Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы инженерно-экологических изысканий. Учебное пособие
.pdf
Равнины аккумулятивно-денудационные (возвышенные): морские; дельтовые; аллювиальные; озерные; пролювиальные; озерно-болотные; ледниковые, водно-ледниковые; эоловые; лессовые; хемогенные; смешанного генезиса
Равнины денудационные: цокольные; структурные; пластовые;
вулканические; трапповые
Равнины, плато и мелкосопочники денудационно-эрозионные:
цокольные; структурные; пластовые; вулканические; трапповые
Горы: денудационные низко-, средне-, высокогорье; денудационно-эрозионные низко-, средне-, высокогорье; эрозионные низко-, средне-, высокогорье
Виды (по
Г.С. Ганешину)
Выделяются по мехпаническому составу: валунногалечниковый; песчано-супесчаный; легко- и среднесуглинистый; тяжелосуглинистый и глинистый и т. д.
Окончание табл. 2.1.2
Общими для всех компонентов ПТК являются наиболее простейшие физические и химические свойства, в том числе пространство и
время. Пространство ПТК оконтуривается его территориальными и вертикальными границами. Проблема горизонтальных границ тесно связана с выделением ПТК и их картографированием. Выделяются дивергентные, конвергентные, градиентные и процессные границы. По характеру выраженности горизонтальные границы подразделяются на четкие,
постепенные и переходные полосы (экотоны); по форме – прямые, волнистые, пилообразные, зубчатые, дендритные и др. [4].
Согласно [4], наиболее четко границы ПТК выражены в приповерхностном слое, выше и ниже которого различия по горизонтали
между различными ПТК уменьшаются. Вместе с тем становятся более
неопределенными и вертикальные (верхние и нижние) границы ПТК
более крупных таксономических рангов. Существуют простые и сложные случаи выделения нижних границ фаций. При первых границы проводят по контакту двух разных коренных пород, границе коренных и
аккумулятивных пород или мощных кор выветривания, по слою вечной
мерзлоты или уровню грунтовых вод. Однако простые случаи встречаются редко и приходится рассчитывать уровень, на котором затухают
годичные колебания температур, а границу так называемого нейтрального слоя принимать за нижнюю границу фации. Верхняя граница фации может быть проведена по тому слою, до которого еще чувствуется
влияние конкретной фации на значения метеорологических элементов
(например, большие градиенты изменения по вертикали температуры,
влажности, скорости ветра, которые на один порядок превышают градиенты этих параметров в нижнем слое тропосферы). Для ориентировочного определения верхней границы необходимо провести специальные
градиентные наблюдения в разные сезоны года и установить границу
21
фации по наиболее высоко расположенному слою. Еще более сложен
вопрос о местоположении верхних границ урочища и ландшафта [79].
Все процессы и явления в ПТК имеют свою временную структуру,
которая связана с их характерным временем, длиной периода и амплитудой изменений для циклических и квазициклических процессов, эффектами инерционности, последействия и т. д. Синтез процессов и явлений приводит к выявлению состояний ПТК. По длительности выделяются кратковременные, средневременные и длительновременные состояния [4].
2.2. Понятия о благоприятной окружающей среде
и принципы ее охраны
2.2.1. Общие принципы и подходы
Оценка антропогенного влияния в процессе инженерно-
экологических изысканий базируется на представлении о благоприятной окружающей среде, под которой понимается окружающая среда,
качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естественных экологических систем, природных и природно-антропогенных
объектов. В свою очередь, под качеством окружающей среды обычно
подразумевается состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями
и/или их совокупностью [111].
Можно было бы предположить, что это достаточно ясные и одно-
значные определения, но есть ряд вопросов, не ответив на которые, невозможно объективно сформулировать цель охраны окружающей среды. Их обсуждение приведено в [79]. Здесь лишь отметим, что, вопервых, целью охраны окружающей среды является обеспечение условий для полноценного функционирования человечества и его адаптации
к изменениям биосферы (причем не только на планете Земля).
