21. Инженерная экология

Экология как наука основана на разных отраслях биологии (физиология, генетика, биофизика), связана с небиологическими науками (физика, химия, геология, математика). "Географическая экология", "Химическая экология", "Математическая экология", "Медицинская экология". Под инженерной экологией понимается система инженерно-технических мероприятий направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства.

Основной вопрос промышленной экологии: как снизить загрязнение среды в процессе производства.

К числу основных направлений развития инженерной экологии можно отнести следующее:

1. Очистка выбросов. Разрабатываются и внедряются все новые системы очистных сооружений, препятствующих попаданию вредных веществ в атмосферу и в водоемы.

2. Совершенствование технологии производства путем повторного использования отходов.

3. Совершенствование добывающих и промысловых отраслей промышленности.

4. Переход на экологически более чистые источники энергии.

5. Снижение вредности транспорта.

Экология как наука основана на разных отраслях биологии (физиология, генетика, биофизика), связана с небиологическими науками (физика, химия, геология, математика). "Географическая экология", "Химическая экология", "Математическая экология", "Медицинская экология". Под инженерной экологией понимается система инженерно-технических мероприятий направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства.

Последнее время получили широкое распространение такие понятия как инженерная экология, промышленная экология, техническая экология. В частности !под инженерной экологией! понимается система инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства. Экологические проблемы решаются с помощью инженерных задач

Промышленная экология - прикладная наука о взаимодействии промышленности и окружающей среды. В окружающей среде выделяют следующие зоны влияния промышленности:

1. Воздух (атмосферный воздух)

2. Вода (грунтовые, поверхностные)

3. Земля, почва.

4. Шум, вибрации.

5. Энергетические воздействия:

а) электромагнитные

б) радиационные

На основании указанных зон влияния рассматриваются технологические процессы предприятия с целью уменьшения воздействия на окружающую среду.

Результаты анализа стоимости внедрения систем очистки, мониторинга окружающей среды, штрафов за загрязнение окружающей среды иногда показывают, что предприятиям дешевле платить штрафы.

В связи с этим основная деятельность инженеров-экологов на предприятии (для которых Промышленная экология является основной дисциплиной) заключается в бодании (борьбе) с контролирующими организациями. Это приводит к необходимости подробно знать актуальное законодательство России.

22. Экологический мониторинг (глобальный, национальный, региональный, локальный). Система наземного мониторинга

Под экологическим мониторингом понимают систему наблюдений за изменениями состояния среды, вызванными антропогенными причинами, позволяющую прогнозировать развитие этих изменений.

Объектами мониторинга могут быть природные, антропогенные или природно-антропогенные экосистемы. Цель мониторинга – не пассивная констатация фактов. Он включает также проведение экспериментов, моделирование процессов в качестве основы прогнозирования.

Организация мониторинга должна решать как локальные задачи наблюдения за состоянием отдельных экосистем или их фрагментов (например, биоты), так и задачи планетного порядка, т.е. предусматривать систему глобального мониторинга (СГМ).

Базой СГМ является авиационная, космическая и вычислительная техника. В настоящее время используют термин «аэрокосмические методы», обозначающие совокупность методов по дистанционной индикации экологических систем. Аэрокосмические методы применяются для инвентаризации и картографирования природных ресурсов, наблюдения за сезонными и многолетними изменениями природной среды, слежения за ее составом и состоянием, а также за последствиями воздействия хозяйственной деятельности человека.

Широко известны дистанционная индикация растительности, аэрокосмическое изучение почв. Дистанционная индикация включает также регистрацию электромагнитного поля экосистем с вышек, авиационных средств, пилотируемых и беспилотных спутников. Аэрокосмические методы широко используют методы фотосъемки. На снимках хорошо видны лесные и степные пожары, изменения загрязненности воды. Позволяют подсчитывать численность некоторых видов животных.

Локальными задачами мониторинга могут быть, например, наблюдение и слежение за динамикой популяций вредных организмов, в частности насекомых на больших площадях, учет движения популяций охраняемых видов животных. Данный путь позволяет прогнозировать возможный ущерб лесным и полевым растениям от вредителей и болезней, а также сроки нанесения этого ущерба. Массовая информация, получаемая в точках наблюдения, должна соответствующим образом обрабатываться с использованием вычислительной техники.

Таким образом, экологический мониторинг должен представлять собой иерархически организованную систему наблюдений, слагающуюся из звеньев разного уровня:

1. Глобального (биосферного) мониторинга, осуществляемого на основе международного сотрудничества, которое в последние годы становится все более интенсивным

2. Национального мониторинга, осуществляемого в пределах государства специально созданными органами

3. Регионального мониторинга, осуществляемого в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством, например в пределах геосистем, территориально-производственных комплексов

4. Локального (биоэкологического) мониторинга, включающего слежение за изменениями качества среды в пределах населенных пунктов, промышленных центров, непосредственно на предприятиях.

Примером локального мониторинга является постоянная система наблюдения и контролья загрязнения воздуха в городах, на транспортных магистралях, осуществляемая при помощи стационарных, передвижных или подфакельных постов. Такая система существует в большинстве крупных городов нашей страны.

