Вопрос 3. Понятие загрязнения окружающей среды. Физические загрязнения. Химические загрязнения. Биологические загрязнения. Понятие устойчивости системы. Пределы роста загрязнения.

Загрязнение – это любые изменения физических, химических или биологических параметров природной среды, которые сейчас или в будущем могут оказывать неблагоприятное воздействие на живые организмы, на разного рода производственные процессы, условия жизни и культурного достояния, истощать или подрывать сырьевые ресурсы.

Классификация загрязнений:

1.Физическое загрязнение:

1. Радиоактивное - явление радиоактивности заключается в самопроизвольном распаде химических элементов и превращении его в элементы с другим порядковым номером. Превращение сопровождается излучением очень высокой энергии, которая способна выбивать электроны из атомов и присоединять их к другим атомам с образованием ионов (ионизирующее излучение). Воздействие радиации сказывалось на всем протяжении длительной истории формирования жизни на Земле. Установлено, что радиоактивность любой интенсивности влияет на наследственность живых организмов.

Источники радиоактивного излучения:1)испытание атомного оружия, которое внесло в атмосферу радиоизотопы, вследствие стали выпадать радиоактивные осадки.2)атомная энергетика (добыча, производство, эксплуатация)3)захоронение радиоактивных отходов 4)медицинские исследования 5. Естественный радиоактивный фон (космические лучи, радиоактивные изотопы горных пород и продукты их распада).

Особенности воздействия на живые организмы: 1) соматическое (затрагивает физиологию особей подверженных облучению и вызывающие различные нарушения от незначительных до летального исхода)

2) генетическое (ионизирующие излучение, влияющее на зародышей, ведет к возникновению мутации в потомстве).

2. Тепловое определяется влиянием тепловых полей на воздушную и водную среду. Отрицательное воздействие тепла на воздушную среду обнаруживается путем повышения тепловых градиентов температуры над городскими, сельскими агломерациями по сравнению с естественными природными экосистемами, что влечет за собой изменение энергетических процессов в атмо- и гидросфере в сельской и особенно городской местности. Так, тепловое воздействие проявляется в ухудшении режима земной поверхности (термокарст, солифлюкция, наледи и др.) и условий жизни людей. Источниками теплового загрязнения в пределах городских территорий служат подземные газопроводы промышленных предприятий, теплотрассы, сборные коллекторы и коммуникации. Отрицательное воздействие на гидросферу обозначается ростом температуры воды, приводящим к уменьшению растворимости кислорода, что снижает активность всего биоценоза водных систем. К снижению естественной минерализации органического вещества в водных системах, провоцирует рост активности сине-зеленных водорослей, еще более снижающих количество кислорода в водной среде.

3) Шумовое загрязнение заключается в превышении естественного уровня шума, к которому адаптированы живые организмы, в том числе и человек

Источники: автотранспорт, аэропорты, оборудование промышленных предприятий. Уровни звукового давления измеряются в ДБ (децибелы).

Для человека безвреден шум 20-30ДБ, 80ДБ-допустимая граница, 130ДБ- вызывает болевые ощущения, 150ДБ-не выносимы.

Особенности воздействия: на органы слуха, нарушение нервной системы, сердечнососудистая система, звуковое опьянение (сильный шум – это физический наркотик)

Способы борьбы: архитектурно-строительные, зеленые насаждения у дорог.

4)Инфразвуковое (низкочастотные вибрации)—

Источники: 1)естественные (ураганы, землетрясения, штормы)

2)антропогенные (работа различных двигателей, компрессоров, турбин).

Особенности воздействия: резонанс внутренних органов, нервно - психические отклонения.

Способы борьбы: для инфразвука преград нет, проходит даже через толстые стены, необходимо глушить сам источник.

5) Электромагнитное - уровень электромагнитных полей созданных человеком в сотни, тысячи раз превышает средний уровень естественного поля Земли. Электромагнитное поле (ЭМП) – представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между любыми находящимися в движении заряженными частицами. ЭМП возникает там, где есть электрический ток.

Источники ЭМП:1)естественные (электрическое и магнитное поле земли)

2)антропогенные (создаются источниками переменного тока), делятся:1)источники ЭМ излучения крайне низких и сверх низких частот (электростанции, кабельные системы) 2) источники ЭМ радиочастотного и микроволнового диапазона (электробытовая, офисная, техника, сотовые телефоны).

