Биосфера и человек; экологические законы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Прикладной экологии Учебно-методическое пособие Лекции по дисциплине «ЭКОЛОГИЯ» 2013 год Лекции предназначены для инженеров, бакалавров очной, вечерней, заочной форм обучения по всем направлениям, изучающих дисциплину «Экология» и слушателей ИДПО. Составители учебнометодического пособия: доцент кафедры ПЭ, к.т.н., Балакирева С.В. доцент кафедры ПЭ, к.х.н., Маллябаева М.И. Рецензент: доцент кафедры ПЭ, к.б.н., Зайнутдинова Э.М. Содержание РАЗДЕЛ 1 ЛЕКЦИЯ 1 ЛЕКЦИЯ 2 РАЗДЕЛ 2. ЛЕКЦИЯ 3 ЛЕКЦИЯ 4 РАЗДЕЛ 3. ЛЕКЦИЯ 5 ЛЕКЦИЯ 6 ЛЕКЦИЯ 7 Биосфера и человек: структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и среды Понятия: «экология», «экосистема», «матрешка экосистем», «экологическая пирамида», «экологический фактор». Экологические законы. Трофическая структура экологических систем. Классификация загрязнения окружающей среды. Пищевые цепи, сети. Биологическая продуктивность экосистем. Основные биосферные циклы. Экологическое равновесие (гомеостаз, сукцессия). Глобальные экологические проблемы. Состояние экосистем и здоровья человека Причины экологического кризиса. Глобальные экологические проблема атмосферы (общее загрязнение атмосферы, потепление климата, кислотные осадки, озоновые дыры). Глобальные экологические проблемы гидросферы. Глобальные экологические проблемы литосферы. Глобальные экологические проблемы биоты. Конференция ООН по устойчивому развитию (Рио- 1992). Состояние здоровья населения России, развитых стран. Инженерная экология. Управление охраной окружающей среды Влияние добычи нефти, НПЗ на окружающую среду. Действие нефти на водные экосистемы. Угольная энергетика Способы очистки сточных вод, выбросов в атмосферу. Отходы. Решение проблемы. Наилучшие доступные технологии Евросоюза. Государственное управление природопользованием и надзор за охраной окружающей среды. Понятия: «экологическая экспертиза», «экологический мониторинг». Нормирование качества окружающей среды. Экологическое законодательство. Экологизация экономики. Международное сотрудничество в области экологии и охраны окружающей среды. Литература Стр. 4 4 5 6 8 8 9 10 12 13 16 17 22 22 23 23 24 27 27 31 33 34 37 40 47 49 50 51 54 62 63 РАЗДЕЛ 1 БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК: СТРУКТУРА БИОСФЕРЫ, ЭКОСИСТЕМЫ, ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОРГАНИЗМА И СРЕДЫ ЛЕКЦИЯ 1 ПОНЯТИЯ: «ЭКОЛОГИЯ», «ЭКОСИСТЕМА», «МАТРЕШКА ЭКОСИСТЕМ», «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПИРАМИДА», «ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР». ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ. ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Изначально экология была разделом биологии. Биологи и экологи изучали воздействие ОС на человека, на растительный и животный мир. Выдающиеся экологи: Линней, Ламарк, Мальтус, Дарвин, Вавилов, Вернандский, Моисеев, Яблоков и др. Роль экологии резко возросла во второй половине ХХ века, когда действия человека стали опасны для существования природы и самого человека. Сегодня знание экологии может помочь найти выход из экологического кризиса. Определения: 1- «ЭКОЛОГИЯ» – «наука о доме», где «дом» - вся планета Земля. 2- «ЭКОЛОГИЯ» – наука, изучающая закономерности воздействия организмов (растений, животных, человека) и среды их обитания (Э.Геккель 1866г.). 3- «ЭКОЛОГИЯ» – междисциплинарная область знаний, особый способ мышления и поведения, и она изучает закономерности воздействия... (см. пред. определение). Особый способ мышления и поведения: единство всего сущего; все организмы равны и имеют одинаковое право на Землю; активная жизненная позиция, недопущение двойных стандартов. Основные задачи экологии: 1) изучение законов функционирования и развития биосферы. 2) изучение реакции компонентов природы (атмосфера, гидросфера, литосфера, растения, животные, человек) на воздействие человека. 3) определение допустимых пределов воздействия на природу. 4) разработка программы гармоничного сосуществования человечества и природы. Экология изучает биосферу и её компоненты – экосистемы. Биосфера – часть оболочки земного шара, населенная живыми организмами. Её высота над поверхностью Земли – 6 км, глубина в гидросфере – 11 км, в почве – 15 км. Определение: «ЭКОСИСТЕМА» – любая совокупность живых организмов и условий среды (А.