- •Глобальные экологические проблемы
- •1. Основы общей экологии
- •1.1. Система. Общие свойства и параметры систем
- •1.1.1. Общие свойства систем
- •1.1.2. Классификация систем
- •1.1.3. Параметры систем
- •1.2. Системные законы экологии
- •1.2.1. “Всё связано со всем”
- •1.2.2. “Всё должно куда-то деваться”
- •1.2.3. “Ничто не дается даром”
- •1.2.4. “Природа знает лучше”
- •1.2.5. “На всех не хватит”
- •1.3. Основы системной динамики
- •1.3.1. Причинные связи и поведение систем
- •1.3.2. Сети взаимодействий и контуры обратных связей
- •1.3.3. Система «Человек — Экономика — Биота —Среда»
- •1.3.4. Моделирование динамики систем
- •1.3.4.1. Основные понятия
- •1.3.4.2. Порядок моделирования динамики экосистем
- •1.4. Экосистемы. Биосфера
- •1.4.1. Особенности экосистем
- •1.4.2. Уровни биологической организации
- •1.4.3. Теория биосферы
- •1.4.4. Теории происхождения жизни
- •1.4.5. Основные положения теории биосферы в.И. Вернадского
- •1.4.6. Основные свойства биосферы
- •1.4.7. Гипотеза о возникновении Геи-Земли
- •1.5. Популяции в экосистеме. Основы демографии
- •1.5.1. Параметры и закономерности динамики популяций
- •1.5.1.1. Статистические параметры
- •1.5.1.2. Кривые выживаемости
- •1.5.1.3. Кривые роста популяции
- •1.5.1.4. Экологические стратегии выживания
- •1.5.2. Территориальная структура популяций
- •1.5.3. Особенности динамики численности человечества
- •1.6. Движение вещества в биосфере
- •1.6.1. Виды веществ биосферы
- •1.6.2. Основные свойства живых систем
- •1.6.3. Функции живого вещества в биосфере
- •1.6.4. Круговорот вещества
- •1.6.5. Особенности круговоротов воды,
- •1.6.6. Пути возврата элементов в круговорот
- •1.7. Движение энергии в биосфере
- •1.7.1. Основные закономерности движения энергии
- •1.7.2. Физический смысл энтропии
- •1.7.3. Процессы преобразования энергии в живых организмах
- •1.7.4. Трофическая структура экосистем
- •1.7.4.1. Пастбищная цепь
- •1.7.4.2. Детритная цепь
- •1.7.4.3. Роль консументов в экосистемах
- •1.7.5. Правила 1 % и 10 %
- •1.7.6. Изменение качества и количества энергии
- •1.7.7. Особенности энергетических потребностей человека
- •1.8. Продукция и распад биоорганики
- •1.8.1. Концепция продуктивности
- •1.8.2. Экологические пирамиды
- •1.8.3. Разложение живого вещества
- •1.9. Среда обитания
- •1.9.1. Закономерности действия экологических факторов
- •1.9.2. Эврибионты и стенобионты
- •1.9.3. Адаптация к факторам среды
- •1.9.4. Классификация факторов среды по направленности действия
- •1.10. Связи в экосистемах. Экологическая ниша
- •1.10.1. Биотические связи в экосистеме
- •1.10.2. Видовая структура экосистемы
- •1.11. Динамика экосистем
- •1.12. Стабильность и устойчивость экосистем. Саморегуляция
- •2.1.1. Классификация воздействий
- •2.1.2. Загрязнения
- •Избирательная токсичность при загрязнении воздуха тяжелыми металлами
- •Влияние на организм человека основных химических загрязнителей
- •2.1.3. Принципы нормирования критериев качества
- •2.2. Антропогенные воздействия на атмосферу
- •2.2.1. Нормирование выбросов в атмосферу
- •2.2.2. Основные источники загрязнения атмосферы
- •2.2.2.1. Тэс и аэс. Котельные установки
- •2.2.2.2. Черная и цветная металлургия
- •2.2.2.3. Химическое производство
- •2.2.2.4. Выбросы автотранспорта
- •2.2.2.5. Трансграничные загрязнения
- •2.2.3. Глобальные экологические последствия
- •2.2.4. Общие сведения о расчетах выбросов
- •2.2.5. Распространение загрязнителей в атмосфере
- •2.3. Защита атмосферы от антропогенного загрязнения
- •2.4. Антропогенное воздействие на гидросферу
- •2.4.1. Главные загрязнители вод
- •2.4.2. Основные источники загрязнения
- •2.4.3. Критерии оценки качества вод
- •2.4.4. Классификация вод по интегральным показателям качества
- •2.4.5. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •2.5. Защита гидросферы от антропогенного воздействия
- •2.6. Способы защиты литосферы от антропогенного воздействия