Особенности воздействия: нервная, эндокринная система, неврозы, ослабление памяти, опухоль мозга, рак крови. Известно, например, отрицательное воздействие слабых по напряженности электромагнитных полей, формирующихся вокруг различных природных объектов (линз и жил воды, металлических полезных ископаемых, пустот, зон разломов в земной коре и т.д.). так называемые геопатогенные зоны провоцируют серьезнейшие изменения в организме. Отрицательное воздействие электромагнитных излучений разной частоты и интенсивности на организм человека и все живое на Земле периодически провоцируется Солнцем во время так называемых вспышек или магнитных бурь.

2. Химическое загрязнение.

1) Газообразные производные углерода и жидкие углеводороды. Газообразные производные углерода:

Источники: 1)природные (бактерия и растения), 2)антропогенные (сжигание органического топлива, двигатели внутреннего сгорания). Обладают высокой токсичностью, имеют расположенность к трансграничному переносу, обладают высокой устойчивостью, способны к миграции по пищевым цепям.

Жидкие углеводороды - основная составная часть сырой нефти и всех производных из нее продуктов (бензин, соляр). Основными объектами загрязнения является Мировой океан.

Источники: морской транспорт, промышленные стоки, поступление из атмосферы, природные источники. Нефть в морской воде растекается, образуя нефтяную пленку.

2) Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) – синтетически водорастворимые органические соединения, которые уменьшают поверхностное натяжение и вязкость воды. Основные ингредиенты всех современных моющих средств. В настоящее время основные загрязнители водоемов.

Источники: 1) бытовые сточные воды 2)сточные воды промышленных предприятий 3) поверхностный сток сельскохозяйственных полей.

Особенности воздействия: не природные компоненты среды, разложение в естественных условиях крайне затруднено. Попадая в воду, оказывают прямое и косвенное воздействие на природу.

3) Пестициды - органически синтезированные вещества, использующиеся для уничтожения вредных человеку растений и животных (по происхождению - хлорорганические, фосфорорганические, мышьяк содержащие). Первоначальное широкомасштабное использование пестицидов давало хорошие результаты, позволило радикально решить проблемы защиты растений, увеличилось продуктивность сельского хозяйства. Использование в больших количествах привело к распространению за пределы макс. мест, Пестициды способны накапливаться в живых организмах, передаваться по пищевым цепям.

Особенности воздействия: нервная, система пищеварения, органы чувств.

4) Производные азота и серы

5) Минеральные удобрения – применяются в качестве удобрений для повышения продуктивности урожая (азотные, калийные, фосфорные удобрения - способны накапливаться выше нормы, токсичные вещества). Закон предельной урожайности: переудобренные почвы не дают урожая, они испорчены. Происходит нарушение БГХЦ, что ведет к нарушению на биосферном и экоситемном уровне.

7) Тяжелые металлы (Li, Be, Al, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Zn, Sn, Mo, Cd, As, Hg, Cs)- в современной биосфере самые распространенные загрязнители, повышенная концентрация. Не включены в процесс самоотчистки в отличие от многих загрязняющих веществ. Попав в окружающую среду, вступают в процессы миграции в виде различных соединений. Загрязняют почву, воду, воздух, пищу.

Главная опасность: возможно отравление при высоких концентрациях металлов, возможность концентрироваться в пищевых цепях.

Источники поступления: твердые и жидкие отходы промышленных производств, изготовление и использование фосфорных удобрений, коммунально-бытовые отходы.

Особенности воздействия: влияет на наследственность и воспроизводство, врожденные уродства.

3. Биологическое загрязнение - это случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов (бактериологическое).

Основными источниками биологического воздействия являются сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, бытовые и промышленные свалки, кладбища, канализационная сеть, поля орошения и др. из этих источников разнообразные органические соединения и патогенные микроорганизмы попадают в почву, горные породы и подземные воды.

Особенно загрязняют среду предприятия промышленного биосинтеза (антибиотики, ферменты, сыворотки, кормовой белок), в выбросах которых присутствуют живые клетки микроорганизмов.

К биологическому загрязнению можно отнести преднамеренную и случайную интродукцию, чрезмерную экспансию живых организмов (свалки, несвоевременный вывоз пищевых отходов – численный рост крыс, насекомых, голубей).

Бактериологическое оружие – способно вызвать массовые инфекционные заболевания людей и животных (чума, холера, сибирская язва). Многие бактерии способны сохраняться в почве в течение десятилетий.

Понятие устойчивости системы: - это свойство системы сохранять свою структуру и функции при воздействии внешних факторов.