К локальному мониторингу относится и деятельность санитарно-промышленных лабораторий на предприятиях. В задачи этих лабораторий входят, в частности, постоянные наблюдения за загрязнением воздуха в цехах и на промышленных площадках, воды в установленных створах водных объектов.

Для осуществления мероприятий по глобальному и национальному мониторингу, т.е. для получения информации об изменениях качества среды, происходящих уже на биосферном уровне, необходима организация специальных служб. Базой такого мониторинга являются длительно действующие территориальные комплексы с минимальным или практически нулевым предшествующим антропогенным воздействием. Иначе говоря, необходимо иметь места, где сохранился бы некоторый фоновый уровень качества среды, в сравнении с которым устанавливалась бы и степень воздействия человека на биосферу.

Сеть биосферных заповедников должна быть составной частью системы национального мониторинга, т.е. службы наблюдения и контроля окружающей природной среды на территории страны.

Мониторинг окружающей среды - это система постоянного наблюдения и регулярного контроля, проводимых по определенной программе для оценки текущего состояния окружающей природной среды, анализа всех происходящих в ней в данный период процессов, а также заблаговременного выявления возможных тенденций ее изменения.

Наибольшую актуальность в последнее время приобретает экологический мониторинг антропогенных изменений. Наиболее опасные изменения в экологическую систему, природные комплексы, в ландшафт привносят именно хозяйственная деятельность и техногенное воздействие человечества на окружающую его природную среду.

С помощью экологического мониторинга осуществляется тщательный анализ и прогнозирование состояния экологической системы, включая природно-технические подсистемы и медико-гигиенических показателей среды обитания человека.

Основные цели экомониторинга:

• Наблюдение за источниками антропогенных воздействий, за текущим состоянием окружающей среды, за происходящими в природной среде процессами под влиянием факторов антропогенных воздействий.

• Оценка текущего состояния окружающей среды, прогнозирование возможных изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий, оценка прогнозируемого состояния окружающей природной среды.

По характеру обобщения информации экологический мониторинг окружающей среды подразделяется на следующие системы:

1. Глобальный (биосферный) мониторинг. Мониторинг, предусматривающий наблюдение за общемировыми процессами в биосфере. Обычно осуществляет прогнозы возможных экологических изменений.

2. Базовый (фоновый) мониторинг - предусматривает слежение за общебиосферными явлениями без наложения антропогенных влияний.

3. Национальный экологический мониторинг. Осуществляется в масштабах государства специальными органами.

4. Региональный мониторинг. Обычно охватывает определенные регионы, на территории которых имеют место процессы, отличающиеся по антропогенным воздействиям или природному характеру от общего фона.

5. Локальный мониторинг. Мониторинг, предусматривающий осуществление наблюдений за воздействием на окружающую конкретного антропогенного источника.

6. Импактный мониторинг. Он предусматривает осуществление наблюдений локального антропогенного воздействия в опасных местах и зонах, примыкающих непосредственно к источникам различных загрязняющих веществ.

Экологический мониторинг окружающей среды предусматривает наблюдение за происходящими биосфере и техносфере процессами с целью прогнозирования вероятных изменений их качества, возможных ухудшений среды обитания человека.

Собственно, сама система мониторинга окружающей среды не включает в себя деятельность по управлению качеством окружающей среды. Она является источником информации, необходимой для принятия экологически важных и своевременных решений.

Классификация систем экомониторинга окружающей среды по методам наблюдения:

1. Физический мониторинг. Осуществляет наблюдения за влиянием физических явлений и процессов на природную среду (радиация, различные излучения, акустические шумы и т.п.).

2. Химический мониторинг. Предусматривает наблюдение за химическим составом атмосферы, атмосферных осадков, почв, вод мирового океана и морей, поверхностных и подземных вод, растительности и животных. Химический мониторинг также контролирует динамику распространения загрязняющих веществ. Основная задача химического мониторинга заключается в четком определении фактического уровня загрязнения природной среды высокотоксичными ингредиентами.

3. Экобиохимический мониторинг. Базируется на оценке химической и биологической составляющих окружающей природной среды.

4. Биологический мониторинг. Осуществляет наблюдения за состоянием окружающей среды с помощью биоиндикаторов - определенных организмов, по состоянию и поведению которых оцениваются изменения в окружающей среде.

5. Дистанционный мониторинг. Наблюдения за окружающей средой осуществляются с применением современных летательных аппаратов (авиационных, космических и др.), оснащенных радиометрической аппаратурой, с помощью которой проводится зондирование изучаемого объекта и регистрируются опытные данные.

Классификация систем экомониторинга окружающей среды по источникам, факторам и масштабам воздействия:

1. Экологический мониторинг источников загрязнения - это мониторинг стационарных источников (выбросы/сбросы предприятий), пространственных (населенные пункты, сельскохозяйственные поля с внесенными химическими удобрениями), подвижных (наземный и другой транспорт) источников.

2. Экологический мониторинг факторов загрязнения - это мониторинг химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и природных факторов воздействия (солнечная радиация, радиоактивные излучения, электромагнитное излучение, шумовые вибрации, акустические шумы).