- •2.6.1. Эрозия
- •2.6.2. Загрязнение почв
- •2.6.3. Вторичное засоление и заболачивание почв
- •2.6.4. Опустынивание
- •2.6.5. Отчуждение земель
- •2.6.6. Воздействие на горные породы и массивы
- •2.6.7. Воздействие на недра
- •2.6.8. Защита литосферы от антропогенного воздействия
- •2.6.9. Рекультивация нарушенных почв
- •2.7. Антропогенное воздействие на биотические сообщества и их защита
- •2.7.1. Защита биотических сообществ
- •2.8. Особые виды воздействия на биосферу
- •2.8.1. Загрязнение среды опасными отходами
- •2.8.1.1. Методы обеспечения радиационной
- •2.8.1.2. Утилизация и переработка производственных
- •2.8.1.3. Обезвреживание токсичных производственных отходов
- •2.8.2. Шумовое воздействие
- •2.8.3. Воздействие электромагнитных полей и излучений
- •2.8.4. Биологическое загрязнение
- •2.9. Влияние состояния окружающей среды на здоровье человека
- •2.10. Виды норм и нормативов качества окружающей среды
- •2.10.1. Санитарно-гигиенические нормативы
- •2.10.2. Экологические нормативы
- •2.10.3. Производственно-хозяйственные нормативы
- •2.10.4. Виды нормативов при оценке качества воздушной среды,
- •2.11. Гигиеническое нормирование содержания химических веществ в окружающей среде
- •2.11.1. Гигиеническое нормирование содержания химических
- •2.11.2. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.11.3. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.11.4. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.12. Экологическое нормирование состояния территорий в Российской Федерации
- •2.12.1. Критерии выявления зон экологического неблагополучия
- •2.12.2. Зоны экологического неблагополучия в Российской Федерации
- •2.13. Энергетика и окружающая среда. Проблемы энергетики
- •2.13.1. Виды природных ресурсов
- •2.13.2. Тепловая энергетика
- •2.13.3. Гидроэнергетика
- •2.13.4. Ядерная энергетика
- •2.14. Некоторые пути решения экологических проблем современной энергетики
- •2.14.1. Альтернативные источники получения энергии
- •2.14.2. Энергия Солнца
- •2.14.3. Ветер как источник энергии
- •2.14.4. Использование нетрадиционных гидроресурсов
- •2.14.5. Энергетические ресурсы морских, океанических
- •2.14.6. Термоядерная энергия
- •3. Эколого-правовые и организационные вопросы
- •Охрана природы и окружающей человека среды. Рациональное природопользование
- •Ресурсосбережение. Некоторые пути снижения расхода природных ресурсов
- •3.2.1. Пути снижения расходов природных ресурсов
- •3.2.2. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии
- •3.3. Основные направления инженерной защиты окружающей среды
- •3.3.1. Основные направления малоотходных и безотходных технологий
- •3.3.2. Биотехнология в охране окружающей среды
- •3.3.3. Критерии экологичности технологических процессов
- •3.4. Экологическая безопасность и экологический риск
- •Экологический риск и его оценка
- •3.5. Экологический мониторинг
- •3.6. Законодательство в области природопользования и охраны природы
- •3.7. Организационно-правовые формы экологического контроля
- •3.7.1. Система экологического контроля
- •3.7.2. Государственный экологический контроль
- •3.7.2.1 Система государственного управления
- •3.7.2.2. Государственные органы охраны окружающей среды
- •3.7.3. Прокурорский надзор
- •3.7.4. Конституционный и арбитражный суды
- •3.7.5. Органы Министерства внутренних дел рф
- •3.7.6. Вневедомственный и производственный контроль
- •3.7.7. Общественный экологический контроль
- •3.8. Эколого-правовая ответственность
- •3.8.2. Дисциплинарная ответственность
- •3.8.3. Административная ответственность
- •3.8.4. Уголовная ответственность
- •3.8.5. Материальная эколого-правовая ответственность
- •3.9. Государственная статистическая отчетность по охране окружающей среды
- •3.9.1. Формы государственной статистической отчетности
- •Раздел I. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация.
