- •5. Антропогенні впливи на гідросферу та літосферу
- •5.1. Групи взаємодій з конденсованими станами природного середовища
- •5.1.1.Водоспоживання і водокористування.
- •5.1.2. Осадження на поверхні конденсованих середовищ твердих часток з атмосфери.
- •5.1.3. Спорудження водосховищ.
- •5.1.4. Викиди на поверхню суші і води.
- •5.2. Класифікація стічних вод
- •5.3. Процеси, які протікають у водоймищах при забрудненні
- •5.3.1. Моделювання процесу забруднення проточної водойми
- •5.4. Нормування шкідливих речовин у воді. Умови скидання стічних вод
- •5.5. Оцінка ефективності заходів щодо захисту водоймищ від скидання стічних вод
- •5.6. Нормування шкідливих речовин в ґрунті
- •6. Вплив іонізуючого випромінювання на природне
- •6.1. Загальна характеристика джерел радіоактивного впливу на природне середовище
- •6.2 Нормування антропогенного навантаження при добуванні і переробці радіоактивних руд
- •6.2.1. Джерела іонізуючого випромінювання при добуванні
- •6.2.2. Класифікація і оцінка відходів при добуванні і переробці радіоактивних руд.
- •6.3. Вплив аес на навколишнє середовище при безаварійній експлуатації
- •6.3.1. Фізика ядерного реактора
- •6.3.2. Нормування радіаційної безпеки при безаварійній експлуатації аес.
- •6.4 Чорнобильська аварія
- •7. Тепловий вплив на навколишнє середовище
- •7.1. Теплові режими компонент навколишнього середовища
- •7.1.2. Тепловий режим гідросфери.
- •7.1.3. Тепловий режим літосфери.
- •7.2. Розповсюдження теплових викидів в навколишньому
- •7.2.1. Розповсюдження теплових викидів в атмосфері.
- •7.2.2.Розповсюдження теплових викидів в гідросфері.
- •7.3.1. Вплив теплових викидів на атмосферу.
- •7.3.2.Вплив теплових викидів на гідросферу.
- •8. Нормування шуму і вібрацій
- •8.1. Основні акустичні поняття
- •8.1.2. Вібрациія
- •8.2. Допустимі шуми і вібрації
- •9. Антропогенне навантаження при аваріях і
- •9.1. Моделювання процесів випару і розсіювання пари екологічно небезпечних рідин в атмосфері в результаті аварійних ситуацій
- •10. Антропогенне навантаження і можливості управління екологічними ситуаціями
- •10.1. Можливості саморегулювання в навколишньому природному середовищі
- •10.1.1. Циркуляція речовин
- •10.1.2.Засвоєння антропогенних впливів природним середовищем.
- •10.1.3. Вплив антропогенного навантаження на планетарні баланси.
- •10.2. Управління антропогенним навантаженням
- •11. Завдання для самоперевірки та контролю засвоєння знань
- •11.1. Теоретичні завдання
- •11.2. Розрахункові завдання
- •11.4. Вказівки до виконання розрахункових завдань
- •11.5. Тестові завдання
- •А.Л.Цикало, о.І.Бодюл прикладна еколоГіЯ: нормування антропогенного навантаження на природне середовище
- •65082, Одеса, вул. Дворянська, 1/3
10.1.2.Засвоєння антропогенних впливів природним середовищем.
Питання про оборотність антропогенного навантаження вирішують на підставі якісної і кількісної інформації про впливи на компоненти навколишнього середовища і круговороти речовин. Під оборотністю розуміється можливість компенсації навантаження природними процесами, здатними зазнавати такі зсуви і зрушення, які вміщали б антропогенні впливи [10].
Для вирішення цього питання необхідне дослідження акумулюючих можливостей навколишнього середовища по основних впливах, виявлення речовинної, теплової, радіологічної ємкості. Речовинна ємкість повинна визначатися по відношенню до сумарної маси відповідної речовини і її сполук з урахуванням локальних і інтегральних характеристик кожній з геосфер. Інформація, накопичена у фізиці атмосфери і океану, метеорології, кліматології, океанографії, поки не дає відповіді на вказані питання. У поняття «засвоєння» входять такі процеси, як абсорбція, осадження, вимивання з осіданнями, хімічні реакції і ін.
