Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы контроля и системы мониторинга загрязнений окружающей среды. Монография
.pdf
бают донные бактерии, которые разлагают органические вещества, вследствие чего
«органический мусор» начинает скапливаться на дне водоема. Затем гибнет
планктон (от гр. planktós – блуждающий) – совокупность организмов, населяющих
толщу воды континентальных и морских водоёмов и не способных противостоять
переносу течениями, в состав которого входят как растения – фитопланктон, так и
животные – зоопланктон. Планктон составляет основу пищевой цепи водоема и питается веществами, образующимися при разложении органических веществ бактериями. Когда кислотность достигает величины 4,5, погибает вся рыба, большинство
лягушек и насекомых. Автор данной книги наблюдал такие озера, будучи в научной
командировке в Швеции и Норвегии: чистейшая вода в озерах на границе этих государств оказалась «мертвой» – не было видно ни рыб, ни водных растений. Повышенная кислотность водной среды способствует более высокой растворимости тяжелых металлов (ртути, свинца и др.) из донных отложений и почв. В крупных городах и промышленных центрах кислотные осадки являются причиной постепенного
разрушения зданий и памятников культуры.
В глобальном масштабе существует проблема «закисления» Мирового океана. Есть опасность воздействия такого процесса на морские организмы, кораллы и, что особенно важно, процесс «закисления» может затронуть численность и продуктивность различных видов рыб. Этот продукт в рационе питания человека является, как известно, одним из основных источников белка. Концентрация углекислого газа в атмосфере постоянно растет и, поскольку большая часть
СО
поглощается водой, ее кислотность выросла к настоящему вре-
2
мени (по сравнению с доиндустриальным периодом) примерно на
рН = 0,1. К концу нынешнего столетия ожидается увеличение еще на
рН = 0,3…0,4. По мнению экспертов, последствия этого процесса
имеют не меньшее значение, чем изменения климата.
Результаты наблюдений за единичными значениями рН осадков
на территории Российской Федерации в 1995 г. показали, что существенных изменений величин кислотности не отмечалось, причем
при осреднении экспериментальных данных за 30-летний период наблюдений кислотность осадков находилась в пределах одного порядка измеряемой величины (табл. 1.9). Было также установлено, что
зоны выпадения осадков с повышенной кислотностью (рН < 4,0) сосредоточены в основном на север
о-западе России, в Предуралье, западных и восточных районах Воронежской, Ростовской и Волгоградской областей, акватории Финского залива и Ладожского озера.
41
Кислотность атмосферных осадков по регионам России
Таблица 1.9
Регион России
Север и северо-запад ЕТР* 3,1 6,2 5,4
Центр ЕТР 3,4 6,3 5,5
Юг ЕТР 3,2 7,0 6,9
Урал и Предуралье 3,1 7,1 5,7
Центр Западной и Восточной Сибири 4,0 7,2 5,6
Юг Западной и Восточной Сибири 4,2 7,5 6,2
Побережье северных и северовосточных морей
–––––––––
*
ЕТР – Европейская территория России.
минимальная максимальная средняя
Величина рН осадков
3,6 7,0 5,8
1.3. Отраслевые экологические проблемы
Далее кратко рассматриваются экологические проблемы основных отраслей современного производства с точки зрения масштабов
выбросов загрязняющих веществ, особо опасных для здоровья человека, растительности и животного мира.
Добывающие отрасли. Эти отрасли являются наиболее мощными
источниками воздействия на биосферу и жизненно важные ее компоненты и вызывают изменения природных ландшафтов, геологических
и гидрологических параметров и характеристик территорий. Кроме
того, большинство предприятий, связанных с добычей и транспортировкой сырьевых ресурсов, выбрасывают большое количество загрязняющих веществ в атмосферный воздух, водные объекты и почвы.
Крупные объекты этих отраслей и связанные с ними предприятия
единого цикла зачастую представляют собой обособленный антропогенный объект или даже промышленную экосистему.
Воздействия добывающих отраслей распространяются на животный и растительный мир – параметры среды обитания и популяций
животных, условия миграции животных и птиц, нереста промысловых видов рыб и др. Влияние на растительность может привести к
нарушению зональных особенностей лесов, кустарников, луговой и
травянистой растительности и значительному сокращению занимаемых площадей.
