Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. ЛЕНИНА»

И.Г. Мельцаев, А.Ф. Сорокин, С.Г. Андрианов, А.М. Осипов

Экология: природопользование, инженерная защита окружающей среды

( В этой части книги даны те главы, которых нет в учебном пособии 2007 г.)

ИВАНОВО 2008

УДК. 574:504.06

М 48

. Экология: природопользование, инженерная защита окружающей среды.: Учеб./ И.Г. Мельцаев, А.Ф. Сорокин, С.Г. Андрианов, А.М. Осипов; ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина».  Иваново, 2008.  552 с.

ISBN

В учебнике изложены вопросы общей экологии, некоторые моменты экологии человека и демографии, природопользования, инженерной защиты окружающей среды, отмечены некоторые пути уменьшения выбросов вредных загрязнителей в биосферу.

Работа в качестве учебника предназначается для студентов энергетических специальностей ИГЭУ, а также для студентов, изучающих курс экологии, и лиц, интересующихся современными проблемами экологии. Все вопросы по экологическому образованию изложены в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего образования.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»

Табл. 29 Ил. 53 Библиогр.: 143 назв.

Рецензент:

кафедра безопасности жизнедеятельности ГОУВПО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия»; заведующий кафедрой, профессор, Заслуженный работник сельского хозяйства В.И.Иванов

Мельцаев Иван Григорьевич

Сорокин Александр Федорович

Андрианов Сергей Геннадьевич

Осипов Александр Михайлович

Экология: природопользование,

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

УЧЕБНИК

Редактор Т.В. Соловьева

Технический редактор Н.С. Толмачева

Лицензия ИД № 05285 от 4 июля 2001 года

Подписано в печать 2008 г. Формат 60801/16

Печать плоская. Усл. печ. л. 32. Уч.  изд. л.34,2.

Тираж 160 экз. Заказ №

ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»

153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34

Типография «ПресСто»

153025, г. Иваново, ул. Дзержинского, 39

ВВЕДЕНИЕ

«Мы все пассажиры одного корабля по имени Земля, и пересесть из него просто некуда. Поэтому человечество обязано призвать свой разум, найти силы и средства, чтобы воздвигнуть себе надгробный памятник на безжизненной планете с надписью: «Каждый хотел лучше для себя».

Антуан де Сент – Экзюпери

В условиях научно-технического прогресса сохранение окружающей природной среды как местообитания человека стало важнейшей задачей современности. Человечество в условиях техногенеза получило в свои руки мощные орудия воздействия на природную среду. Нынешний этап цивилизации отражает такой уровень знаний и возможностей воздействия людей на биосферу, который приобретает уже характер планетарной силы. По выражению В.И. Вернадского, человечество стало «огромной геологической силой», сравнимой только с силой самой природы. Достижения науки и техники позволяют людям вторгаться в микро- и макромиры и влиять на хрупкие биосферные связи и механизмы, где функционирует живое вещество.

Вторгаясь с помощью технологий и техники в естественные природные процессы, человек часто нарушает закономерности их протекания, вызывая нежелательные изменения в окружающей природной среде. При разумном же подходе к природе это может приносить только пользу.

Положение человека в биосфере своеобразно. Как биологический вид он - естественная составляющая биосферы, то есть как всё живое он вовлечён в обычные трофические цепи. Человек – гетеротроф, он не может из исходного сырья создавать в своём организме органическое вещество, его он должен получать извне. Значит, составные части биосферы, с которыми человечество связано в питании, должны быть достаточно продуктивными. Человек потребляет кислород и важно, чтобы окружающая воздушная среда была чистой. Но у человека есть потребность постоянно созидать, развивать технику и строить. Для этого он из окружающей природной среды берёт вещества, которые ранее ни одно живое существо не потребляло (руды, топливо, древесину и т.д.), а возвращает в природу массу отходов (пластик, металл, стройматериалы и т.п.), а поскольку они не свойственны природе, то и не имеют своих редуцентов. Так возникают и накапливаются разного рода загрязняющие вещества. Загрязнение природной среды отходами различных химических веществ, созданными промышленностью, а также нерачительное использование минеральных ресурсов породили процессы, которые несут в себе опасность возникновения такой экологической ситуации, когда живое уже не сможет далее существовать. Здесь речь идёт о том, что запороговое загрязнение может привести к разрушению генетической структуры живых организмов, в том числе и человека.

Человек, с одной стороны, естественная составляющая биосферы, а с другой – чужеродная, который по качественному составу и обращению энергии выпадает из общих законов биогенного круговорота. Другими словами, человечество, развивая научно-технический прогресс, вмешивается в чисто биологические процессы, отработанные природой эволюционно за миллионы лет. Свою деятельность человек очень часто направляет таким образом, что она действует вопреки всем законам природы, а это неминуемо ведёт к катастрофическим и стихийным бедствиям.