Основна маса викидів доводиться на атмосферу. Тому важлива інформація про атмосферну довговічність домішок, залежність часу їх життя від конкретних умов. Важливу роль у видаленні домішок з атмосфери грають її границі з гідро- і літосферою. Поверхня гідросфери неоднорідна унаслідок хвилевих і вітрових впливів, різнорідного складу, наявності домішок. Це утрудняє опис характеристик поверхні гідросфери і створення моделей глобальних стоків на границі гідросфера- атмосфера. Необхідно також враховувати «замикаючі» властивості границь, де швидкості процесів різні. Наприклад, коефіцієнт молекулярної дифузії Со2 в повітрі 0,137 см2/с, а у воді 1,810-5 см/с. Поверхня літосфери істотно впливає на речовинний обмін з атмосферою і акумуляцію домішок з атмосфери. Вплив поверхні літосфери обумовлений її неоднорідністю, наявністю рослинності, гір, пісків, пустель, боліт, складом ґрунтів. Тому площа контакту повітря з речовиною літосфери на декілька порядків вище за нормальну площу поверхні.
Стійкість природних геохімічних систем залежить від сукупності антропогенних впливів на конкретну систему. У найбільш несприятливих умовах знаходяться замкнуті системи, в яких накопичуються антропогенні викиди.
У проблемі саморегулювання або самоочищення геосфер необхідно враховувати кінцеві впливи, оскільки очищення однієї з геосфер веде до забруднення інших. Дійсним самоочищенням є розкладання забруднюючої речовини, засвоєння його геосферами.
10.1.3. Вплив антропогенного навантаження на планетарні баланси.
Планетарні баланси включають всі основні елементи, що формують природний стан всіх компонент навколишнього середовища. Всі види балансів (променистої енергії, води, домішок, теплоти) взаємозв'язані і повинні аналізуватися спільно.
Згідно [10], коливання клімату унаслідок антропогенних впливів (таблиця 10.1) можуть розглядуватися як зміни термодинамічної системи, що включає границю атмосфери і підстилаючої поверхні. Ці зміни залежать і від багатьох природних причин.
10.2. Управління антропогенним навантаженням
Антропогенне навантаження і несприятливі екологічні ситуації можуть бути пом'якшені за допомогою управління - системи дій, направлених на досягнення певного рівня якості природного середовища, що забезпечує нормальний режим функціонування екосистем [3].
Таблиця 10.1 - Зміни клімату в районах інтенсивного антропогенного навантаження порівняно з природним станом [10].
Елемент клімату |
Зміна |
Частки (ядра конденсації) в повітрі |
У 10 разів більше |
Газові домішки в повітрі |
У 5-25 разів більше |
Хмарність |
На 5-10% більше |
Тумани: взимку влітку |
На 100% більше На 30% більше |
Опади: всього число днів з опадами менше 5 мм снігопади |
На 5-19% більше На 10% більше На 5% більше |
Відносна вологість: взимку влітку |
На 2% менше На 8% менше |
Сонячне випромінювання: сумарне надходження ультрафіолетове взимку ультрафіолетове влітку тривалість |
На 15-20% менше На 30% менше На 3% менше На 5-10% менше |
Температура: середньорічна зимовий максимум |
На 0,5-1С вище На 1-2С вище |
Швидкість вітру: середньорічна екстремальні пориви штилі |
На 20-30% менше На 10-20% вище На 5-10% більше |
Оперативне управління антропогенним навантаженням відбувається в реальному масштабі часу, вимагає швидкої оцінки і прогнозу ситуації, ухвалення рішення і здійснення конкретних дій з метою запобігання несприятливій ситуації. Наприклад, при отриманні прогнозу про настання стійкої антициклонної погоди з інверсійним розподілом температури, що є важливою передумовою накопичення домішок в приземному шарі атмосфери, складають попередження трьох ступенів, залежно від очікуваного рівня забруднення, яким відповідають три режими роботи підприємств. У такий період посилюються заходи контролю за забрудненням повітря, сприяючі чіткішій роботі технологічних об'єктів і зниженню забруднень. Подібні заходи можуть бути здійснені без змін технологічного режиму при збереженні звичайних обсягів виробництва. Але в особливо небезпечних ситуаціях необхідно передбачити значне зменшення викидів, яке досягається наступними шляхами:
скороченням до мінімуму неорганізованих викидів;
недопущенням залпових викидів;
використанням високоякісного палива;
посиленням контролю за роботою очисних споруд;
зсувом в часі технологічних процесів, пов'язаних із забрудненням атмосфери.
Управління антропогенним навантаженням на тривалий термін (роки, десятиліття) може бути досягнуте вибором оптимальних співвідношень дільниць різних типів використання земель Наприклад, можлива наступна структура земельного фонду для лісової і лісостепової смуги, що забезпечує збереження сприятливого місця існування:
землі сільськогосподарського призначення з урахуванням сільських населених пунктів - 22,5%;
землі, зайняті промисловістю і інші типи земель несільскогосподарського призначення, - 2,5%;
лісовий фонд - 18%;
державний запас, що включає землі заповідників, національних парків, рекреаційних зон - 57%.
