Введение. Понятие о промышленно-транспортной экологии. Основные понятия, термины, определения

Промышленно-транспортная экология относится к числу интенсивно развивающихся областей прикладной (инженерной) экологии со своими понятиями, терминологией, аксиоматикой, методами исследования процессов взаимодействия промышленности и транспорта с окружающей средой.

Э к о л о г и я — отрасль биологической науки о взаимодействии растительных и животных организмов между собой и с окружающей средой.

Промышленность и транспорт создают мощную техногенную нагрузку на окружающую среду. В ряде случаев живая и неживая природа испытывают на себе воздействие промышленных и транспортных объектов. Эти обстоятельства дают возможность говорить о возникновении новой научной ветви — промышленно-транспортной экологии, т. е. промышленно–транспортная экология изучает различные аспекты воздействия объектов промышленности и транспорта на окружающую среду.

Окружающая среда (ОС)- совокупность природных тел (атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы) и культурных (техногенных) объектов, предметов социальной и производственной деятельности человека.

Транспортный комплекс представляет собой технико-экономическую структуру, предназначенную для перевозки грузов и людей, и включает:

- систему проектирования, строительства, реконструкции, ремонта, содержания дорог, мостов, тоннелей и других сооружений;

- автомобильную, авиационную, судостроительную промышленность, строительно-дорожное и транспортное машиностроение;

- сферу эксплуатации и ремонта этих машин, поддержания работоспособности автомобильного транспорта, дорожного хозяйства, службы управления движением;

- промышленность строительных материалов, шин, топлив и масел, электротехнических устройств, запчастей, эксплуатационных жидкостей.

О6ъекты транспорта - автомобили, мотоциклы, самолеты, суда, локомотивы и другие транспортные средства, оснащенные энергоустановками и обеспечивающие выполнение транспортной работы, а также инженерные сооружения (дороги, мосты, путепроводы).

Жизненный цикл (ЖЦ) объекта транспорта (рис. 1) -
хронологически выраженная последовательность этапов создания(добычи и переработки сырья, производства конструкционных, эксплуатационных, дорожно-строительных материалов, транспортировки, хранения) производства (изготовления объекта) использования,восстановления работоспособности и утилизации техники или сооружения.

Этап создания включает добычу и переработку сырья, производство конструкционных, строительных материалов, из которых состоит объект транспорта, расходуемых эксплуатационных материалов, необходимых для его функционирования.

Этап производства включает изготовление узлов, деталей, сборку объектов транспорта, строительство инженерных сооружений (участка дороги, моста, путепровода).

Этап использования (эксплуатации) включает выполнение транспортной работы в период нормативного срока службы транспортного средства или использование участка дороги, моста.

Этапы поставки, транспортировка и хранения являются промежуточными и относятся как к материалам, так и объектам транспорта. Экологические проблемы, возникающие на этих этапах, менее значимы, чем на основных этапах жизненного цикла транспортного объекта, поэтому отдельно не рассматриваются.

Рис. 1 - Схема жизненного цикла объекта транспорта

Этап восстановления работоспособности предусматривает проведение технического обслуживания (содержания) и ремонта объекта транспорта с восстановлением деталей, узлов, агрегатов выработавших ресурс или замену их.

Этап утилизации объекта транспорта предусматривает разборку (ликвидацию), переработку непригодных к восстановлению деталей и узлов, повторное использование конструкционных, строительных и эксплуатационных материалов на предыдущих этапах жизненного цикла объектов транспорта или в других сферах деятельности, захоронение отходов.

На каждом из этапов ЖЦ происходит потребление энергоресурсов, конструкционных, дорожно-строительных и эксплуатационных материалов; технологические процессы сопровождаются выбросами вредных и токсических веществ. Они вносят свой вклад в загрязнение воздуха, воды или почвы, истощение природных ресурсов при реализации ЖЦ объекта, так как могут накапливаться в ландшафтах биосферы.

Биосфера – качественная своеобразная планетарная оболочка, включающая не только организмы, но и среду их жизни, охваченную и преобразованную деятельностью этих организмов.

Биогеоценоз – совокупность на известном протяжении земной поверхностью однородных природных состояний и компонентов (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий, растительности, животного мира, микроорганизмов), имеющая специфику взаимодействия этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между компонентами и природными элементами.

Экосистема – совокупность различных видов растений (продуцентов), животных (консументов) и микроорганизмов (редуцентов), взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время.

В каждой экосистеме существуют две группы основных компонент: организмы (биота) и факторы неживой природы (абиотические).