Равновесие биогеоценозов и экосистем – динамическое, и на всех уровнях постоянно происходят периодические колебания численности и состава популяций, обычно не выходящие за некоторые пределы. Эти колебания могут быть связаны с внешними воздействиями – сменой времен года, фазами Луны и циклами активности Солнца – и могут возникать при взаимодействиях по типу «хищник-жертва» внутри самой экосистемы.

Устойчивое внутреннее состояние динамического равновесия системы часто называют гомеостазом. Чем больше видовое разнообразие экосистемы на всех трофических уровнях, тем она устойчивее и выше ее способность поддерживать гомеостаз. Это происходит потому, что при большем разнообразии видов звенья трофической цепи оказываются дублированными, большинство потенциальных экологических ниш многократно перекрывают друг друга, тогда как реальные экологические ниши высоко специализированы, и сильна межвидовая конкуренция.

Поэтому, если даже колебания климатических условий или ограниченное вмешательство человека вызовут снижение численности какого-либо вида, то его место быстро будет занято конкурентами, способными функционально заменить его в экосистеме. Устойчивыми должны быть все трофические уровни, и способность экосистемы к самовосстановлению обычно зависит от наименее устойчивого уровня. Наличие хотя бы одного слабого трофического уровня с малой способностью к восстановлению ослабляет устойчивость системы в целом.

В незрелой системе, находящейся в начальной стадии сукцессии и далекой от равновесия, число видов мало, это в основном продуценты, и размер экологических ниш близок к потенциальному. Ёмкость экосистемы не заполнена. Постепенно она заполняется, и видовое разнообразие растет, пока не достигает возможного максимума. Таким образом, максимум видового разнообразия на всех трофических уровнях есть признак зрелости биогеоценоза и одновременно условие его устойчивости.

Биосфера как всякая система обладает устойчивостью. Это проявляется в удивительном постоянстве процентного содержания различных химических элементов во всех оболочках биосферы (атмосфера, литосфера, гидросфера, биота). Устойчивость биосферы базируется на биологическом разнообразии, на соотношениях организмов синтезирующих органические вещества и организма его содержания, а так же на совокупности БГХЦ. Гомеостаз - способность к саморегуляции, т.е. способности возвращаться к устойчивому состоянию в случае воздействия каких-либо факторов.

Пределы роста загрязнения.

ПДК не превышает 1. Когда ПДК превышает нормы. Показатель: ухудшение здоровья человека.

Приделы роста загрязнения ОПС – это показатель концентрации загрязняющих веществ в среде ПДК которых выше нормы. Выход ПДК за допустимые границы может вызывать нарушения функционирования, как отдельных компонентов среды, так и всей биосферы в целом.

Вопрос 4. Ресурсопользование (изъятие, потребление и воспроизводство ресурсов) как составная часть природопользования. Комплексный подход к изучению и использованию природных ресурсов. Регламентация их изъятия и потребления. Социально-экономическая оценка природных ресурсов и эффективность их использования.

Ресурсопользование (изъятие, потребление и воспроизводство ресурсов) как составная часть природопользования.

К ресурсопотреблению относятся отрасли производства, связанные с изъятием из природы вещества и энергии и с образованием большой массы отходов, сохраняющих природную форму (добыча минерального сырья и топлива, лесоэксплуатация, металлургия, нефтепереработка, химическая промышленность) Эти отрасли осуществляют преобразование первичного сырья и формируют основную массу отходов, загрязняющих природную среду и уже имеющую преобразованную форму.

К ресурсопользованию относятся отрасли производства, сочетающие изъятие вещества из природы с его воспроизводством на основе использования природных процессов и их стимулирования (земледелие, животноводство, рекреация, строительство)

Воспроизводство природных ресурсов направлено на расширенное получение природных ресурсов, поддержание прежнего уровня природных компонентов и комплексов, восстановление нарушенных комплексов природы (лесоразведение, регулирование стока, заповедная деятельность).

Комплексный подход к изучению и использованию природных ресурсов:

Комплексный подход к изучению и использованию природных ресурсов означает:

выявление, учет и оценку всего многообразия ресурсов территории

рассмотрение объектов использования как составной части целого природного комплекса

определение всех возможных последствий изменений природы

обоснование и вы­бор таких путей хозяйственной деятельности, которые позволяют наиболее полно использовать ресурсы, сократить отходы и мини­мизировать отрицательное воздействие на окружающую среду.

Направления реализации комплексного подхода:

Создание территориально-производственных комплексов. Они дают возмож­ность более полно использовать имеющиеся ресурсы (особенно сырьевые и энергетические) и тем самым снизить вредную на­грузку на окружающую среду. Комплексы имеют определенную специализацию, сконцентрированы в пределах компактной территории, обладают единой производственной и социальной инфраструктурой. Это создает предпосылки для развития производств для макс. возможной утилизации отходов и использованию вторичных продуктов.