- •Раздел III. Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
- •Раздел IV. Выполнение мероприятий по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
- •3.9.2. Ответственность за представление
- •3.10. Экологическая стандартизация и паспортизация
- •3.10.1. Система стандартов в области охраны природы
- •3.10.2. Экологическая паспортизация
- •3.11. Экологическая экспертиза
- •3.12. Экологический аудит
- •3.13. Экономические механизмы рационального природопользования
- •3.13.1. Эколого-экономический учет природных ресурсов
- •3.13.2. Лицензия, договор, лимиты на природопользование
- •3.14. Плата за загрязнение окружающей среды (негативное воздействие)
- •3.15. Экологические менеджмент, управление и сертификация
- •3.16. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. Устойчивое развитие
- •3.16.1. Международные обязательства рф в области
- •3.16.2. Понятие о концепции устойчивого развития
- •3.16.3. Показатели устойчивого развития страны
- •Заключение
2.8. Особые виды воздействия на биосферу
К числу особых видов антропогенного воздействия на биосферу относят:
загрязнение среды опасными отходами;
воздействие электромагнитных полей и излучений;
шумовое воздействие;
биологическое загрязнение.
2.8.1. Загрязнение среды опасными отходами
Сконцентрированные в отвалах, несанкционированных свалках и т.д. отходы являются источником загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв, растительности. Все отходы подразделяют на бытовые и промышленные (производственные).
Бытовые отходы могут находиться как в твердом, так и в жидком и реже – в газообразном состояниях. Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и др.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Жидкие бытовые отходы представлены в основном сточными водами хозяйственно-бытового назначения. Газообразные – выбросами различных газов.
Промышленные (производственные) отходы (ОП) – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшихся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они бывают : а) твердые (отходы металлов, пластмасс, древесины и т.д.), б) жидкие (производственные сточные воды, отработанные органические растворители и т.д., в) газообразные (выбросы промышленных печей, автотранспорта и т.д.).
Промышленные отходы так же, как и бытовые, из-за недостатка полигонов захоронения в основном вывозятся на санкционированные свалки. Обезвреживается и утилизируется только 1/5 часть.
Наибольшее количество промышленных отходов образует угольная промышленность, предприятия черной и цветной металлургии, ТЭС, промышленность строительных материалов. Экологические кризисные ситуации, периодически возникающие в различных точках планеты, во многих случаях обусловлены негативным воздействием опасных отходов.
Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичность, взрывчатость, инфекционность, пожароопасность и т.д.) и присутствуют в количестве, опасном для здоровья людей и окружающей природной среды.
Опасные отходы стали глобальной проблемой и для борьбы с ними предпринимаются огромные усилия во всем мире. В России к опасным отходам относят около 10 % от всей массы твердых отходов (металлические и гальванические шламы, отходы стекловолокна, асбестовые отходы и пыль, остатки от переработки дегтя и гудронов, отработанные радиотехнические изделия).
Радиоактивные отходы (РАО) – твердые, жидкие или газообразные продукты ядерной энергетики, военных производств, др. отраслей промышленности и систем здравоохранения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы.
Во многих странах, на территориях которых имеются АЭС и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились значительные количества РАО. Только на территории России суммарная активность незахороненных отходов составляет 1,5 млрд Кюри, что равняется 30 Чернобылям. В Великобритании отходы атомной промышленности к 2000 году составили: высокой активности (свыше 1000 Кюри/м3) – 5 тыс.м3, средней активности (0,1 - 100 Кюри/м3) – 80 тыс.м3, низкой активности (менее 0,1 Кюри/м3) – 500 тыс.м3.