Во-вторых, достижение указанной цели так или иначе должно опи-
раться на общие принципы использования природных ресурсов и охраны
окружающей среды, которые в Российской Федерации, согласно [111],
выглядят следующим образом: 1) соблюдение права человека на благо-
приятную окружающую среду; 2) обеспечение благоприятных условий
жизнедеятельности человека; 3) научно обоснованное сочетание экологических, экономических и социальных интересов человека, общества и
государства в целях обеспечения устойчивого развития и благоприятной
окружающей среды; 4) охрана, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов как необходимых условий обеспечения бла-
22
гоприятной окружающей среды и экологической безопасности; 5) ответственность органов государственной власти и местного самоуправления
за обеспечение благоприятной окружающей среды и экологической безопасности на соответствующих территориях; 6) платность природопользования и возмещение вреда окружающей среде; 7) независимость контроля в области охраны окружающей среды; 8) презумпция экологической опасности планируемой хозяйственной и иной деятельности; 9) обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии
решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности; 10) обязательность проведения проверки проектов, реализация которых может
оказать негативное воздействие на окружающую среду, создать угрозу
жизни, здоровью и имуществу граждан, на соответствие требованиям регламентов в области охраны окружающей среды; 11) учет природных и
социально-экономических особенностей территорий при планировании и
осуществлении хозяйственной и иной деятельности; 12) приоритет сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и
природных комплексов; 13) допустимость воздействия хозяйственной и
иной деятельности на природную среду исходя из требований в области
охраны окружающей среды; 14) обеспечение снижения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в
соответствии с нормативами в области охраны окружающей среды, которого можно достигнуть на основе использования наилучших существующих технологий с учетом экономических и социальных факторов;
15) обязательность участия в деятельности по охране окружающей среды
органов государственной власти и местного самоуправления, общественных и иных некоммерческих объединений, юридических и физических
лиц; 16) сохранение биологического разнообразия; 17) обеспечение интегрированного и индивидуального подходов к установлению требований в
области охраны окружающей среды к субъектам хозяйственной и иной
деятельности; 18) запрещение хозяйственной и иной деятельности, последствия воздействия которой непредсказуемы или резко негативны для
окружающей среды; 19) соблюдение права каждого на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды, а также участие
граждан в принятии решений, касающихся их прав на благоприятную
окружающую среду, в соответствии с законодательством; 20) ответственность за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды; 21) организация и развитие системы экологического образования, воспитание и формирование экологической культуры; 22) участие
граждан, общественных и иных некоммерческих объединений в решении
задач охраны окружающей среды; 23) международное сотрудничество в
области охраны окружающей среды.
23
2.2.2. Понятие о качестве окружающей среды.
Критерии и нормативы качества окружающей среды
В соответствии с целью охраны окружающей среды целесообразно
скорректировать и приведенное в [111] определение термина «качество
окружающей среды»: качество окружающей среды (отдельных ее ком-
понентов) – это состояние окружающей среды (ее компонентов), которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и
иными показателями и/ или их совокупностью в сравнении с состояни-
ем, обеспечивающим полноценное функционирование человечества и его
адаптацию к изменениям биосферы. Необходимость подобной поправ-
ки связана с тем, что, во-первых, термины «качество» и «состояние» не
тождественны. Во-вторых, качество – есть «определенность предмета, в
силу которой он является данным, а не иным предметом» [113, с. 150],
то есть требуется некая шкала сравнения.
Во многих случаях эта шкала – бинарная, включающая две катего-
рии в зависимости от того, соответствуют или не соответствуют фактические значения физических, химических, биологических и иных показателей критическим значениям, при которых обеспечивается цель
охраны окружающей среды [79]. Эти значения называются норматива-
ми качества окружающей среды, а признак или комплекс признаков, по
которым производится оценка качества, – критерием качества. Например, для воды водных объектов рыбохозяйственного назначения устанавливается предельно допустимая концентрация меди (растворимых в
воде форм) в размере 0,001 мг/дм3 (согласно [34, с. 3], ПДК – «концентрация веществ в воде, выше которой вода непригодна для одного или
нескольких видов водопользования»). Если в воде обнаружена концентрация более 0,001 мг/дм3, то вода формально считается загрязненной
(в соответствии с [34, с. 3], загрязненность – это «содержание загрязняющих воду веществ, микроорганизмов и тепла, вызывающее нарушение
требований к качеству воды», а согласно [111, с. 4], «загрязняющее вещество – вещество или смесь веществ, количество и (или) концентрация
которых превышают установленные для химических веществ, в том
числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов нормативы и
оказывают негативное воздействие на окружающую среду»).
