7.10. Ресурсы биосферы

7.10.1. Природные ресурсы, их классификация. Природопользование

Природные ресурсы (или естественные ресурсы) – это часть совокупности природных условий и важнейших компонентов природной среды, которые используются либо могут использоваться для удовлетворения потребностей человека и общественного производства.

Природные ресурсы делят на 2 группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.

Исчерпаемые ресурсы делят на возобновимые и невозобновимые.

К возобновимым природным ресурсам относятся те природные ресурсы, которые могут возобновляться во времени: растения, животные, человеческая популяция, почвы, торф, атмосферный кислород и др. Состояние этих ресурсов в большой мере определяется интенсивностью и характером хозяйственной деятельности человека.

К невозобновимым природным ресурсам относятся те естественные ресурсы, которые не могут быть восстановлены в современной геологической эпохе. К ним относятся полезные ископаемые и топливо: каменный уголь, нефть, газ, металлические руды и др. Эти виды ресурсов имеют конечные запасы и практически больше не восполнимы в биосфере в связи с невозможностью воссоздания тех специфических физико-химических условий, при которых они были образованы ранее.

Неисчерпаемые природные ресурсы – это атмосферный воздух, вода, космические ресурсы, связанные единым круговоротом вещества и энергии.

Природные ресурсы делят также на реальные и потенциальные.

Реальные природные ресурсы используются непосредственно в производстве при ныне существующем развитии технологий.

Потенциальные природные ресурсы – это ресурсы, которые в настоящее время недоступны производственной деятельности, но будут использоваться позднее по мере развития научно-технического прогресса и технологий.

К основным природным ресурсам на современном уровне развития относятся атмосфера, вода и водные экосистемы, земельные и минеральные ресурсы, растительный и животный мир, а также человеческая популяция.

Природопользование – это удовлетворение различных потребностей человеческого общества путем использования природных ресурсов и природных условий.

Природопользование может быть рациональным и нерациональным.

Рациональное природопользование направлено на разумное освоение природных ресурсов, предотвращение негативных последствий человеческой деятельности для биосферы, на поддержание устойчивости и повышение продуктивности природных экосистем.

Нерациональное природопользование – это антинаучное, осуществляемое без учета законов развития биосферы, хищническое изъятие природных ресурсов, которое сопровождается ухудшением качественного состояния природной среды, загрязнением, истощением и деградацией природных экосистем, ухудшением состояния здоровья, уменьшением рождаемости и увеличением смертности человеческой популяции.

7.10.2. Атмосфера

Атмосфера – газовая оболочка земли, включающая тропосферу, стратосферу и ионосферу. Она состоит в основном из азота (78%) и кислорода (21%). В меньших количествах в ней содержатся углекислый газ, озон, инертные и другие газы, водяные пары.

Атмосфера оказывает важнейшее влияние на живые организмы и биологические процессы в биосфере:

1. Кислород атмосферы используется в процессах дыхания человека, животных, растений, микроорганизмов и минерализации органического вещества, окислительно-восстановительных реакциях.

2. Углекислый газ необходим для осуществления фотосинтеза зелеными растениями планеты.

3. Озон в виде озонового экрана – «щита Земли» задерживает смертоносное для живых существ ультрафиолетовое излучение Солнца.

4. Передвижение воздушных масс и потоков в атмосфере определяет климат биосферы.

Существование жизни на Земле невозможно без атмосферы. Современная атмосфера является продуктом длительного исторического развития планеты.

Загрязнение атмосферы Республики Беларусь. Состояние загрязнения атмосферного воздуха наряду с природно-климатическимиусловиями определяется плотностью эмиссий вредных веществ на единицу площади.

В воздушный бассейн Беларуси ежегодно выбрасывается около 1,415 млн т загрязняющих веществ – поллютантов, что отрицательно влияет на растительный, животный мир, экосистемы и состояние здоровья людей.