Разработка и осуществление региональных экологических программ и территориальных комплексных схем охраны природы (ТерКСОП).

Регламентация их изъятия и потребления:

Важное требование рационального природопользования — необходимость разработки и выполнения экологических нормативов, правил, стандартов и других регламентов, регулирующих хозяйственную деятельность по использованию природных ресурсов. Действующие в настоящее время в нашей стране природоохранные нормативы можно разделить на три основные группы:

Строительные нормы и правила (СНиПы) по проектированию и строительству хозяйственных объектов, используемые в проектной и градостроительной практике. Основное назначение СНиПов — установление единых требований к проектированию и строительству этих объектов, предусматривающих улучшение различных экономических показателей, а также охрану окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов. СНиПы четко обозначают объекты (промышленные, транспортные, сельскохозяйственные и др.), на которые распространяется данный документ, и наряду с техническими требованиями включают природоохранные нормы, ограничивающие воздействие проектируемых объектов на природную среду.

Государственные стандарты (ГОСТы) — нормативные документы, определяющие единые понятия, методы и характеристики явлений и процессов, имеющих юридическое значение. В настоящее время действуют более 70 ГОСТов в области охраны природной среды. Преобладают стандарты по охране отдельных природных компонентов. Наиболее полно разработаны комплексы стандартов по охране атмосферы, гидросферы и земель. Охране биоты посвящены только два стандарта - терминологический по охране лесов и ГОСТ, содержащий общие требования по охране лесов и зеленых насаждений. По охране ландшафтов действует лишь терминологический ГОСТ 17.8.1.01—86.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы. Отмечено, что, несмотря на широкое применение в практике природопользования, санитарно-гигиенические нормативы обладают рядом недостатков: а) ПДК, ПДВ и ПДС характеризуют далеко не все загрязнители природной среды; б) многие из них разработаны еще в 60-х годах XX в. и нуждаются в уточнении; в) они дают представление лишь о двух состояниях природной среды (в пределах нормы и за ее пределами), что недостаточно, так как практически нормы ПДК во многих случаях не выполняются. В связи с этим необходима большая работа по улучшению методики отделения нормативов, установлению их для тех загрязнителей, которые еще не регламентированы, расширению диапазона экологических ситуаций, описываемых нормативами. Задачи первостепенной важности - разработка комплексных показателей (в частности, норм нагрузок на ландшафты), характеризующих состояние, как отдельных природных компонентов, так и комплексов в целом.

В последние годы разрабатывается концепция экосистемного нормирования, согласно которой нормативы должны отражать внутренние свойства и потенциальные возможности природных систем. В качестве экологических нормативов предполагается использовать комплексные показатели устойчивости экосистем и ландшафтов. Имеется в виду, что, с одной стороны, они должны характеризовать структуру и функционирование экосистем (через продуктивность, видовое разнообразие, интенсивность процессов и другие параметры), а с другой стороны — определять максимально допустимые пределы вмешательства человека в природные комплексы при условии сохранения ими основных социально-экономических функций. В последнем случае антропогенные изменения экосистем и ландшафтов не должны выходить за пределы естественных колебаний их параметров.

Существенное внимание вопросам нормирования в области природопользования и охраны окружающей среды уделено в федеральном законе «Об охране окружающей среды». В законе сформулирована цель экологического нормирования — установление предельно допустимых норм воздействия на природу, гарантирующих сохранение благоприятной окружающей среды, обеспечение экологической безопасности населения и рациональное использование, и воспроизводство природных ресурсов. Определен также круг нормативов допустимого воздействия на окружающую среду: а) нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ микроорганизмов; б) нормативы образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение; в) нормативы допустимых физических воздействий (количество тепла, уровень шума, вибрация, ионизирующее излучение, напряженность электромагнитных полей и др.); г) нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды; д) нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Необходимым условием рационального природопользования являются адаптация экономического развития к природным закономерностям, переход к экологически устойчивому типу производства и потребления. Учет этого принципа предполагает определение экономической ценности природы, экономической эффективности природопользования, разработку и реализацию экономического механизма использования естественных ресурсов и условий.

Социально-экономическая оценка природных ресурсов и эффективность их ис­пользования:

Социально – экономическая оценка природных ресурсов – количественное и качественное измерения их потребительской стоимости и определения народнохозяйственной ценности данного ресурса.