Результаты этих мощных воздействий и способствовали проявлению современного экологического кризиса на Планете. В нашей стране, по-видимому, идёт эксперимент по загрязнению окружающей природной среды. Ни на одном этапе развития общества не скапливалось такое количество отходов (80 Гт) и не сбрасывалось в воздух, воду и почву такого масштаба загрязняющих и отравляющих веществ. И в этих условиях население России всё ещё не осознаёт приближения экологической катастрофы, поскольку оно плохо информировано о загрязнении природной среды, в которой живёт, и потому безразлично относится к её сохранению и защите. Такое безразличие возникает вследствие крайне низкого уровня экологической культуры, экологического воспитания и образования населения. Люди должны осознать, что ухудшение состояния окружающей среды представляет большую угрозу для их будущего, даже более, чем военная агрессия. Априорно можно представить себе, что человечество за ближайшие несколько десятилетий способно ликвидировать нищету и голод, избавиться от социальных пороков, возродить культуру и восстановить памятники архитектуры, если на это будут средства, но для возрождения разрушенной природы одних денег мало. Здесь потребуются столетия, чтобы остановить её дальнейшее разрушение и отодвинуть приближение экологической катастрофы. Всё это относится не только к России, а всему мировому сообществу. Такому ходу событий необходимо противопоставить действенную экологическую политику и новое экологическое мышление. Это означает, что каждый человек должен заботиться об обеспечении здоровой окружающей среды для себя, детей и будущих поколений, постоянно охранять растительный и животный мир, воздух, воду и почву от вредных последствий хозяйственной деятельности.

В последнее время довольно много ведётся дискуссий по проблеме окружающей среды, это доказывает, что возрастает у людей осознание ответственности за сохранение природы и рационального использования её ресурсов. Но от осознания до правильного «экологически безопасного» поведения – огромное расстояние, которое будет пройдено только в том случае, если мы будем глубже понимать существующие проблемы, и одновременно научимся распознавать сложные взаимосвязи между окружающей средой и развитием общества и станем принимать правильные решения. Для перестройки экологического и экономического мышления и действий потребуется большая сила нравственного убеждения, обеспечивающая соблюдение динамичного развития в системе «общество-природа» без ущерба основополагающим параметрам биосферы и не ставящих под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности и своё воспроизводство.

Сегодня в качестве основных задач в целях охраны окружающей природной среды в РФ необходимо реализовать мероприятия, которые не потребуют больших капитальных и материальных затрат, для этого нужно всего лишь следующее:

• не допустить превращения России в сырьевой придаток промышленно развитых стран;

• запретить ввоз в страну отработанных ядерных и токсичных промышленных отходов в законодательном порядке;

• прекратить бесконтрольную раздачу плодородных земель; они должны передаваться тем, кто занимается производством аграрной продукции;

• ввести экологические ограничения на хозяйственную деятельность; на всех загрязняющих природу предприятиях и в организациях должны быть введены нормативы выбросов и сбросов вредных веществ в биосферу;

• привлекать иностранный капитал (инвестиции) в природоохранные объекты, на переработку отходов и т.д.

Обеспечение экологичности становится важнейшим компонентом национальной безопасности любого государства и оказывает все большее влияние на благополучие и здоровье людей, а также на экономическое развитие отраслей народного хозяйства. Среди важнейших задач экологической безопасности  это решение проблемы внедрения экологически безопасных и чистых ресурсосберегающих технологий, широкое использование малоотходных производств, выпуск экологичных машин и оборудования.

Важное значение в жизни человека и животных имеет флора и, прежде всего, лес, который считается «легкими» планеты. Неоценима роль леса в охране почв, водных ресурсов, в регулировании климата, источника пищи и здоровья. В результате хозяйственной деятельности значительно сократились площади лесов (35 – 40 %), исчезли с лица земли многие виды растений, животных и птиц, увеличились площади опустыненных земель, идёт процесс антропогенного загрязнения воды, почвы и атмосферного воздуха, а также сокращения многих видов природных ресурсов. Все негативные изменения в биосфере воздействуют не только на человеческое сообщество, но и отражаются на других живых организмах.

Загрязнение происходит за счёт выбросов в биосферу десятков и сотен миллионов тонн различных вредных и опасных веществ. Большой урон наносится почве при извлечении из недр полезных ископаемых и их складировании. Уровень развития технологических и технических систем, характер социально-экономических отношений определяют масштабы этих процессов и направленность воздействия на первичную биосферу. Первичная биосфера является одновременно геофизической, термодинамической, химической, кибернетической и биологической подсистемами биосферы, поэтому поиск оптимальных решений здесь очень сложен. Необходима выработка природосообразного поведения, основанного на знании сущности проблемы взаимодействия общества и природы. Результативность государственных мер по охране окружающей среды и агроэкосистем во многом определяется творческой инициативой людей, заинтересованным участием в проведении природоохранных мероприятий и, прежде всего, лицами, чьи действия или решения оказывают прямое или косвенное воздействие на состояние природной среды.