Поступление загрязняющих веществ в атмосферный воздух осуществляется в результате деятельности стационарных промышленных и передвижных источников выбросов, природных источников, а также трансграничного и регионального переноса загрязняющих веществ.

Выбросы от стационарных источников. По данным Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды в 2005 г. 3333 предприятия Беларуси выбрасывали в атмосферный воздух загрязняющие вещества из 146,3 тыс. источников. Всего выбросы от стационарных источников составили 401,6 тыс. т, в том числе от технологических, производственных и других процессов – 241,1 тыс. т (60%), от сжигания топлива – 160,5 тыс. т (40%) (Состояние природной среды Беларуси, 2006).

В структуре отраслей хозяйства Республики Беларусь основной объем выбросов загрязняющих веществ стационарными источниками приходится на долю промышленности (включая энергетику) и жилищно-коммунального хозяйства. В 2005 г. их вклад в общий объем выбросов составил соответственно 70,1 и 16,4%.

На долю промышленности приходится более половины от общего количества выбросов по каждому из ингредиентов (табл. 2), причем

Таблица 2

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников по основным отраслям хозяйства Беларуси в 2005 г., тыс. т

Отрасль хозяйства	Твердые вещества	Оксид углерода	Диоксид серы	Оксиды азота	Углеводо- роды (без ЛОС)	НМЛОС	Прочие	Всего
Промыш- Леность	28,4	64,3	58,6	55,7	4,6	65,6	6,1	283,3
В том числе Электро- Энергетика	0,1	5,2	16,9	33,9	0,2	0,1	0,04	56,4
Сельское Хозяйство	1,3	1,8	0,6	0,5	0,4	0,1	2,6	7,3
Транспорт и связь	1,9	4,2	1,4	1,6	9,5	4,3	0,02	22,9
Строительство	3,7	3,7	0,6	0,5	0,1	0,6	0,01	9,2
Жилищно-коммунальное хозяйство	6,0	25,2	10,9	5,5	15,8	0,9	1,6	65,9
Другие отрасли	2,6	4,8	1,8	0,7	0,8	2,3	0,2	13,2
Всего	43,9	104,0	73,9	64,5	31,2	73,8	10,5	401,8

Энергетика вносит наибольший вклад в выбросы оксидов азота (NO_x) и диоксида серы (SO₂). Вклад жилищно-коммунального хозяйства в выбросы оксида углерода составляет 24,2%, углеводородов – 50,8%, неметановых летучих органических соединений (НМЛОС) – 1,2%, диоксида серы – 14,7%, твердых веществ – 13,7%, оксидов азота – 24,3%. Вклад транспорта и связи наиболее значителен в выбросы углеводородов – 9,5 тыс. т (30,5% суммарных выбросов), а строительства в выбросы твердых веществ – 3,7 тыс. т (8,4% суммарных выбросов).

Среди городов Беларуси по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников лидируют г. Новополоцк (56,4 тыс. т) и г. Минск (38,8 тыс. т). Более 10 тыс. т загрязняющих веществ в атмосферу в 2005 г. было выброшено в городах Новолукомль, Гомель и Гродно. Еще в 18 городах Беларуси объемы выбросов составили от 2,5 до 10,0 тыс. т.

Выбросы от передвижных источников. Транспорт (особенно автомобильный) является важным источником загрязнения воздушной среды. На его долю приходится 71,6% общего выброса атмосферных поллютантов. Основными веществами, содержащимися в выбросах транспорта, является оксид углерода, оксиды азота, твердые вещества (сажа) и летучие органические соединения (ЛОС). В составе ЛОС содержатся многие опасные соединения, включая формальдегид, бензо(а)пирен, 1,3-бутадиен и другие. Кроме выхлопных газов, транспорт загрязняет атмосферный воздух вследствие износа шин, тормозов, деталей двигателя, а также испарения топлива.