(Социальные – качество природного ресурса, затраченные усилия; Экологические – рыночный и рентный подход)

Необходимым условием рационального природопользования являются адаптация экономического развития к природным закономерностям, переход к экологически устойчивому типу производства и потребления. Учет этого принципа предполагает определение экономической ценности природы, экономической эффективности природопользования, разработку и реализацию экономического механизма использования естественных ресурсов и условий.

Экономическая ценность природы устанавливается на основе адекватной цены или экономической оценки природных ресурсов и услуг. При принятии экономических решений необходимо учитывать три функции окружающей среды:

обеспечение природными ресурсами;

ассимиляцию отходов и загрязнений,

обеспечение людей такими природными услугами, как рекреация, эстетическое удовольствие.

Определение экономической ценности природных ресурсов и услуг может базироваться на рыночной оценке, ренте (доходе за счет эксплуатации ресурсов), затратном подходе, альтернативной стоимости, общей экономической ценности (стоимости). Наиболее комплексным является подход на основе общей экономической ценности, который наряду с прямой и косвенной стоимостью использования учитывает стоимость существования, основанную на экономической оценке этических и эстетических аспектов природы.

Под экономической эффективностью природопользования понимается экономическая результативность использования естественных ресурсов и эксплуатации природной среды, представленная в денежном выражении. Экономическую эффективность часто определяют как соотношение затрат и эффекта, который отражает стоимостный прирост выгод в результате реализации проекта. В нашей стране в теоретических исследованиях и в конкретной практике использовались различные методики расчета экономической эффективности капитальных вложений, в том числе и природоохранные мероприятия.

В качестве затрат нередко брался показатель капитальных вложений, который сопоставлялся с эффектом от этих затрат. Полученный в результате коэффициент сравнивался с нормативным коэффициентом, на основе чего делался вывод об эффективности проекта. Однако применительно к природопользованию следует различать понятия «эффект» и «эффективность». Очевидно, что необходимо сопоставлять потенциальный эффект с вызвавшими затратами, т.е. считать эффективность. Получение большого эффекта может потребовать огромных затрат, что сделает проект экономически неэффективным.

В настоящее время особую актуальность приобретает проблема использования экономических рычагов (экономического механизма) природопользования. Этот механизм включает комплекс мероприятий, среди них:

а) необходимость экономической оценки (т.е. определение стоимости) имеющихся естественных ресурсов и других объектов природопользования;

б) введение платы за использование природных ресурсов в виде платы за право пользования, выплаты за сверхлимитное использование, выплаты земельного налога, аренды, нормативной цены земли (т.е. стоимости участка земли определенного качества и местоположения с учетом потенциального дохода за расчетный срок окупаемости);

в) экономическая оценка воздействия хозяйственной и иной деятельности человека на окружающую среду уже на стадии проектирования инженерных сооружений (т.е. при составлении ОВОС);

г) введение экономического стимулирования ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий (прежде всего путем предоставления налоговых и других льгот);

д) установление специальной платы за негативное воздействие предприятий на окружающую природную среду (платежи за выбросы и сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов и др.);

е) поддержка предпринимательской, инновационной и иной деятельности (в том числе экологического страхования), направленной на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов,

ж) установление лимитов на выбросы и сбросы загрязняющих веществ и микроорганизмов, лимитов на размещение отходов производства и потребления и на другие виды негативного воздействия на окружающую среду,

з) введение поощрительных цен на экологически чистую продукцию и снижение - на экологически неблагоприятную,

и) создание экологических фондов для решения неотложных вопросов рационального природопользования, для восстановления потерь в окружающей природной среде, воспроизводства естественных возобновимых ресурсов, компенсации причиненного вреда и других природоохранительных задач.

На эффективность использования природных ресурсов влияет правильный выбор места размещения хозяйственного объекта (особенно крупного инженерного сооружения). Его проводят с учетом ландшафтно-экологических условий территории и естественной дифференциации природной среды. Правильный выбор места размещения объекта должен сочетаться с преобладанием ландшафтов, устойчивых к возможным техногенным воздействиям. В противном случае ландшафтно-экологические условия выступают в качестве лимитирующего фактора, ограничивающего развитие тех или иных отраслей производства и исключающего те виды деятельности, которые могут нанести существенный вред окружающей природной среде. Так, предприятия, выделяющие вредные вещества в окружающую среду, нельзя сооружать на местности с преобладанием природных комплексов-аккумуляторов (замкнутые и полузамкнутые понижения, заболоченные долины рек, малопроточные озера, болота и т.п.). Такие местности имеют низкий потенциал самоочищения и способны накапливать химически вредные элементы и соединения в количествах, значительно превышающих устойчивость природных систем. Расчеты показывают, что ущерб от негативного воздействия производств, нарушающих баланс региона, может оказаться сопоставимым со стоимостью их сооружения.