Тенсли, 1935 г.). (примеры: муравейник, гора, река, планета, завод, город…). Компоненты экосистем: живая природа (растения, животные, человек) и неживая природа (атмосфера, гидросфера, литосфера). МАТРЕШКА ЭКОСИСТЕМ: небольшие по размеру экосистемы взаимно связаны с более широкими, в составе которых они находятся. Чем «дальше» экосистемы отстоят друг от друга, тем слабее это влияние. Например, исчезновение муравейника сильно повлияет на поляну, на которой он находился, но не вызовет существенных изменений на планете в целом. «Чтобы решить что-то глобально, нужно сначала решить что-то локально». Пример: муравейник → поле → лес → континент → планета → ... ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ Трофическую структуру можно представить графически в виде пирамиды, основанием которой служит первый трофический уровень, а последующие образуют этажи и вершину пирамиды. Различают три основных типа экологических пирамид - пирамиды чисел, биомассы и энергии. Пирамиды чисел и биомассы в водных системах из-за нарушения масштабов и скорости образования фитои зоопланктонов могут быть перевернутыми. Пирамиды энергии перевернутыми не бывают. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ — это такие свойства компонентов экосистемы и ее внешней среды, которые оказывают влияние на особи данной популяции, а также на характер их отношений друг с другом и с особями других популяций. По природе и характеру действия факторы среды подразделяются на биотические, абиотические и антропогенные. Биотические факторы – это прямые или опосредованные воздействия других организмов, населяющих среду обитания данного организма. Все биотические факторы обусловлены внутривидовыми (внутрипопуляционными) и межвидовыми взаимодействиями. Абиотические факторы – это факторы неорганической (неживой) природы: свет, температура, влажность, давление, агрегатное состояние самой среды, химический состав среды, концентрация веществ в ней. К абиотическим факторам относят такие факторы, как физические поля (гравитационное, магнитное), ионизирующая и проникающая радиация, суточные и сезонные изменения в природе. Антропогенные факторы  порождены деятельностью человека (изъятие природных ресурсов, изменение ландшафтов, загрязнение природной среды, техногенные и нетехногенные факторы). Преобладающая часть антропогенных факторов, связанная с производством, с применением техники, машин, строительства, носит название техногенных факторов. Нетехногенная часть антропогенных факторов связана с бытом и поведением человека в природе (свалки бытовых отходов, мусора, последствия «активного отдыха» и т. д.). Границы между биотическими, абиотическими и антропогенными факторами условны, и некоторые абиотические факторы имеют биогенное или техногенное происхождение (состав воздуха, качество воды, свойства почвы и т. д.). ПРАВИЛА И ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ. 1) Законы Коммонера: Первый закон: «всё связано со всем». Все экосистемы взаимосвязаны между собой потоками вещества и энергии. Второй закон: «всё нужно куда-то девать» (ответственность). Закон о хозяйственной деятельности человека, в которой неизбежны отходы. Третий закон: «за всё надо платить» (рациональное природопользование). Нерациональное использование природных ресурсов приводит к большим потерям в ЭС. Четвертый закон: «природа знает лучше». Нужно изучать природу, а не пытаться покорить её, что невозможно. 2) Закон минимума. Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических (природных) потребностей. 3) Закон ограниченности природных ресурсов (правило 1%). Все ресурсы планеты конечны, изъятие более 1% ресурсов в год приводит к нарушению самовосстановительных способностей системы. 4) Закон пирамиды энергии (правило 10%). При переходе с одного трофического уровня на другой передается 10% энергии. 5) Правило обязательного заполнения экологической ниши. Пустующая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена. 6) Правило мягкого управления природой. «Мягкое» (опосредованное, направляющее, восстанавливающее экологический баланс) управление природными процессами способно вызвать желательные природные цепные реакции и потому социальноэкономически предпочтительнее «жесткого», техногенного управления. ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ Автотрофное питание (автономное питание) – синтез органических веществ из неживой природы (углекислого газа и воды) посредством фотосинтеза (фотоавтотрофные организмы) и хемосинтеза (хемоавтотрофы). К фотоавтотрофам относятся все зеленые растения и некоторые бактерии (примеры автотрофов: мох, деревья, фитопланктон). В процессе жизнедеятельности они синтезируют на свету органические вещества – углеводы или сахара (СН2О)n. Главная роль в синтезе органических веществ принадлежит растительным организмам, они полностью отвечают за образование всего нового органического вещества в любой экосистеме. Каждый год фотосинтезирующими организмами на Земле создается около 150 млрд. т органического вещества, аккумулирующего солнечную энергию. Хемоавтотрофы (обитают в почве и в недрах) используют энергию, выделяющуюся при химических реакциях окисления водорода, серы, сероводорода, аммиака и др., и синтезируют необходимые им органические вещества. К этой группе принадлежат нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до азотистой и затем азотной кислот. Гетеротрофное питание (питающиеся другими) – потребление готового органического вещества. К гетеротрофам относятся все животные, грибы и большая часть бактерий. Гетеротрофы выступают как потребители и разрушители (деструкторы) органических веществ. В зависимости от источников питания и участия в деструкции органических веществ они подразделяются на консументов, детритофагов (сапротрофов), редуцентов. Консументы – потребители органического вещества живых организмов. Консументы – это самые разнообразные организмы: от бактерий до слонов. К ним относятся простейшие, черви, рыбы, моллюски, членистоногие, птицы, млекопитающие, в том числе и человек. Консументы делятся на ряд подгрупп в соответствии с различиями в источниках питания. Животные, питающиеся непосредственно продуцентами (автотрофами), называются первичными консументами (консументами 1-го порядка). К консументам первого порядка относятся растительноядные животные (кролик, корова и др.), а также паразитирующие бактерии, грибы и другие бесхлорофилльные растения, развивающиеся за счет растений (фитофаги или травоядные). Вторичные консументы (консументы второго порядка) питаются первичными консументами. К их числу относятся хищники (лиса, волк и др.) и паразиты растительноядных организмов (росянка, пузырчатка и др.). Бывают консументы третьего и более высоких порядков, которые питаются консументами второго или третьего порядка. Консументы, питающиеся фитофагами, называются плотоядными или хищниками (волк, лиса и др.), консументы, питающиеся и продуцентами, и консументами, являются всеядными (человек, медведь и др.). Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в экосистемах, частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами. К консументам относятся и паразиты (клещи, ленточные черви, аскариды, вши, грибы, бактерии, вирусы и др., реже растения – заразиха, омела и др.), которые живут и развиваются внутри или на поверхности хозяина и паразитируют на его живых тканях. Хозяином может быть растение, животное, человек. Паразит обычно не убивает хозяина, а поселяется на нем (снаружи или внутри) и долго использует его для питания, снижая продолжительность жизни хозяина, его упитанность и плодовитость. К консументам относятся и симбиотрофы (бактерии и грибы), которые питаются корневыми выделениями растений. Симбиотрофы играют значительную роль в функционировании экосистем. Нити грибов, опутывающие корни растений, помогают всасыванию воды и минеральных веществ. Бактерии-симбиотрофы усваивают из атмосферы азот и превращают его в доступные для растений соединения (аммиак, нитраты). Этот азот называется биологическим. К симбиотрофам относятся бактерии, одноклеточные организмы, обитающие в кишечнике человека и животных-фитофагов, они помогают переваривать им пищу. Детритофаги (сапротрофы) – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом – остатками растений и животных (детритом). Это различные гнилостные бактерии, грибы, черви, многоножки, личинки мух, раки, крабы, шакалы и другие животные – все они выполняют функцию очищения экосистем. Детритофаги – тоже консументы. Некоторые организмы используют в пищу как растения, так и животных и даже детрит, они относятся к эврифагам (всеядным) – медведь, лиса, свинья, крыса, курица, ворона, таракан