В 2005 г. общие выбросы от передвижных источников в Беларуси составили 1013,9 тыс. т, в том числе оксида углерода 698,6 тыс. т, углеводородов – 189,9 тыс. т, бензо(а)пирена – 0,810 т (табл. 3).

Максимальный объем выбросов от передвижных источников наблюдается в г.Минске и Минской области (соответственно 179,3 и 180,1 тыс. т), а минимальный – в Могилевской области – 95,5 тыс. т.

Таблица 3

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников на территории Беларуси в 2005 г., тыс. т

Область	Твердые вещества	Оксид углерода	Диоксид серы	Оксиды азота	Углеводороды	Бензо(а)пирен	Всего
Брестская	5,0	109,3	0,2	15,5	30,6	0,13	160,6
Витебская	4,1	84,8	0,1	12,3	24,0	0,11	125,3
Гомельская	4,3	96,7	0,2	13,3	28,6	0,11	141,1
Гродненская	4,1	90,1	0,2	12,6	25,0	0,11	132,0
Минская	5,2	124,7	0,2	16,5	33,5	0,14	180,1
г. Минск	4,4	127,2	0,3	15,1	32,3	0,13	179,3
Могилевская	2,8	65,8	0,1	8,9	17,9	0,08	95,5
Республика Беларусь	29,9	698,6	1,3	94,2	189,9	0,81	1013,9

Валовые выбросы от стационарных и передвижных источников в 2005 г. составили в Беларуси 1415,5 тыс. т (71,6% от передвижных источников, 28,4% - от стационарных) (табл.4).

Таблица 4

Валовые выбросы загрязняющих в атмосферу веществ от стационарных и передвижных источников на территории Беларуси в 2005 г., тыс. т

Область	Твердые вещества	Оксид углерода	Диоксид серы	Оксиды азота	Углеводороды с НМЛОС	Прочие	Всего
Брестская	10,7	119,9	3,7	21,2	35,5	0,6	191,6
Витебская	11,5	102,5	21,7	30,0	63,5	1,1	230,3
Гомельская	9,4	118,1	21,7	30,0	63,5	1,1	230,5
Гродненская	10,3	102,2	1,8	20,0	31,7	2,6	168,6
Минская	14,6	141,2	9,8	23,7	41,4	1,1	231,8
г. Минск	7,8	141,4	2,8	22,1	42,5	1,5	218,1
Могилевская	9,5	77,2	3,7	14,5	30,4	1,4	136,7
Республика Беларусь	73,8	802,5	75,1	158,7	294,8	10,6	1415,5

В г. Минске суммарный выброс от стационарных и передвижных источников в 2005 г. составил 218,1 тыс. т, при чем 179,3 тыс. т (82,2%) обусловлены работой автотранспорта, а 38,8 тыс. т (17,8%) – стационарных источников.

В составе атмосферных выбросов преобладают оксид углерода (56,7%), углеводороды и НМЛОС (20,8%), оксиды азота (11,2%), диоксид серы (5,3%). Следует отметить, что большая часть поступивших в атмосферу оксида углерода – 87,1%, углеводородов и НМЛДОС – 64,4%, оксидов азота – 59,4% обусловлена выбросами передвижных источников. В то же время 98,3% диоксида серы и 59,9% твердых частиц поступают в атмосферу от стационарных источников – промышленных предприятий и ТЭЦ.

В настоящее время к числу наиболее распространенных и опасных загрязнителей воздуха в городах Беларуси относится формальдегид, среднегодовая концентрация которого превышает предельно допустимую концентрацию в несколько раз. Источником выброса формальдегида является преимущественно автотранспорт.

По данным Минского НИИ социально-экономических проблем и Минского городского комитета природных ресурсов и охраны окружающей среды, общий объем выбросов загрязняющих веществ в г. Минске в 2007 г. составил 228 тыс. т, из которых 193,4 тыс. т (85%) приходится на долю передвижных источников и 34,6 тыс. т (15%) – на долю стационарных источников.