В настоящее время ПДК установлены для воды поверхностных
водных объектов (рыбохозяйственного и хозяйственно-питьевого
назначения), подземных водных объектов (хозяйственно-питьевого
назначения), атмосферного воздуха (срочных и среднесуточных концентраций) и почв. Для прочих компонентов окружающей среды (или
их частей) ПДК отсутствуют. Шкалы сравнения могут включать и
24
большее количество категорий. Так, применительно к воде поверхностных водных объектов рыбохозяйственного назначения в Росгидромете
используется классификация, в соответствии с которой при фактической концентрации меди в диапазоне от 0,030 до 0,050 мг/дм3 уровень
загрязнения оценивается как «высокий, а при концентрации более
0,050 мг/дм3 – «экстремально высокий».
В случаях, когда в компонент окружающей среды поступает не одно, а несколько веществ, комплексная оценка качества может проводиться путем выбора наихудшей оценки качества из ряда показателей и
категорий. Но чаще всего (в том числе в базовых нормативных документах Роспотребнадзора) оценка качества выполняется для некоторой
группы показателей объемом N одного и того же класса опасности или с
одним и тем же лимитириующим показателем вредности (ЛПВ) на основе принципа аддитивности воздействий с помощью неравенства:
(Сi/ПДКi) 1, (2.2.2.1)
где Сi и ПДКi – фактическая и предельно допустимая концентрации i-го
вещества. При этом отметим, что в группу с одним ЛПВ может попасть
более 50 веществ. Следовательно, выполнение условия (2.2.2.1) возможно только при фактических концентрациях веществ в 50 и более раз
меньше соответствующих ПДК. Однако из-за погрешностей используемых методов химического анализа и природных особенностей формирования химического состава вод (например, повышенные концентрации железа в таежной зоне, ионов Na+ – в аридных районах и т. д.) это
практически невыполнимо [79].
Кроме того, из приведенного выше примера с медью очевидно, что
и с определением понятий «критерий качества», «норматив качества»,
«загрязняющее вещество», «загрязненность» также не так все просто и
однозначно. Так, из процитированных определений следует, что либо
влияние природных факторов приводит к загрязнению природных вод
также, как влияние антропогенных, либо все повышенные относительно
ПДК содержания веществ связаны с антропогенным воздействием независимо от того, есть такое воздействие или нет. Автору представляется,
что ни то, ни другое не соответствует истине, поэтому, во-первых, целесообразно термин «загрязнение» связывать только с влиянием антропогенных факторов, приводящим к статистически значимому отклонению
содержания вещества от «фоновых» значений. Соответственно, загряз-
няющим веществом является вещество или смесь веществ антропогенного или природно-антропогенного происхождения, количество и (или)
концентрация которых превышают установленный фон [79].
Во-вторых, при определении нормы качества компонента окружа-
ющей среды необходимо опираться на принцип № 11 в разделе 2.2.1
25
(учет природных и социально-экономических особенностей территорий
α
ф ср
σ
Z
C С
M
при планировании и осуществлении хозяйственной и иной деятельности). В частности, в случае химического воздействия на воду, почву или
воздух должен учитываться соответствующий геохимический «фон»,
хотя при этом возникает новый вопрос – что такое «фоновая» концентрация Сф и как ее определить [79]? Согласно [50, с. 5], «фоновая кон-
центрация химического вещества – расчетное значение концентрации
химического вещества в конкретном створе водного объекта, расположенном выше одного или нескольких контролируемых источников этого вещества, при неблагоприятных условиях, обусловленных как естественными, так и антропогенными факторами воздействия». На практике ее определение в основном сводится к расчету среднего арифметического (с учетом погрешности его определения) за период, когда наблюдаются наихудшие условия для самоочищения:
, (2.2.2.2)
где Z – критическое значение коэффициента Стьюдента при уровне
значимости = 5 %; М – длина ряда наблюдений; Сср – среднее арифметическое значение концентрации вещества в исследуемом объекте в пе-
риод года, наиболее неблагоприятный с точки зрения самоочищения;
– среднее квадратическое отклонение концентрации вещества [73].
Таким образом, на вопрос «Зачем охранять окружающую среду?»
можно ответить: «Чтобы обеспечить ее высокое качество». Иными словами, качество окружающей среды – это критерий ее охраны, а высокое
качество – главный норматив этой деятельности. К сожалению, гораздо
сложнее утвердительно ответить на вопрос: «Можно ли достичь этот
норматив» [79]? Тем не менее некоторые подходы к решению этого вопроса изложены ниже.