В качестве примера добывающей отрасли рассмотрим отечественную компанию «Газпром». Как известно, ОАО «Газпром» – круп-
42
нейшая газовая компания мира и одна из крупнейших энергетических компаний, занимающихся геологоразведкой и добычей природного газа, газового конденсата и нефти, их транспортировкой, хранением, переработкой и реализацией, а также производством электроэнергии в России и за рубежом. Хозяйственная деятельность компании, имеющей стратегическое значение для экономики России и других стран, затрагивает интересы миллионов людей. Газпром стал одним из первых в России компаний, разработавших и принявших собственную политику в области охраны окружающей среды.
Судя по материалам, опубликованным в экологических отчетах
(см., например, отчет за 2008 г. [14]), практически во всех компаниях
группы Газпром в 2008 г. были приняты документы, определяющи
е
политику и стратегию достижения целей в области охраны окружающей среды. В соответствии с международным стандартом ISO
14001 создаются системы экологического менеджмента (СЭМ). Многие ведущие дочерние общества и организации ОАО «Газпром»
имеют сертификаты соответствия СЭМ международным стандартам.
В частности, в ООО «Газпром добыча Оренбург» на базе действующей системы менеджмента качества внедрена и в 2008 г. сертифицирована интегрированная система менеджмента качества, экологии,
здоровья и безопасности на производстве, объединяющая три системы менеджмента.
В экологических отчетах Газпрома приведены также данные по
воздействиям на окружающую среду. В частности, валовый выброс
загрязняющих веществ стационарными источников в 2008 г. составил 3340,73 тыс. т, в том числе оксида углерода – 785,5 тыс. т, оксид
а
азота – 339,4 тыс. т, метана – 1697,8 тыс. т, диоксида серы –
235,5 тыс. т, твердых веществ – 194,6 тыс. т. В 2008 г. было забрано
(получено) 4135,4 млн м
нужды 69,8 %. Было отведено 3895,1 млн м
ностные водные объекты, из которых 3853,1 млн м
3
воды, из них использовано на собственные
3
сточных вод в поверх-
3
нормативно чис-
тых (без очистки) и нормативно очищенных на очистных сооружениях. В 2008 г. в компаниях группы Газпром образовалось 4085 тыс. т
отходов производства и потребления. Наибольшее количество образованных отходов приходится на электроэнергетические компании –
3378 тыс. т, основная масса которых является малоопасными золошлаковыми отходами.
43
В отчете констатируется, что доля предприятий Газпрома в загрязнении окружающей среды территорий и регионов Российской
Федерации составляет:
– по атмосферному воздуху – около 16 % выбросов загрязняющих
веществ, поступающих от общего числа стационарных источников;
– по сбросу загрязненных сточных вод – менее 0,25 % общего показателя;
– по количеству отходов производства и потребления – примерно
0,1 % от общего объема образования отходов.
Металлургический комплекс. Предприятия черной и цветной металлургии входят в число отраслей, отличающихся высоким уровнем
загрязнения объектов природной среды. Здесь мы имеем широкий
спектр экологических проблем:
– загрязнение атмосферного воздуха и водных ресурсов;
– локальный и дальний (региональный) перенос загрязняющих веществ;
– образование и накопление опасных отходов;
– нарушение структуры и состава почв и близлежащих земель;
– негативное влияние на здоровье работающих и жителей региона.
Особенно велики выбросы доменных, сталеплавильных, коксовых
печей, агломерационных фабрик, заводов по обжигу извести. В составе выбросов этих производств неорганические газы, взвешенные
вещества и другие загрязнения, непрерывное поступление и накопление которых может привести к формированию геохимических аномалий на достаточно больших территориях.
Особенностью отечественного металлургического производства
является негативное воздействие на все составляющие окружающей
среды. Это загрязнение почв по причине массового складирования
отходов, сброс недостаточно обработанных производственных вод в
естественные водоемы, а также выбросы в атмосферу большого количества вредных веществ. Так, например, для металлургических
предприятий актуальна проблема переработки техногенных образований. Известно, что для выработки одной тонны стали традиционным способом в производство вовлекается более трех тонн первичных природных сырьевых ресурсов. Образующиеся после выплавки
стали доменные шлаки накапливаются в отвалах и шламохранилищах. Так, в частности, только на территории металлургических предприятий Уральского региона скопилось свыше 6 млрд т подобных
отходов.