В настоящее время на территории столицы Беларуси функционируют более 330 промышленных предприятий, выбросы которых поступают в воздушный бассейн города. Основная доля выбросов в атмосферу приходится на крупные промышленные предприятия и предприятия теплоэнергетики. Это ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, РУП «Минский тракторный завод», РУП «Минский автомобильный завод», ОАО «Минский завод отопительного оборудования», ОАО «Минский завод строительных материалов», ОАО «Керамин», Минские тепловые сети.

Ключевыми направлениями решения проблемы снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха передвижными источниками являются следующие:

- повышение технического уровня производимой автотранспортной техники;

- ускорение выведения из эксплуатации старых автомобилей;

- улучшение качества традиционных видов топлива;

- совершенствование организации дорожного движения.

В г. Минске разработана программа стимулирования обновления состава транспортных средств и использования экологических видов транспорта. Развивается система экологического автомобильного обслуживания (мойки, АЭС, стоянки). Продолжается строительство новых станций метрополитена, обновляется автобусный парк. Так, за последние 2 года приобретено более 700 новых автобусов. 29% от общего количества дизельных автобусов оснащены двигателями стандарта «Евро-3».

РУП «Минский автомобильный завод» полностью перешел на производство автомобилей, отвечающим требованиям «Евро-2» и «Евро-3» по выбросам отработавших газов автомобилей. УП «Минский моторный завод» в 2008 г. осваивает производство двигателей, соответствующих нормам экологической безопасности «Евро-3». До 2010 г. намечено освоение производства двигателей, удовлетворяющих нормам «Евро-4» для автомобилей и автобусов. Производится работа по ограничению движения автомобильного транспорта в г. Минске, ограничению движения транзитного и грузового транспорта в черте города. Грузовые терминалы расположены на окраинах города (п/у Колядичи, п/у Шабаны, п/з ТЭЦ-4). Вопросы развития транспортной сети столицы учтены в генеральном плане развития г. Минска.

В столице Беларуси регулярно проводится мониторинг атмосферного воздуха. В 2006-2007 гг. установлены 2 автоматизированные станции мониторинга (АСМ) атмосферного воздуха (в жилом массиве пр. Независимости, 110 и по ул. Радиальной, 50), на которых проводятся круглосуточные наблюдения за состоянием воздушной среды. В ближайшее время планируется введение еще одной АСМ в районе Минского завода отопительного оборудования, который в настоящее время является «горячей точкой» загрязнения атмосферы. С введением станций мониторинга воздуха, благодаря оперативному экологическому прогнозированию опасных уровней загрязнения атмосферы, обеспечена возможность своевременного принятия решений по регулированию выбросов в неблагоприятных метеоусловиях.

Выбросы тяжелых металлов, аммиака и стойких органических загрязнителей. В воздушный бассейн Республики Беларусь также поступают такие загрязнители как тяжелые металлы (табл. 5), аммиак и стойкие органические загрязнители.

Таблица 5

Выбросы тяжелых металлов на территории Республики Беларусь, т/год

Категории источника	As	Cd	Cr	Cu	Hg	Ni	Pb	Zn
Энергетика общего пользования и производства тепла	0,19	0,10	0,66	0,56	0,11	49,06	1,79	6,98
Сжигание топлива в обрабатывающей промышленности и строительстве	0,44	1,01	1,02	1,23	0,49	20,87	23,82	11,55
Сжигание топлива в жилом секторе	0,07	0,03	0,15	0,28	0,00	0,17	0,33	3,53
Прочее стационарное сжигание топлива	0,15	0,03	0,17	0,38	0,01	0,54	0,79	1,42
Передвижные источники	0,00	0,00	0,11	0,84	0,00	1,07	1,90	0,21
Химическая промышленность	0,00	0,02	0,19	0,02	0,00	0,57	0,01	0,00
Производство металлов	0,21	0,63	4,63	5,95	0,01	0,64	15,91	213,12
Сжигание отходов	0,00	0,01	0,02	0,09	0,01	0,02	0,15	1,59
Прочие	0,01	0,00	0,08	0,03	0,00	0,01	0,01	0,12
Всего	1,07	1,83	7,03	9,18	0,63	72,95	44,71	238,52