Вопрос 5.Основные пути рационального использования природных ресурсов: инвентаризация и создание кадастров ресурсов, экологизация технологий (комплексное и интенсивное использование природных ресурсов, экономное расходование сырья и материалов, внедрение ресурсосберегающих и малоотходных производств, утилизация отходов, совершенствование способов очистки загрязнений и др.), расширение воспроизводства возобновимых ресурсов.

Рациональное использование природных ресурсов связано:

с улучшением их инвентаризации,

реализацией экологических принципов ресурсопотребления и ресурсопользования (экологизацией технологических процессов),

устранением или смягчением негативных последствий хозяйственной деятельности человека.

Инвентаризация природных ресурсов - это учет количества, качества, динамики запасов, формы и степени эксплуатации естественных ресурсов

Инвентаризация ландшафтов включает:

1)определение их различных па­раметров территории (считывание площади, выявляют степень лесистости, видовой состав, определение запасов древесины, ежегодного прирост, изучение организации и состояния лесного хозяйства).

2)комплексное картографирование территории.

3)составление ландшафтной карты территории.

В связи с интенсивным использованием и истощением при­родных ресурсов особое значение приобретает вопрос об улучше­ние методов их учета. В настоящее время применяют аэрокосмические методы исследований и компьютерную обработку полученных результатов. Анализ снимков дает возмож­ность не только оценить современное состояние ресурсов, но и составить прогноз их изменений под влиянием хозяйственной де­ятельности человека.

Одним из важнейших результатов инвентаризации является создание кадастров природных ресурсов - систематизированных сводов или своеобразных банков данных, включающих качественные и количественные описания ресурсов, эко­лого-экономическую оценку. Они необходимы для организации эффективного использования ресурсов, рационального размеще­ния и определения специализации хозяйственных объектов, для проведения природоохранных мероприятий. На базе кадастров определяют экономическую оценку природных ресурсов, их про­дажную цену, стоимость мер по восстановлению и оздоровлению окружающей среды.

Экологизация технологических процессов связана с получением и переработкой богатств природы. Под экологизацией понимают разработку и внедрение таких технологических принципов и методов производства, которые способствуют нанести минимальный ущерб окружающей природной среде и человеку.

Экологизация технологических процессов предполагает ком­плексное и интенсивное использование природных ресурсов, эко­номный расход сырья, внедрение ресурсосберегающих и малоотходных технологий, переработку отходов производства, раз­работку и введение экологического паспорта предприятий. Эти требования (принципы) тесно связаны между собой и по существу образуют звенья одной эколого-технологической цепи.

Комплексное использование природных ресурсов - в производство ком­бинируют глубокую или полную переработку исход­ного сырья, наиболее полное использование продуктов перера­ботки и отходов, когда в технологическую цепочку вовлекаются разные по степени ценности компоненты. Например: соединить на од­ном предприятии лесопиление, изготовление мебели, тары и дру­гих видов продукции из древесины, а также получение целлюлозы, бумаги, древесно-стружечных и древесноволокнистых плит, гидролизных дрожжей, древесного спирта и т.д.

Интенсификация использования природных ресурсов - это увеличение количества полезной продукции, получаемой из еди­ницы объема или площади ресурса в результате дополнительного вложения, но без расширения, вовлеченного в эксплуатацию географического пространства. В сельском, лесном и рыбном хо­зяйствах предусматривает переход от промысла (т. е. изъятия части биомассы без ее культивирования) к хозяйству (т. е. получению биомассы в результате ее культивирования). Получение больших урожаев с полей прежнего размера в сочетании с мероприятиями по сохранению плодородия.

Утилизация отходов:

С комплексностью и интенсификацией производства связано использование отходов и вторичного сырья. Задача состоит в том, чтобы выявить наиболее перспективные запасы сырья, содержащегося в отработанных месторождениях, отходах обогатительных фабрик, металлургических заводов и начать их активное использование.

В настоящее время особое значение приобретает вопрос о пе­реработке отходов, связанных с хозяйственной деятельностью человека. Это в первую очередь относится к твердым бытовым от­ходам (ТБО), количество которых непрерывно возрастает.

Важное практическое значение имеет экономия сырья (вещества) и энергии, т.е. уменьшение расхода природных ресурсов на единицу конечного продукта, минимизация воздействий на окружающую человека природную среду, которая достигается установлением и соблюдением жестких норм расхода ресурсов, внедрением ресурсосберегающих технологий, комбинированных способов производства, снижением потерь ресурсов и т.д.