44
Металлургия использует примерно 25 % от всей потребляемой
российской промышленностью воды. При этом в большинстве случаев после промышленного использования эта вода не обрабатывается должным образом и загрязненная попадает в поверхностные и
грунтовые воды. Тяжелые металлы, фенолы и целый ряд других веществ в сбрасываемых водах делают ее непригодной для дальнейшего использования, а порой становятся причиной массовой гибели
биоресурсов в близлежащих водоемах.
Предприятия черной металлургии России выбрасывают в атмосферу до 25
% металлосодержащей пыли и оксидов углерода от общего количества этих веществ, попадающих в атмосферный воздух.
Кроме того, на металлургический комплекс приходится почти 50 %
неутилизируемых промышленностью оксидов серы (только предприятиями Заполярного филиала Норильского никеля выбрасывается
979 тыс. т/год серы). С дымовыми газами металлургических печей в
атмосферный воздух поступает и целый ряд других опасных и особ
о
опасных веществ, в том числе бензапирен, фториды, соединения
марганца, ванадия и хрома.
Предприятия химии и нефтехимии загрязняют атмосферу, гидросферу и почвы многочисленными веществами органической и неорганической природы. Крупнотоннажными являются выбросы углеводородов, оксидов серы и азота, соединений хлора и фтора, аммиака, сероводорода, взвешенных веществ (неорганической пыли,
сажевого аэрозоля). Имеются многочисленные данные о видах и источниках образования химических осадков и отходов нефтеперерабатывающих заводов, не подлежащих дальнейшей переработке и требующих специальных методов их удаления.
Автотранспорт – один из основных источников загрязнения атмосферного воздуха в крупных городах и промышленных центрах. В
выбросах автомобилей содержится большое число токсичных и особо токсичных веществ, среди них летучие органические соединения
(ЛОС), полиароматические углеводороды (ПАУ), альдегиды, оксиды
азота и углерода, сажевый аэрозоль.
Энергетика. Объекты энергетики принадлежат к числу мощных
источников загрязнения природной среды. Так, в процессе сжигания
твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется сажевый аэрозоль, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды)
и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды) сгорания.
45
Современная ТЭЦ мощностью около 2,5 млн кВт расходует примерно
20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки около 680 т
оксидов серы, 200 т оксидов азота и 130 т твердых взвешенных частиц.
Загрязнения, выбрасываемые атомными электростанциями, содержат
радиоактивные йод, инертные газы и аэрозоли.
Жилищно-коммунальный сектор. Полигоны захоронения, поля
аэрации и мусоросжигательные заводы являются основными источниками загрязнения природной среды урбанизированных территорий, особенно крупных городов (мегаполисов) и промышленных
центров и регионов.
Необходимо подчеркнуть особую опасность целого ряда веществ,
поступающих с промышленными, автотранспортными и коммунальными выбросами. Эти вещества иногда называют супертоксиканта-
ми [21], хотя, на наш взгляд, это ксенобиотики (от гр. xenos – чужой,
bios – жизнь) – чужеродные для живых организмов вещества, кото-
рые отсутствуют в природных экосистемах. К ним относятся органические соединения – полихлорированные диоксины дибензофураны
и бифенилы (ПХБ), хлор- и фторсодержащие пестициды, полиароматические углеводороды, нитрозамины, принадлежащие к стойк
им
органическим загрязненям (СОЗ), число которых в настоящее время
составляет 12 – так называемая грязная дюжина. Из числа неорга-
нических веществ – это ртуть, свинец, кадмий, радионуклиды. Многие из вышеуказанных веществ обладают канцерогенными и мута-
генными свойствами. Основными источниками образования, например, диоксинов и фуранов являются высокотемпературные технологические процессы в металлургии, химии и нефтехимии, при сжигании
промышленных и бытовых отходов и др. Автомобильный транспорт
являются одним из массовых «поставщиков» этих опасных для человека веществ. Кроме того, в атмосферном воздухе городов зачастую
присутствуют вещества, обладающие синергетическим эффектом (от
гр. synergía – сотрудничество, содействие) – эффектом однонаправ-
ленного действия, при котором суммарный эффект превышает действие, оказываемое каждым компонентом в отдельности.
Однако не все так безнадежно в предпринимаемых многочисленных попытках по охране (защите) объектов окружающей среды от загрязнений. Одним из эффективных способов предупреждения загрязнения природной среды различными отраслями промышленности является широко используемая в настоящее время процедура комплекс-
46
ной оценки уровня и масштабов их воздействия (загрязнения) еще на
этапе проектных работ намечаемой хозяйственной деятельности.