2.3. Основные подходы к охране окружающей среды
В теории и практике охраны природы большое значение имеют понятия о природных, природно-антропогенных и антропогенных объектах. Согласно [111], природный объект – это естественная экологическая система,
природный ландшафт и составляющие их элементы, сохранившие свои
природные свойства; природно-антропогенный объект – природный объ-
ект, измененный в результате хозяйственной и иной деятельности, и/или
объект, созданный человеком, обладающий свойствами природного объекта и имеющий рекреационное и защитное значение; антропогенный
объект – объект, созданный человеком для обеспечения его социальных
потребностей и не обладающий свойствами природных объектов.
26
По большому счету первый ключевой подход к охране окружающей
среды заключается в максимально возможных (при данных социально-
экономических условиях): 1) сохранении природных объектов;
2) трансформации антропогенных объектов в природно-антропогенные,
подчиняющиеся общим природным закономерностям, и, как правило,
более устойчивые к внешним воздействиям и требующие значительно
меньшего внимания для поддержания в требуемом состоянии. Именно
этим способом и достигается обеспечение условий для полноценного
функционирования человечества и его адаптации к изменениям биосферы. При этом отметим, что, во-первых, смысл сохранения природных
объектов заключается не в фиксации некоего неподвижного их состояния, а в обеспечении динамического равновесия с учетом закономерностей естественной трансформации охраняемых объектов и среды, в которой они функционируют. Во-вторых, нельзя забывать, что природный
объект совсем не обязательно обладает наивысшим качеством по сравнению с природно-антропогенными и антропогенными [79].
В XX в. появился целый ряд новых научных дисциплин, оказавших
исключительно важное влияние на развитие всего общества. Одна из
таких дисциплин – кибернетика – наука, изучающая системы любой
природы, способные воспринимать, хранить и перерабатывать информацию для целей управления. Кибернетика включает в себя такие понятия, как системы, информация, хранение и переработка информации,
управление системами. При этом в кибернетике широко используется
математическое моделирование. Методы кибернетики применимы к
любым системам, включая и природно-территориальные комплексы,
что определяет второй базовый подход к изучению. Использованию и
охране окружающей среды: каждый ПТК может рассматриваться как
совокупность различных процессов и сред, в которых протекают эти
процессы, состоящая из взаимосвязанных частей и представляющая
собой некую целостность, иначе ее нельзя было бы воспринимать си-
стемой. С учетом этого любое воздействие на одну из частей ПТК тем
или иным образом отразится на состоянии других частей и системы в
целом [79].
Охрана окружающей среды осуществляется на фоне хозяйственной деятельности, которая, в свою очередь, является элементом инвестиционной деятельности (см. раздел 1.1). В рамках всех основных фаз
инвестиционного цикла (предынвестиционной, инвестиционной, эксплуатационной) должен реализовываться третий подход к охране
окружающей среды заключающийся в планировании, осуществлении и
контроле природоохранных мероприятий на всех стадиях инвестиционного цикла [79 ].
27
Главные признаки
2.4. Методы охраны окружающей среды
Методы охраны
окружающей среды
по характеру воздействия
прямые
косвенные
по субъекту управления
методы государственного
управления
методы управления на
уровне природо-
пользователя
по соотношению
времени воздействия и
ожидаемых результатов
методы
предупреждения
экологических проблем
методы ликвидации или
смягчения последствия
экологических проблем
Второстепенные признаки
На основе изложенных выше подходов разрабатываются и реализуются методы охраны окружающей среды (рис. 2.4.1). При всем разнообразии их можно условно разделить: 1) по соотношению времени воздействия и ожидаемых результатов: 1.1) на методы предупреждения экологических проблем; 1.2) методы ликвидации или смягчения последствия
экологических проблем; 2) по характеру воздействия: 2.1) на прямые;
2.2) косвенные; 3) по субъекту управления: 3.1) на методы государственного управления; 3.2) методы управления на уровне природопользователя. Представляется, что наиболее важным является деление по первому
признаку. Прочие признаки являются второстепенными и используются
как признаки выделения категорий более низкого уровня [79].