Жидкие РАО от АЭС в виде концентрата хранятся в специальных емкостях, твердые – в спецхранилищах. В нашей стране, по данным на 1995 г. уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60 %, и при нынешних темпах все емкости могут быть заполнены в течение нескольких лет.
На ряде предприятий Минатома (ПО ”Маяк” (Челябинская обл.), “Сибирский хим. комбинат” и др.) жидкие РАО хранятся в открытых водоемах, что может привести к радиоактивному заражению обширных территорий в случае внезапных стихийных бедствий (землетрясений, наводнений), а также проникновения РАО в подземные воды.
Огромное количество небольших захоронений РАО (иногда забытых) рассеяно по всему миру. Так, только в США выявлено несколько десятков тысяч, из которых многие являются активными источниками радиоактивного излучения.
Очевидно, что проблема РАО со временем будет еще более острой и актуальной. По данным МАГАТЭ в начале ХХI столетия из-за превышения срока работы (более 30 лет) будут демонтированы (ликвидированы) 65 ядерных реакторов АЭС и 260 др. ядерных устройств.
При их демонтаже потребуется обезвредить огромное количество низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс. т высокоактивных. Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление РАО на российских флотах неуклонно повышается, особенно после запрещения в 1993 г. сброса РАО в моря. Цена на мировом рынке на захоронение 1 кг РАО – 2000 долларов, за переработку – 700–800 долларов. В РФ РАО образуются на 160 предприятиях атомной индустрии.
При переработке 20 тыс. т ОЯТ образуется 40 млн м3 жидких РАО и 200 т плутония. Объем накопленного в настоящее время ОЯТ в России составляет примерно 15 тыс. т. В РФ из 500 тыс. т оружейного материала – обогащенного на 90 % урана–235 и 34 т плутония-239 признаны избыточными для национальной обороны и требуют утилизации.
В России переработку 400 т в год облученного ядерного топлива реакторов АЭС и подводных лодок и получение энергетического плутония, изотопов, обогащенного урана осуществляет комбинат “Маяк” на заводе РТ-1 в Челябинской области, но объемы переработки по требованию Госатомнадзора снижены до 200 т из-за ухудшения экологической ситуации, поскольку эксплуатация хранилища привела к превышению допустимых норм радиации в области в 20 раз. Хранилище РАО на объекте Красноярск-26 заполнено на 40 %. Стоимость нового завода РТ-2 по переработке РАО и регенерации ОЯТ в Красноярском крае оценивается в сумму от 3 до 6 млрд долларов. ПО “Маяк” сбрасывало и хранит низкоактивные и среднеактивные отходы в поверхностных водоемах (каскад водоемов на реке Теча). На горно-химическом комбинате в Красноярском крае и Томском химическом комбинате РАО закачиваются в водоносные горизонты.
Диоксинсодержащие отходы образуются при сжигании промышленного и городского мусора, бензина со свинцовыми присадками и как побочные продукты в химической, целлюлозно-бумажной и электротехнической промышленности.
Установлено, что диоксины (синтетические органические вещества из класса хлоруглеводородов), образующиеся также при обезвреживании воды хлорированием, в местах хлорного производства, в особенности при производстве пестицидов, самых токсичных из полученных человеком веществ, обладают мутагенным, канцерогенным, эмбриотоксическим действием, подавляют имунную систему (“диоксинный СПИД”), полученные человеком в высоких дозах из продуктов питания вызывают “синдром изнурения” – постепенное истощение и смерть без явно выраженных симптомов.
Существенное значение имеет и потенциальная опасность перемещения в Россию опасных промышленных отходов из стран Западной Европы, США, Японии и др. стран.
Многочисленные попытки реализовать такую опасность и тем самым “затопить” Россию опасными отходами предпринимались вплоть до 1994 г. рядом стран Западной Европы. Постановлением Правительства РФ от 1 июля 1995 г. был запрещен импорт в нашу страну опасных отходов в целях захоронения.