Реализация рассмотренных принципов природопользования невозможна без внедрения ресурсосберегающих и малоотходных технологий (производства продукции с мин. расходом вещества и энергии, получение минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отхо­дов и выбросов). Например: служить ис­пользование оборотного водоснабжения, при котором вода, пройдя производственный цикл, подвергается очистке, охлаждению и с небольшим добавлением свежей воды вновь идет в производство.

Совершенствование методов очистки загрязнений.

В качестве дополнительных средств защиты окружающей среды применяется различное очистное оборудование, к которому относятся аппараты и системы очистки газовых выбросов, сточных вод, глушители шума при сбросе газов в окружающую среду. Перечисленные мероприятия позволяют снизить выброс вредных веществ в окружающую среду и тем самым более полно использовать природные ресурсы.

Расширение воспроизводства возобновимых ресурсов.

К возобновляемым ресурсам относят ресурсы растительного и животного мира. И те, и другие восстанавливаются довольно быстро (в течение времени жизни одного-двух поколений людей) и объемы естественного возобновления хорошо и достаточно точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах и пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное восстановление, истощения ресурсов можно полностью избежать.

Относительно (не полностью) возобновляемые ресурсы хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов весьма уязвимы, в связи с чем требуется особенно тщательный контроль со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и дефицитные природные богатства:

продуктивные пахотно-пригодные почвы

леса с древостоями зрелого возраста

водные ресурсы на региональном и локальном уровнях

пищевые ресурсы в океане

Продуктивные пахотно-пригодные почвы занимают сравнительно небольшие площади (по разным оценкам, в пределах суши они не превышают 1.5-2.5 млрд. га). Наиболее продуктивные почвы, относящиеся к первому классу плодородия, занимают 400 млн. га. Продуктивные почвы образуются очень медленно: например, на формирование 1 мм гумусового горизонта черноземных почв требуется приблизительно 100 лет. В то же время процессами ускоренной эрозии, стимулированными нерациональным землепользованием, за один год может быть разрушено несколько сантиметров верхнего, наиболее ценного пахотного слоя.

Способы сохранения ресурса: подавление эрозионных процессов, правильное дозирование воды при поливах для избегания заболачивания и засоления, использование чересполосицы, лесопосадочные полосы, использование оптимальных видов удобрений, соблюдение законов.

Леса с древостоями спелого возраста пользуются повышенным спросом и поэтому усиленно вырубаются. Для полного восстановления вырубленных лесов необходимо весьма длительное время: для хвойных древостоев примерно 90-100 лет, для лиственных — 100-120 лет. Поскольку приросты в таких лесах невелики, то нормативы допустимых вырубок должны быть строго ограничены. При нарушении этого принципа практически не происходит естественного восстановления запасов древесины.

Способы сохранения ресурса: правильное управление лесами (выборочная вырубка — рубка хозяйственная совмещается с санитарной очисткой леса от сухих и больных деревьев), защита лесов от пожаров, насекомых — вредителей, болезней, борьба с браконьерами.

Водные ресурсы на планете практически неисчерпаемы. Однако на поверхности суши запасы пресных вод расположены неравномерно и на обширных территориях ощущается дефицит вод, пригодных к употреблению в системах водопользования.

Способы сохранения ресурса: экономия воды в с\х и коммунальной сфере, в коммунальных службах и промышленности поддержание в должном порядке очистных сооружений и предотвращение утечек в водопроводной сети, промышленные предприятия должны снабжаться системами оборотного водоснабжения, тщательная оценка последствий строительства водохозяйственных сооружений и проведения мелиоративных работ.

Ресурсы океана. Уничтожению популяций морских животных способствуют добыча нефти на континентальном шельфе и большая транспортная нагрузка, которую несет на себе океан. Значительный ущерб шельфовым системам наносят загрязнения, поступающие с континента. Бесконтрольный вылов рыбы. Рыборазведение. Аквакультура. Запрет на добычу китов (Япония).

По настоящему неограниченно возобновимым ресурсом можно считать только солнечную энергию и ее производные — энергию ветра и падающей воды. Некоторые ресурсы могут быть невозобновляемыми, но заменяемыми. Проблема обычно заключается в экономической возможности такой замены.

Основные трудности, связанные с истощением ресурсов и с которыми человечество может столкнуться в обозримом будущем — это дефицит традиционных видов топлива, прежде всего нефти и природного газа (альтернативные источники энергии), и уничтожение и деградация плодородных почв, пресных вод, лесов, рыбы в мировом океане.