и др. Редуценты – бактерии и низшие грибы – завершают деструктивную работу детритофагов, доводят разложение органического вещества до неорганических соединений (минеральных) – углекислого газа, воды и др. Они возвращают в экологическую систему минеральные вещества, возвращают вещества в круговорот, превращая их в формы, доступные для продуцентов (автотрофов). Роль редуцентов в круговороте веществ чрезвычайно велика. Без редуцентов в биосфере накапливались бы груды органических остатков; иссякли бы запасы минеральных веществ, необходимых продуцентам, и жизнь в той форме, которую мы знаем прекратилась бы. В любой экосистеме все детритофаги и редуценты выполняют одну и ту же функцию – питаются мертвым органическим веществом, разлагают его и в итоге превращают его в неорганические вещества, которые служат исходным сырьем для питания продуцентов. Детритофаги и редуценты по типу питания выделяются в особую группу организмов – сапрофаги (питаются мертвыми органическими остатками). Все названные группы организмов в любой экосистеме тесно взаимодействуют между собой, согласуя потоки вещества и энергии. Их совместное функционирование не только поддерживает структуру и целостность экосистемы, но и оказывает существенное влияние на абиотические компоненты системы, способствуя ее очищению. ЗАГРЯЗНЕНИЕ В ЭКОЛОГИИ. ПРАВИЛА ЗАГРЯЗНЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ТЯЖЕСТЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ Загрязнение – внесение в экосистему несвойственных ей химических, физических, биологических составляющих или увеличение неопасных соединений до концентраций, превышающих естественный уровень. Различают прямые и косвенные загрязнения. Правила загрязнения: 1. Все то, что в большом количестве. 2. Все то, что в неположенном месте (интродукция видов: кролики в Австралии). 3. Все то, что в неположенное время (сезон и возраст). 4. Все то, что не существует в природе (ксенобиотики: ядохимикаты, некоторые лекарства, полимеры). Классификация загрязнений: 1. Природные (взрыв вулкана, наводнение) и антропогенные (Чернобыль). Загрязнения каждого вида могут быть стойкими (полимеры) либо разрушаемыми природой. 2. По размеру: локальные (рядом с чем-то), региональные (в пределах РБ) и глобальные (по всей Земле: парниковый эффект). 3. По характеру загрязнения:  химические – изменения химических свойств среды, оказывающие отрицательное воздействие на экосистемы и технические устройства. Делятся на жидкие, твердые и газообразные;  физические – включают в себя механические (мусор), тепловые (парниковый эффект, сброс теплой воды в водоем), световые, шумовые (более 80 дБ), электромагнитные (линии электропередач), радиационные (флюорография, аварии на АЭС);  биологические: микробиологические (вирусы, микробы) и макробиологические (сорняки, саранча);  социально-психологические (преступность, революция, война, курение, алкоголизм). 4. Сосредоточенные (рядом с неподвижным объектом) и рассредоточенные (от автотранспорта). 5. Непрерывного (НПЗ) и периодического (транспорт) действия. Факторы, определяющие тяжесть воздействия загрязнения: 1) химическая природа вещества (активность и вредность); 2) концентрация вещества; 3) его устойчивость (продолжительность существования). Поведение двух разных загрязняющих веществ: 1) нейтрализация: А1 + Б1 = 0; 2) сложение: А2 (вредность 2) + Б2 (вредность 3) = В (вредность 5); 3) умножение, синергизм: А3 (вредность 2) + Б3 (вредность 4) = Г (вредность 100). ЛЕКЦИЯ 2 ВИДЫ ПИЩЕВЫХ ЦЕПЕЙ. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ. ОСНОВНЫЕ БИОСФЕРНЫЕ ЦИКЛЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ (ГОМЕОСТАЗ, СУКЦЕССИЯ). ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ, СЕТИ Трофические уровни Совокупность организмов, которые получают фиксированную в органическом веществе энергию через одинаковое число посредников, представляет один трофический уровень. Различают следующие трофические уровни: -первый уровень – продуценты-автотрофы (количество посредников в потреблении энергии равно нулю). Зеленые растения (продуценты) превращают в процессе фотосинтеза световую энергию в энергию химических связей органических соединений; -второй уровень – консументы-фитофаги - травоядные (посредником в потреблении энергии Солнца являются растения); -третий уровень – консументы-зоофаги первого порядка – хищники или плотоядные (посредников в потреблении энергии Солнца два – растения и фитофаги); -четвертый уровень – консументы-зоофаги второго порядка (посредников в потреблении энергии Солнца три – растения, фитофаги, консументы первого порядка). При переходе энергии с первого трофического уровня (продуцентов) на второй (фитофагов, детритофагов), третий (хищников первого порядка) и так далее значительное ее количество рассеивается и снижается ее качество. Поэтому КПД перехода энергии с одного трофического уровня на другой составляет 7-10%. После смерти животного, в теле которого энергия зафиксирована в энергии химических связей органических соединений, она будет использована редуцентами, и происходит полное ее рассеивание. Классификация пищевых (трофических) цепей: 1. Наземные (например: трава – кролик – лисица; лист дерева – тля – божья коровка). В наземной экосистеме цепь замыкают крупные хищники (лиса, волк, орел). 2. Водные (например: фитопланктон – рачки-дафния – плотва – щука). В водной экосистеме солнечная энергия усваивается водорослями, ими питаются консументыфитофаги (дафния, толстолобик, ондатра), цепь замыкается крупными хищниками (щука, сом, судак). 3. Полная (применительно к сельскому хозяйству). Пример: клевер – корова – человек. 4. Укороченная (применительно к сельскому хозяйству). Примеры: картофель – человек; яблоко – человек. Полная и укороченная пищевые цепи замыкаются человеком. 5. Детритная – в ней участвуют детритофаги, использующие мертвое органическое вещество, и редуценты (примеры: листовой опад – червь – воробей – ястреб; труп животного - личинки мух – падальщик – травоядная лягушка – уж). 6. Сложная – действительная картина трофической структуры сложная: одно и то же растение может быть съедено разными травоядными животными (корова, овца, лось, гусеница, заяц, белка и др.), а они, в свою очередь, стать жертвами разных хищников (гусеницу может съесть насекомоядная птица, паук, жук и др.). Сложная пищевая цепь представляет собой пищевую сеть. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ Автотрофные экосистемы, используя энергию Солнца, углекислый газ и минеральные вещества, производят различные органические вещества – древесину, листья, плоды, т.е. живую биомассу. Производительность экосистемы измеряется количеством органического вещества, которое создано за единицу времени на единице площади, и называется биологической продуктивностью. Общая годовая продукция сухого органического вещества на планете составляет 150-200 миллиардов тонн. В океане образуется 1/3 этой продукции, на суше – 2/3. Почти вся чистая первичная продукция планеты служит для поддержания жизни гетеротрофов. Неиспользуемая консументами энергия запасается в их телах, в органических осадках водоемов, в гумусе почвы. Различают первичную, валовую, чистую, вторичную продукцию сообществ. Биологическая продукция измеряется количеством сухой или сырой массы органического вещества (растений), производимого в единицу времени на единицу площади (т/га в год, г/м2 в день) или в энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей. Растения создают первичную продукцию, вторичная продукция сообществ (создается гетеротрофами) – прирост за единицу времени массы консументов.. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего уровня. Гетеротрофы живут за счет чистой первичной продукции сообщества. Первичная продукция подразделяется на валовую первичную продукцию – количество вещества, создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза, то есть общая продукция фотосинтеза (расходуется на процессы жизнедеятельности, выделения, рост биомассы органического вещества), и чистую первичную продукцию – величина прироста растений (биомассы органического вещества). При переходе с одного трофического уровня на другой, 90% энергии теряется. Поэтому количество вторичной биологической продукции в 20-50 раз меньше, чем первичной. Продуктивность основных экосистем планеты показана в табл. 2 - 4. Под биомассой понимают массу организма, организмов определенной группы, всего сообщества в целом или экосистемы. Под биомассой понимают всю живую органическую массу, которая содержится в экосистеме или ее элементах вне зависимости от того, за какой период она образовалась и накопилась. Различают фитомассу (массу живых растений), зоомассу, микробную массу, массу