На территории Беларуси основным источником выброса никеля является энергетика общего пользования и производства тепла (67% от общего объема выбросов никеля). Наибольшее количество выбросов меди, хрома и цинка дает производство металлов (65%, 66% и 89% соответственно). Основным источником выброса кадмия является обрабатывающая промышленность и строительство (55%). Много кадмия выбрасывается в атмосферу также при производстве металлов (34%) и сжигании топлива (15%). Больше всего свинца выбрасывает обрабатывающая промышленность и строительство (53%), а также производство металлов (36%). Основными источниками выброса мышьяка являются промышленность и строительство (41%), производство металлов (20%), энергетика общего пользования и производства тепла (18%). Основным источником выброса ртути является обрабатывающая промышленность и строительство (78%), на втором месте – энергетика общего пользования и производство тепла (17%).

Выбросы в атмосферу токсичного аммиака (NH₃) cоставляют около 121,2 тыс. т в год. Основной вклад в загрязнение атмосферы аммиаком вносит сельское хозяйство (удобрение почв, уборка, хранение и использование навоза). Из приоритетных стойких органических загрязнителей в Беларуси в воздух выбрасываются диоксины/фураны, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), полихлорированные бифенилы (ПХБ) и гексахлорбензол (ГХБ). Общий ежегодный выброс диоксинов/фуранов составляет в республике около 39,5 гЭТ. Суммарный выброс в атмосферу четырех ПАУ составил 37,1 т, в том числе бензо(а)пирена – 9,1 т, бензо(b)флуорантена – 18,0 т, бензо(k)флуорантена – 4,9, индено (1,2,3-с,d)пирена – 5,1 т. Основными источниками выбросов ПАУ являются процессы сжигания топлива и автотранспорт.

Индекс загрязнения атмосферы в городах Беларуси по данным (Состояние природной среды Беларуси, 2006) представлен в таблице .

Высокий индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) характерен для трех городов Беларуси – Витебск (10,2), Гомель (7,5), Речица (7.4). Приоритетным загрязнителем в городах республики является формальдегид. В Могилеве и Минске, где проживает 46% населения городов страны, среднегодовые концентрации формальдегида – канцерогенного загрязнителя, входящего в состав выхлопных газов автотранспорта, составляют 1,2-1,4 ПДК. В большинстве основных контролируемых городов наблюдается средний уровень загрязнения формальдегидом выше 2 ПДК. Вклад формальдегида в суммарный индекс загрязнения городов превышает 75%.