В соответствии с природоохранным законодательством в большинстве развитых стран мира введена обязательная процедура оценки воздействия промышленного объекта на природную среду. Впервые эта
норма была введена в США в 1969 г., и такая деятельность была названа «оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС) – Envi-
ronmental Impact Assessment [22]. Учрежденное в 1970 г. Агентство по
охране окружающей среды США (Environmental Protection Agency
включилось в разработку методических основ ОВОС и начало осуществлять оценку хозяйственных проектов, намечаемых к практической
реализации. В 1985 г. для стран – членов ЕЭС была принята Директива 85/337, предусматривающая процедуру проведения ОВОС. В этом
же году в России были утверждены строительные нормы и правила
(СНиП 1.02.01–85) «О составе, порядке разработки, согласования и
утверждения проектно-сметной документации на строительство
предприятий, зданий и сооружений», которые положили начало дея-
тельности по введению процесса ОВОС в нашей стране. Так, в частности, для оценки воздействия проектируемого объекта на состояние
окружающей среды следует в соответствии с вышеуказанными нормами необходимо выявлять все параметры его техногенного влияния
на атмосферу, почвы, поверхностные и подземные воды [23].
С этой целью должны быть обязательно установлены:
– объем валовых выбросов в атмосферу, виды выбрасываемых в
атмосферу загрязняющих веществ, их количество, источники и приземные концентрации загрязнения воздуха;
– количество сбрасываемых сточных вод, их состав и концентрация, степень очистки, условия сброса в водные объекты и параметры
разбавления сточных вод;
– характер воздействия объекта на территорию (площадь отчуждения земель, параметры нарушения рельефа, почв, степень возможного загрязнения поверхности земель, воздействие на условия землепользования, сельское хозяйство и т.п.);
– уровень физических воздействий (шума, вибраций, электромагнитного и радиационного излучений);
– наименование и количество отходов проектируемого объекта,
способы их удаления, складирования или утилизации;
– характер воздействия объекта на социальные условия жизни населения в районе его расположения.
)
47
Важное место в реализации основных мероприятий по ОВОС
должна занимать действенная система контроля как на этапе строительства, так и особенно в процессе функционирования объекта
(предприятия). Сюда, в первую очередь, должен входить контроль
показателей выбросов, сбросов и отходов – величины предельно до-
пустимых выбросов в атмосферный воздух (ПДВ), сбросов в водную
среду и почвы (ПДС), а также лимиты на размещение отходов.
В Российской Федерации, как известно, система экологическог
о
контроля состоит из Государственной службы наблюдения за со-
стоянием окружающей природной среды, государственного, производственного и общественного экологического контроля.
Государственная служба наблюдения за состоянием окружающей
природной среды осуществляет наблюдение за происходящими в окружающей природной среде физическими, химическими, биологическими процессами, за уровнем загрязнения атмосферного воздуха,
почв, водных объектов, последствиями его влияния на растительный и
животный мир, обеспечивает заинтересованные организации и население текущей и экстренной информацией об изменениях в окружающей природной среде, предупреждениями и прогнозами ее состояния.
Государственный экологический контроль осуществляется специальными органами на всей территории страны по широкому круг
у
проблем природоохранного назначения и санитарно-эпидемиологического надзора. Органы государственного экологического контроля
могут, в частности, устанавливать для предприятий и организаций
нормативы выбросов и сбросов загрязняющих веществ, лимиты размещения отходов, назначать государственную экологическую экспертизу, проверять соблюдение нормативов качества окружающей
природной среды.
Производственный экологический контроль осуществляется экологической службой предприятий, учреждений, организаций и ставит своей задачей проверку выполнения планов и мероприятий по
охране природы и оздоровлению окружающей природной среды, соблюдение нормативов качества окружающей природной среды, выполнения требований природоохранного законодательства.
Общественный экологический контроль осуществляется общественными организациями и ставит своей задачей проверку выполнения требований Закона Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды» министерствами (ведомствами), предприятиями, учреждениями, организациями, должностными лицами и гражданами.