Вопрос 6.Охрана природы как необходимое условие рационального использования естественных ресурсов. Принципы охраны природы: профилактичность, комплексность, повсеместность, территориальная дифференцированность, сочетание технических средств защиты с самосохранением природных систем. Экономический механизм охраны окружающей среды.

Охрана природы – это система государственных, международных и общественных мероприятий направленных на рациональное использование, охрану и восстановление природных ресурсов, на защиту ОС от загрязнения и разрушения с целью создания оптимальных условий существования человека и удовлетворение потребностей ныне живущих и будущих поколенний.

Охрана природы тесно связана с природопользованием и служит необходимым условием рационального использования естественных ресурсов и оптимизации природной среды. В более широком плане ее можно рассматривать как важнейшую составную часть общей системы природопользования на всех иерархических уровнях.

Смысл принципа охраны природы в процессе ее использования состоит в том, что природу можно и должно сохранять не только путем консервации (исключения из активного хозяйствен­ного использования), но и постоянно при любых видах деятель­ности человека всеми доступными ему средствами (правовые, тех­нические, административные и др.). Должно быть реализовано правило: кто использует природу, тот ее и охраняет. Поэтому всех ученых, авторов проектов инженерных сооружений и технологических процессов, руководителей предприятий, специалистов по эксплуатации построенных объектов не должна покидать мысль о необходимости сохранения окружающей природной среды и ра­ционального использования природных ресурсов. Лицам, участву­ющим в проектировании объектов природопользования, необхо­димо сознавать свою личную ответственность за последствия предлагаемых и принимаемых решений.

Принципы охраны природы тесно связаны с принципами рационального использования естественных ресурсов.

Принципы охраны природы:

Профилактичность - базируется на здравом предположении, что «легче предупредить, чем лечить». При любой деятельности по исполь­зованию природных ресурсов на первое место должны быть поставлены мероприятия по предупреждению воздействий, способ­ных вызвать негативные последствия. Соблюдение этого принци­па необходимо потому, что в результате тесной связи отдельных элементов геосистем любое воздействие ведет к разветвленной цепочке изме­нений, что, в свою очередь, может привести к необратимым не­гативным последствиям. При проектировании нельзя превышать нормы нагрузки на природную составляющую геосистемы, с тем, чтобы сохранить свойства ее саморегулирования. Для сохранения этих свойств важно особенно внимательно относиться к трем ком­понентам системы - биоте (самая чуткая ее составляющая), воде и воздуху, определяющим круговорот веществ.

Комплексность –обязательный учет целостности, системности взаимосвязанности природных компонентов, как составных частей целых природных комплексах.

Повсеместность - смысл этого прин­ципа состоит в том, что природа должна охраняться везде, на всех территориях, что нужно помнить не только о возможных из­менениях природы в узких границах проектируемого объекта или геотехнической системы, но и на большем расстоянии - в сфере их влияния. Принцип подчеркивает важность охраны не только заповедных территорий, а всего пространства, где живет, работает и отды­хает человек. Он должен соблюдаться на всех уровнях: локальном (в сфере действия конкретной геотехнической системы), регио­нальном (в схемах и проектах районных планировок, при функциональном зонировании территорий и др.), глобальном (при осуществлении очень крупных международных проектов использования ресурсов, выбросах в атмосферу вредных газов на большие расстояния и др.).

Территориальная дифференцированность - отражает неоднородность гео­графического пространства, которая выражается в разнообразии типов ландшафтов и их устойчивости к антропогенным воздей­ствиям, а соответственно в разнообразии форм изменения геоси­стем. Возникает потребность в изучении ландшафтной cтpyктypы территории, которое особенно необходимо для решения простран­ственных задач охраны природы для выявления пространственных различий территории на региональном уровне используют физи­ко- географическое или эколого - географическое районирование и картографирование, на локальном уровне – крупномасштабное ландшафтное или ландшафтно-экологическое картографирование.

Для охраны природы основная задача районирования – выделение территории, в пределах которых природные условия определя­ет однозначное проявление последствий хозяйственной деятельности человека. Неоднородность географического пространства дик­тует необходимость территориальной дифференциации мероприятий охране природы и разработки конкретных территориальных планов (проектов) защиты окружающей природной среды.

Сочетание техни­ческих средств защиты с самосохранением природных систем

Свойства природы – самоочищение, самовосстановление . . .

Технические средства – рекультивация, мелиорация . . .

Экономический механизм охраны окружающей среды.