Принципиально важно придать производственным технологиям экологическую направленность с учетом дальнейших путей развития научно-технического прогресса, особенностей специализации и концентрации производства. Концепция природосообразности должна быть заменена со временем на концепцию производственные системы, а при оценке производительности следует учитывать соотношение полученной продукции с объемом неиспользованных ресурсов и утилизацией отходов.

Требования рационального природопользования должны учитываться во всех подсистемах современного промышленного производства и агропромышленного комплекса.

А чтобы не случилось непоправимое, человеку необходимо уменьшить не только свои потребности, но вести себя по отношению к окружающей среде разумно: для этого нужно принять соответствующие законодательные и другие правовые акты, которые принуждали бы природопользователя к ответственности.

В конституции РФ в статье 46 записано право гражданина на благоприятную окружающую среду. Базовым документом, определяющим основные требования к природоохранной работе, является закон «Об охране окружающей среды», принятый 20.12.2002 г. В законе определены три основные задачи:

- охрана окружающей среды;

- предупреждение вредного воздействия хозяйственной или иной деятельности на природную среду;

- оздоровление окружающей среды и улучшение её качества. Основным принципом при решении данных задач должно быть научно-обоснованное сочетание экологических, экономических и правовых интересов. Только комплексное применение на практике этих мер может дать положительный результат.

При нарушении данных норм для предприятия вводятся штрафные санкции, при которых плата за природопользование увеличивается от 5 до 25 кратного размера.

Кроме этого, в законе «Об охране окружающей среды», и в уголовном кодексе (УК РФ), в кодексе об административных нарушениях (КоАП) предусмотрены более строгие наказания в виде штрафа и уголовной ответственности лиц, допустивших эти нарушения своими действиями или бездействием.

Немаловажное значение придается сертификации и стандартизации выпускаемой продукции, проведению обязательной экологической экспертизы вновь создаваемым и реконструируемым предприятиям.

Позитивно решаются многие вопросы, связанные с международным сотрудничеством в области охраны окружающей природной среды.

В 1992 г. впервые на конференции ООН в Рио–де–Жанейро прозвучал вывод о том, что нынешняя рыночно-потребительская модель развития общества, действующая в ряде развитых стран, стремительно ведёт к гибели человечества. Это модель неустойчивого развития, характеризующаяся бездумной разработкой и потреблением природно-энергетических и сырьевых ресурсов биосферы.

В феврале 2006 г. был подписан Киотский Протокол. Согласно данному документу РФ берет на себя обязательства по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу. В Правительстве РФ разработаны мероприятия по устойчивому развитию страны. Принято и подписано много других документов по охране окружающей среды.

Отношение человека к природе и взаимоотношения человека с ней стали своеобразным узлом различных направлений экономической, культурной и общественной жизни человека. В настоящее время происходит переоценка всех ценностей. Мы должны осознать, что для человека нет привилегированного места ни в природе, ни в космосе, на земле может существовать только то общество, которое живет в органическом единстве с окружающей природной средой. На современном этапе развития цивилизации стало ясно, что многие глобальные проблемы по своей сути являются чисто экологическими: голода, энергетики, использования ресурсов Мирового океана.

Решение многих экологических вопросов зависит от экологической грамотности специалистов народного хозяйства, защита окружающей природной среды – от прямого или косвенного загрязнения и разрушения. От снижения затрат материальных ресурсов и энергоёмкости производства, внедрения малоотходных технологических систем и процессов, минимизации потерь продукции в конечном счете зависит здоровье самого человека.

В высшей школе экологическое образование должно получить развитие в двух основных направлениях:

1) как общеобразовательная парадигма устойчивого развития, согласно которой каждый профессионал, вне зависимости от специфики выбранной профессии, должен в полной мере обладать необходимыми качествами: социальной ответственностью, инициативностью, умением прогнозировать развитие ситуаций, способностью формировать проблемы и искать пути их решения, терпимостью к альтернативным суждениям в сочетании с активностью разъяснения собственной позиции;

2) как профессиональная сфера умений, знаний и навыков, соответствующая выбранному профилю специализации.

Целью экологического образования является становление и развитие экологической культуры личности и общества как совокупности практического и духовного опыта взаимодействия человечества с природой, обеспечивающего выживание и дальнейшее развитие цивилизации Homo sapiens.