Рис. 2.4.1. Методы охраны окружающей среды
Согласно [79], методы предупреждения экологических проблем, в
свою очередь, можно разделить на группы: 1) внедрения ресурсосберегающих технологий (меньше используемых ресурсов – меньше воздействие на окружающую среду); 2) управления инвестиционным проектом
строительства любого объекта на фазе: 2.1) предынвестиционной (нет
28
действия – нет его последствий; если разрешили – отвечаем за последствия); 2.2) инвестиционной (если делать – то добросовестно во всех
отношениях); 2.3) эксплуатационной (после завершения строительства
все только начинается, а не завершается; за введенным в эксплуатацию
объектом нужно все время следить, как добросовестный родитель за ребенком); 3) экологического просвещения (образование и культура – не
синонимы; без второго первое не поможет); 4) инженерных методов создания пограничных и охранных систем (разделяем для объединения).
Методы ликвидации и/или смягчения последствий экологических
проблем также можно разделить на группы: 1) мелиорация (улучшение); 2) рекультивация (все совсем плохо – нужно переделать);
3) комплексные геоэкологические работы на водных объектах с целью
их очистки от засорения и улучшения экологической ситуации;
4) очистка сточных вод; 5) очистка выбросов в атмосферу [79].
Задания для самоконтроля к разделу 2
1. Определение понятий «окружающая среда, природный, природно-
антропогенный и антропогенный объекты».
2. Определение понятий «экологическая система, геосистема». Основные
свойства геосистем.
3. Определение понятия «природно-территориальный комплекс». Иерар-
хия природно-территориальных комплексов. Границы природно-
территориальных комплексов.
4. Определение понятия «ландшафт». Критерии выделения таксономиче-
ских единиц ландшафтов.
5. Цель охраны окружающей среды. Принципы использования природных
ресурсов и охраны окружающей среды в Российской Федерации (прин-
ципы согласно ФЗ «Об охране окружающей среды»).
6. Понятие о качестве окружающей среды. Нормативы и критерии качества
окружающей среды.
7. Определение понятия «предельно допустимая концентрация». Класси-
фикации химического состава и качества вод.
8. Основные подходы к охране окружающей среды.
9. Методы охраны окружающей среды. Методы предупреждения экологи-
ческих проблем. Методы Методы ликвидации и/или смягчения послед-
ствий экологических проблем.
Вопросы для самостоятельного изучения к разделу 2
1. Классификации химического состава и качества вод.
2. Последовательность оценки качества компонентов окружающей среды.
3. Понятие об экологическом мониторинге. Уровни и структура экологического мо-
ниторинга в Российской Федерации. Назначение экологического мониторинга.
29
3. Задачи, состав и содержание
инженерно-экологических изысканий
3.1. Основные виды работ, их назначение и состав
Инженерно-экологические изыскания выполняются для экологиче-
ского обоснования строительства и иной хозяйственной деятельности с
целью предотвращения, снижения или ликвидации неблагоприятных
экологических и связанных с ними социальных, экономических и других
последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения [93].
Согласно [93], основные виды работ в рамках инженерноэкологических изысканий: 1) инженерно-экологическая съемка террито-
рии; 2) исследования химического загрязнения почвогрунтов, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, источников загрязнения;
3) лабораторные химико-аналитические и газохимические исследования
образцов и проб почвогрунтов и воды; 4) исследования и оценка физических воздействий и радиационной обстановки на территории; 5) изучение
растительности, животного мира, санитарно-эпидемиологические и медико-биологические исследования территории.
Инженерно-экологические изыскания выполняются в соответ-
ствии с утвержденными нормативными документами в области охраны
окружающей среды и строительства и должны обеспечивать:
1) комплексное изучение природных и техногенных условий территории, ее хозяйственного использования и социальной сферы; 2) оценку
современного экологического состояния отдельных компонентов природной среды и экосистем в целом, их устойчивости к техногенным
воздействиям и способности к восстановлению; 3) разработку прогноза
возможных изменений природных (природно-технических) систем при
строительстве, эксплуатации и ликвидации объекта; 4) оценку экологической опасности и риска; 5) разработку рекомендаций по предотвращению вредных и нежелательных экологических последствий инженерно-хозяйственной деятельности и обоснование природоохранных и
компенсационных мероприятий по сохранению, восстановлению и
оздоровлению экологической обстановки; 6) разработку мероприятий
по сохранению социально-экономических, исторических, культурных,
этнических и других интересов местного населения; 7) разработку рекомендаций и (или) программы организации и проведения локального
экологического мониторинга, отвечающего этапам (стадиям) предпроектных и проектных работ.
В состав инженерно-экологических изысканий входят: 1) сбор,
обработка и анализ опубликованных и фондовых материалов и данных
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]