Экологическая чистота – способность транспортного объекта «вписываться» в растительно-энергетические природные циклы и мера воздействия его на окружоощую среду (параметры состояния среды).

Экологическое воздействие – последствия любых (преднамеренных или случайных, постепенных или катастрофических) антропогенных изменений природных объектов и факторов, связанных с транспортной деятельностью.

Экологическая безопасность промышленности и транспорта - состояние защищенности окружающей природной среды от промышленно-транспортных воздействий. При этом обеспечивается функционирование природно-технических систем в пределах допустимого изменения параметров окружающей среды.

Параметры состояния окружающей среды — температура, давление, объем газов, жидкостей, концентрации веществ, напряженность электромагнитного поля, радиоактивность и др. Они должны находиться в строгих диапазонах для обеспечения устойчивости экосистем. Транспортная деятельность может приводить к изменению значений параметров состояния на локальных участках территории.

Локальная экологическая катастрофа – многократное превышение критических (предельно допустимых) уровней и нагрузок на локальные экосистемы по различным ингредиентам и видам воздействия, в результате которых нарушается их устойчивость.

Материальные и энергетические преобразования, происходящие в экосистемах, обеспечивают поддержание жизни на Земле и заключаются в следующем[1].

1. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду солнечной энергии, поступающей на поверхность планеты в избыточном для них количестве.

2. Получение ресурсов, избавление от отходов происходит без загрязнения среды в рамках круговорота веществ, прежде всего круговорота соединений углерода, азота, серы, фосфора.

3. Реализуется принцип экологической пирамиды: чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею трофический уровень.

Трофическая (пищевая) цепь - ряд организмов, каждое предыдущее звено которого служит пищей следующему и одновременно является цепью передачи энергии. На первом (нижнем) трофическом уровне расположены продуценты (растения аккумулирующие солнечную энергию) и редуценты (микроорганизмы, разлагающие органическое вещество). На следующем уровне — консументы (насекомые, растительноядные животные). Далее - первичные хищники, вторичные хищники. Всего в экосистемах имеется 5 - 7 трофических уровней, так как из-за потерь энергии на поддержание обменных процессов каждому последующему трофическому уровню остается все меньше энергии.

Человек своей деятельностью стремится нарушить указанные выше принципы функционирования экосистем.

Загрязнение – любое нежелательное для экосистем антропогенное изменение. Виды загрязнений: ингредиентное, параметрическое, биоценотическое, ландшафтное[2].

Ингредиентное вызвано воздействием совокупности химических веществ, количественно и качественно чуждых естественным биогеоценозам.

Параметрическое связано с изменением качественных параметров ОС (шум, вибрации, теплота, электромагнитное излучение).

Биоценотическое заключается в воздействии на состав и структуру популяций живых организмов.

Ландшафтное представляет собой разрушение местообитания организмов и нарушение регенерационных свойств природных ландшафтов.

Антропогенная деятельность человека приводит к потере устойчивости экосистем, их деградации и разрушению. Это проявляется в изменении параметров окружающей среды (концентрации химических веществ, температуры, влажности воздуха, давления и др.) и сокращении биоразнообразия. Оказывается разрушенным и разомкнутым биогеохимический круговорот веществ. Поэтому природные ресурсы перестают воспроизводиться в пределах прежних естественных колебаний.

Экосистемы разрушаются также в результате:

- возможного изменения климата из-за изменения концентрации отдельных газов (О₃, СО₂) в стратосфере и тропосфере;

- снижения прозрачности атмосферы за счет ее загрязнения;

- изменения альбедо земной поверхности в результате воздействия на природные ландшафты (уничтожение растительности, вспашка и орошение земель);

- атмосферно - гидросферного закисления (pH – эффект, который обусловлен повышением концентрации ионов водорода из-за выбросов в атмосферу оксидов азота и серы).

Последствия этих и других наблюдаемых явлений для здоровья человека недостаточно изучены. Мера этих проявлений неизвестна.

Экологический кризис – нарушение биогеохимического круговорота в результате разрушения и угнетения человеком естественных экосистем и, как следствие, нарушение устойчивости окружающей среды.

Обеспечение экологической безопасности – такое ограничение действия детерминированных и случайных факторов, когда допустимые уровни опасности не превышают порога устойчивости биоты.

Устойчивое развитие – обеспечение условий, когда контуры положительных и отрицательных обратных связей уравновешивают друг друга, а основные запасы планетарной экосистемы (население, капитал, земля, невозобновимые ресурсы, уровень загрязнения) находятся в состоянии динамического равновесия и остаются постоянными.

Дата добавления: 2014-01-13