Активний вплив на природні процеси - зрошування і осушення земель, створення водосховищ, регулювання річкового стоку, теплового режиму ґрунтів, рубка лісу і ін. - здійснювалося часто свідомо з метою зміни властивостей природного середовища. У ряді випадків ці дії були побічним ефектом нераціонального природокористування. Деякі ненавмисні зміни набули планетарного характеру.
Організаційне управління може здійснюватися державними органами, підприємствами і включати адміністративні, економічні, юридичні методи.
Для забезпечення екологічно стійкого соціально-економічного розвитку необхідна співпраця держав. Планування екологічної політики має бути довготривалим - на десять і більше років - і повинно задовольняти критеріям економічної активності. Основою мають бути добровільні угоди, компенсаторні угоди, ліцензії на виробництво продукції і забруднюючі викиди. Добровільність витікає з необхідності суверенітету країн. Компенсаторні угоди дозволяють компенсувати екологічні втрати. Наприклад, США і Голландія погодилися брати участь у відновленні лісів в країнах, що розвиваються, як компенсація за високі викиди СО2 на своїй території.
Ліцензії на забруднення і виробництво ресурсоємної або токсичної продукції дозволять добитися справедливішого розділення міжнародної відповідальності за порушення природного середовища. Угоди, що приймаються країнами, носять частіше рекомендаційний характер, оскільки зобов'язання промислово розвинених країн можуть виявитися неприйнятними для тих, що розвиваються.
Організаційною основою міжнародної співпраці в області регулювання антропогенного навантаження і запобігання екологічній катастрофі є Програма ООН по навколишньому середовищу (ЮНЕП), заснована в 1972 р. Генеральною Асамблеєю ООН. В даний час під егідою ЮНЕП здійснюються понад 100 міжнародних проектів з довкілля охорони в різних районах Землі. Наприклад, Конвенція про трансграничне забруднення повітря (1979 р.), Конвенція про охорону озонового шару (1985 Декларація Ріо про навколишнє середовище і розвиток. Порядок денний - 21, Заява про принципи по управлінню, збереженню і стійкому розвитку всіх типів лісів, Рамкова конвенція по проблемах зміни клімату, Конвенція ООН по боротьбі з опустелюванням, Конвенція про біологічне різноманіття, Всеєвропейська стратегія збереження біологічного та ландшафтного різноманіття тощо. Таким чином, екологічна політика стала узгодженою в міжнародних масштабах.
Можна виділити три основні групі стратегій людства по регулюванню антропогенного навантаження:
Ресурсно-технологічні, такі, що з'явилися в 70-і роки ХХ століття у формі Доповідей Римському клубу. Цей напрям зв'язує сучасна екологічна криза з перевищенням допустимого рівня споживання ресурсів і техногенного навантаження на біосферу. Умови виходу з кризи викладені в концепції стійкого розвитку, розробленою комісією ООН (1992 р.)
Біосферно-екологічні, в основу яких покладений аналіз властивостей екосистем і біосфери в цілому. Стійкість і саморегулювання біосфери обмежені певним рівнем антропогенного навантаження. Слід визначити закони функціонування біосфери і слідувати їм в своїй діяльності.
Соціально-психологічні, які витікають з положення про те, що витоки екологічної кризи закладені в природоспоживчій психології людини, в ідеології споживання, висхідній до початкових етапів його існування в глобальній екологічній системі. Для подолання кризи необхідно змінити ідеологію відношення до природи, визнати за нею ті ж права, які має людина, визнати себе часткою природи.
Всі перераховані аспекти враховує концепція екорозвитку Н.Ф.Реймерса, згідно якої людина - невід'ємна частка природи, повністю залежна від неї; природно-ресурсний і екологічний потенціал Землі і окремих регіонів обмежені і кінцеві; існує допустимий максимум вилучення природних ресурсів і зміни екосистем як середовища життя; необхідно проводити застережливі, а не виправляючі дії, мають бути визначені превентивні екологічні заборони задовго до руйнування природно-ресурсного потенціалу; необхідне регулювання антропогенного навантаження з урахуванням оптимальної чисельності населення на планеті; прийнятні тільки «біосферосумісні» технології; відмова від споживчого способу життя; збереження цілісності екосистем є умовою збереження життя; малі впливи можуть складатися в кумулятивні і ланцюгові інтеграції, що по силі значно перевищують їх арифметичну суму.