Таблица

Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) в городах Беларуси

Город	ИЗА	Приоритетные загрязняющие вещества	Отрасль, предприятия которой в наибольшей степени ответственны за загрязнение воздуха
Витебск	10,2	Формальдегид, фенол, взвешенные вещества, аммиак, оксид углерода	Автотранспорт, лесная, теплоэнергетика, производство стройматериалов
Гомель	7,5	Формальдегид, аммиак, фенол, взвешенные вещества, оксид углерода	Автотранспорт, лесная, производство минеральных удобрений, теплоэнергетика
Речица	7,4	Формальдегид, фенол, взвешенные вещества, аммиак, оксид углерода	Автотранспорт, лесная, теплоэнергетика
Орша	6,7	Формальдегид, оксид углерода, диоксид азота, взвешенные вещества, диоксид серы	Автотранспорт, теплоэнергетика, машиностроение
Светлогорск	6,7	Формальдегид, оксид углерода, сероуглерод, диоксид азота, взвешенные вещества	Автотранспорт, лесная, химическая, теплоэнергетика
Бобруйск	5,9	Формальдегид, оксид углерода, фенол, взвешенные вещества, диоксид азота	Автотранспорт, нефтехимическая, теплоэнергетика, сельскохозяйственное машиностроение
Пинск	5,3	Формальдегид, взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы	Автотранспорт, теплоэнергетика, станкостроение
Брест	5,2	Формальдегид, оксид углерода, диоксид азота, взвешенные вещества, оксид азота	Автотранспорт, теплоэнергетика, сельскохозяйственное машиностроение
Гродно	5,0	Формальдегид, оксид углерода, аммиак, взвешенные вещества, диоксид азота	Автотранспорт, производство минеральных удобрений, стройматериалов теплоэнергетика
Полоцк	5,0	Формальдегид, оксид углерода, взвешенные вещества, диоксид азота, аммиак	Автотранспорт, химическая, теплоэнергетика
Солигорск	4,7	Формальдегид, хлористый водород, диоксид азота, оксид углерода, взвешенные вещества	Нефтехимическая, теплоэнергетика, автотранспорт
Мозырь	4,4	Формальдегид, взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид азота, диоксид серы	Автотранспорт, лесная, теплоэнергетика
Новополоцк	4,4	Формальдегид, оксид углерода, диоксид азота, взвешенные вещества, фенол	Автотранспорт, нефтехимическая, теплоэнергетика
Могилев	4,3	Формальдегид, аммиак, фенол, оксид азота, сероуглерод	Химическая, автотранспорт, теплоэнергетика, черная металлургия
Минск	3,2	Формальдегид, аммиак, диоксид азота, оксид углерода, оксид азота	Автотранспорт, сельскохозяйственное машиностроение, теплоэнергетика, производство стройматериалов
Новогрудок	1,6	Оксид углерода, взвешенные вещества, диоксид азота, формальдегид	Автотранспорт, теплоэнергетика, промышленность

Трансграничный перенос и атмосферные выпадения загрязняющих веществ. Существуют региональные экологические проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха и осадков на больших территориях в связи с дальним (трансграничным) переносом загрязняющих веществ со стороны других государств. Эти проблемы возможно решать только на международном уровне. Поэтому в 1979 г. была подписана Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (Женевская конвенция) – первое международное соглашение в области охраны атмосферного воздуха. В настоящее время Женевская конвенция регулирует основные негативные факты, связанные с загрязнением атмосферного воздуха в масштабе Европы – закисление и эвтрофирование окружающей среды, приземный озон, тяжелые металлы и стойкие органические загрязнители. Совместные действия многих государств в рамках Женевской конвенции привели к значительному сокращению выбросов загрязняющих веществ в Европе: общее сокращение выбросов серы составило 70%, а в Беларуси – 80%. В результате сокращения выбросов диоксида серы и других газообразных токсикантов снизилась кислотность атмосферных осадков, сократилась кислотная нагрузка на экосистемы, природные воды и здоровье человека. В отличие от выбросов газообразных соединений серы, борьба с выбросами диоксида и других оксидов азота, основным источником которых являются автотранспорт и сжигание газообразного топлива, не была столь успешной. Общее сокращенные выбросов оксидов азота в Европе составило 25-30%, а в Беларуси – 43%.

По расчетам метеорологического синтезирующего центра «Запад» Программы ЮНЕП ежегодный трансграничный поток на территорию Беларуси составляет: 129,5 тыс. т серы, 61,9 тыс. т окисленного (нитратного) азота, 88,8 тыс. т восстановленного (аммонийного) азота, 132 т свинца, 6,7 т кадмия, 2,1 т ртути, 4,2 т бензо(а)пирена, 0,9 т полихлорированных бифенилов и 17 гЭТ диоксинов/фуранов. В поступлениях на территорию Беларуси окисленных соединений серы и азота, тяжелых металлов и бензо(а)пирена основной вклад принадлежит Польше, Германии, Украине и России.