48
1.4. Проблемы урбанизированных территорий
Несколько слов о прекрасных городах древнего мира (самый древний из них –
Иерихон (восьмое тысячелетие до н.э.), которые отличались продуманностью архитектурных решений и всей городской инфраструктуры (от лат. infra – ниже, под и
structura – строение, расположение) по обеспечению условий жизнедеятельности
населения, обилием зеленых насаждений, крастотой и чистотой улиц, площадей. Это
относится, прежде всего, к Мари, Персеполю, Вавилону, Дамаску. И вот сейчас в
третьем тысячелетии н.э. в Шанхае на Всемирной выставке «Экспо-2010», девиз
которой «Лучший город – лучшая жизнь», будто вспомнив о чудесных городах далекого прошлого, представители Европы, США, Японии, Китая и других стран продемонстрировали образцы не менее прекрасных жилых и офисных зданий, городских кварталов, целых городов будущего, используя современные технические достижения, новые технологии и материалы. Однако вернемся к рассмотрению экологических проблем современных городов сегодняшнего дня.
Особую тревогу специалистов и общественности продолжают вызывать экологические проблемы урбанизированных территорий (от
лат. urbos – город), где проживает большая часть населения планеты.
Эти густонаселенные территории характеризуются высокой степенью концентрации промышленного производства, разветвленной сетью дорог с огромными потоками автомобилей, сложной структурой
городской застройки, многофункциональными системами жизнеобеспечения. Природный комплекс городов постепенно деградирует
и утрачивает свои естественные функции, почти повсеместно отмечается высокий уровень загрязнения воздушной среды, открытых
водоемов, почв, а несанкционированные свалки, различного рода захоронения усугубляют и без того сложную проблему удаления промышленных и бытовых отходов. Экологическая ситуация осложняется еще и тем, что эти территории находятся под постоянным воздействием акустических, радиационных, электромагнитных полей
различной интенсивности.
Не являются исключением крупные города и градообразующие промышленные центры России, где в последнее десятилетие экологическая
ситуация только ухудшается, поскольку не снижаются темпы роста
числа автомобилей, набирают обороты предприятия металлургии,
стройиндустрии, нефтехимии и др., объемы вредных выбросов которых
уже достигл
растительности, животного мира. И в этой связи не ослабевает поток
жалоб жителей на неблагоприятную экологическую обстановку на городских территориях, особенно в связи с высоким загрязнением воздушной среды жилых массивов, зон отдыха и т.п. Не меньшее число
и критических величин, опасных для здоровья человека,
49
жалоб поступает и по причине ухудшения качества воды естественных
водоемов, захламления территорий и загрязнения почв.
В настоящее время на урбанизированных территориях, общая площадь которых свыше 15 млн км
ния планеты, а в развитых странах мира городское население составляет 75…85 % (табл. 1.10 и 1.11)
2
, проживает более половины населе-
1
. Число городов с населением в
1 млн человек и более перевалило за 400. Характерной чертой совре-
менных городов является катастрофический рост числа автомобилей.
По оценкам экспертов автотранспортный парк планеты в 1990 г. насчитывал примерно 600 млн единиц, в 2000 г. – уже 800 млн, а к
2015 г. эта цифра может превысить 1,5 млрд, причем большая их часть
приходится на города и промышленно-урбанизированные регионы.
Таблица 1.10
Доля городского населения в некоторых странах (1900–2000 гг.), %
Страна 1900 1950 1975 2000
Великобритания 75 (1910) 84,2 88,7 89,5
Китай 7…9 12,5 17,4 32,1
Россия 14 (1910) 44,7 66,4 77,7
США 42 (1910) 64,2 73,7 77,2
Франция 38 (1910) 56,2 73,0 75,6
Япония 18 (1910) 50,3 75,7 78,8
Таблица 1.11
Средняя плотность населения в некоторых странах (1900–2050 гг.), чел/км
Страна 1900 1950 2000 2050
Великобритания 157 207 243 241
Китай 42 58 133 152
Россия 4 6 9 6
США 8 17 30 42
Франция 74 76 107 112
Япония 119 221 336 289
2
Микроклимат большого города существенно отличается от климата окружающей его территории: температура воздуха в центральных его районах, как правило, выше примерно на 1…3 °С. Отмечается также большее количество дней с туманами и осадками, скорость
ветра в 1,5–2 раза ниже, чем в пригородах, хотя и наблюдаются так
–––––––––
1
Гайдар Е.Т. Долгое время. Россия в мире: очерки экономической истории. М.:
Дело, 2005.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]