мертвого вещества. Также различают биомассу надземную, подземную, водную. Величина биомассы экосистемы зависит не столько от продуктивности, сколько от продолжительности жизни организмов и экосистемы. Большая биомасса характерна для лесных экосистем (тропические леса – 800-1000 т/га, леса умеренной зоны – 300-400 т/га), в травянистых сообществах ее значение составляет 3-5 т/га. Для экосистем, состоящих из однолетних организмов (поле пшеницы, клевера), годичная продуктивность и биомасса практически совпадают. Для древесных сообществ они резко различаются. Биомасса основных экосистем России следующая: леса – 20-30, болота – 3-10, сельскохозяйственные системы –0,4-6, луга и степи – 0,1-3, озера – 0,01-0,1 кг/м2. Продуктивность экосистем определяется лимитирующими факторами: наличием воды, питательных веществ, интенсивностью солнечной радиации, способностью системы использовать биогенные вещества и др. Биологическая продуктивность снижается при загрязнении экосистемы антропогенными и природными выбросами. Высокие скорости продукции имеют место в экосистемах при поступлении в них дополнительной энергии извне (в лесных экосистемах это ветер и дождь, в заливах – прилив, на возделываемых полях – удобрения, полив, работа человека). Человек повышает продуктивность экосистемы, уменьшая влияние лимитирующих факторов: вносит удобрения, орошает землю, создает искусственное тепло (теплицы, парники), рационально использует почвенно-климатические условия. По продуктивности, ЭС подразделяются на 4 группы:  экосистемы очень высокой продуктивности – свыше 2 кг/м2 в год (тропические леса, коралловые рифы, заросли тростника в дельтах Волги, Дона).  экосистемы высокой продуктивности – 1-2 кг/м2 в год (липово-дубовые леса, прибрежные заросли рогоза или тростника на озерах, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении и внесении высоких доз удобрений).  экосистемы умеренной продуктивности – 0,25-1 кг/м2 в год (многие сельскохозяйственные посевы, сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, заросшие водными растениями озера, морские луга из водорослей).  экосистемы низкой продуктивности – менее 0,25 кг/м2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя по планете биопродуктивность составляет 0,3 кг/м2 в год. ОСНОВНЫЕ БИОСФЕРНЫЕ ЦИКЛЫ НА ПРИМЕРЕ КРУГОВОРОТА ВОДЫ В круговороте веществ на планете участвуют все химические соединения (азот, сера, фосфор и др.), заняты все компоненты экосистем. Круговорот воды – это непрерывный процесс перемещения воды на планете, происходящий под влиянием солнечной энергии, силы тяжести, жизнедеятельности живых организмов (растений и животных), хозяйственной деятельности человека. Вода занимает 70% планеты (97% - соленая, 3% - пресная), 3/4 пресной воды недоступны живым организмам, т. к. сосредоточены в ледниках и полярных льдах. Основным источником прихода воды являются атмосферные осадки, главным источником расхода – испарение, они составляют приблизительно 525 тыс. км 3 или 1030 мм/год. Различают два круговорота воды: большой и малый. Малый круговорот – испарение воды с зеркала океана и возвращение в него в виде осадков. Большой круговорот – вода, испаряющаяся с поверхностей океана и суши, и испаряющаяся ювенильная вода, частично возвращается обратно в океан в виде осадков, частично переносится на сушу, выпадая в виде атмосферных осадков, питая реки и водоемы, затем она речными и подземными стоками возвращается в океан. Наиболее замедленной частью круговорота воды являются полярные ледники (8000 лет), что связано с медленным движением и таянием льда. Наибольшей активностью после атмосферной влаги характеризуются речные воды, они сменяются каждые 11 дней. Реки быстро возобновляются: на основе одной тысячи кубических километров русловых вод в течение года получается в 40 раз больший объем. Поэтому речная вода в естественных условиях всегда практически пресная и служит одним из основных источников водных ресурсов, а круговорот воды является по существу глобальным опреснителем вод. Вода в пресных озерах и водохранилищах обновляется за 7 лет. Антропогенная деятельность существенно влияет на гидросферу, на круговорот воды. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ И МЕХАНИЗМЫ ЕГО ПОДДЕРЖАНИЯ. ГОМЕОСТАЗ, СУКЦЕССИЯ Согласно принципу равновесия любая природная система, с проходящими через нее потоками энергии и информации, имеет тенденцию к развитию устойчивого состояния. Устойчивость экосистем обеспечивается автоматически за счет механизма обратной связи. Обратная связь заключается в использовании получаемых данных от управляемых компонентов экосистем для внесения корректив управляющими компонентами в процесс. Во взаимоотношении «хищник» - «жертва» (например, щука и карась; волки и зайцы) увеличение численности «жертв» увеличивает численность «хищников» (прямая связь). Однако расплодившиеся хищники, питаясь, быстро уничтожают и снижают численность «жертв» (обратная связь) и, испытывая недостаток пищи, также снижают рост своей популяции. В конце концов, в экосистеме устанавливается динамическое равновесие в численности «хищники», «жертвы». Таким образом, экологическое равновесие – это такое состояние экосистемы, при котором состав и продуктивность биоты (растений, животных, грибов, бактерий) сохраняется постоянным во времени и наиболее полно соответствует абиотическим условиям (почве и климату). Особенностью экологического равновесия является его подвижность. Различают два типа подвижности равновесия: гомеостаз (гомео – то же, стазис – состояние) и сукцессия (от лат. sucsesio - преемственность). Гомеостаз – механизм, при помощи которого живой организм (экосистема), противодействуя внешним воздействиям, поддерживает параметры своей внутренней среды на постоянном уровне, обеспечивающем его нормальную жизнедеятельность. Гомеостаз характеризуется обратимыми изменениями. Изменения напоминают движение маятника, но амплитуда изменений такова, что экологическое равновесие не нарушается. Новые системы обычно подвержены резким колебаниям и менее способны противостоять внешним возмущениям по сравнению со «зрелыми», компоненты которых успели приспособиться друг к другу (эволюционное приспособление). Сукцессия – постепенное изменение экосистемы под влиянием внутренних и внешних условий, постепенная смена (вытеснение) одного вида другим (например, зарастание озера, восстановление леса после пожара). В результате сукцессий происходит постепенное превращение одних экосистем в другие. Внутренняя сукцессия обусловлена действием внутренних факторов (зарастание озера), внешняя – действием антропогенных факторов. Если действие внешних факторов, вызвавших сукцессию, прекращается, то начинается восстановление экосистемы. При сильном экологическом воздействии, ЭС гибнет, т.е. существует экологическое нормирование нагрузок. РАЗДЕЛ 2. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ. СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМ И ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА ЛЕКЦИЯ 3 ПРИЧИНЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КРИЗИСА. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМА АТМОСФЕРЫ (ОБЩЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ, ПОТЕПЛЕНИЕ КЛИМАТА, КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ, ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ). ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ В РОССИИ (СОСТОЯНИЕ АТМОСФЕРЫ, ВОДНОЙ СРЕДЫ, ОТХОДЫ; ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКОЛОГИИ РОССИИ; ДЕЙСТВИЯ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ИЗМЕНИТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИТУАЦИЮ К ЛУЧШЕМУ, А ТАКЖЕ ПРОБЛЕМЫ, ТРЕБУЕМЫЕ РЕШЕНИЯ; ИЗМЕНЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ; ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ (ОБЯЗАТЕЛЬСТВА) РОССИИ К 2012 Г. И 2020 Г., НОВЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ ЖИЗНИ). Экологическая политика (ЭП) государства связана с целенаправленным воздействием общества на природу с целью предупреждения, минимизации или ликвидации отрицательных для человека и природы последствий такого воздействия. ЭП неотрывна от экономической политики страны. ЭП в России на рубеже 20-21 веков кардинально реформировалась несколько раз. Вопросам ЭП не уделялось достаточного внимания до 2008г. (малые затраты государства в 2000 - 2007 годах на охрану окружающей среды (ОС) - 0,4%; принятая в 2000г. сырьевая модель развития страны; отмена непрерывного экологического образования). До 1995 г. экологическое законодательство в России непрерывно улучшалось. Однако, начиная с 2000г., особенно сильно - в 2004 - 2007 гг. этот процесс был остановлен. В 2008г. ситуация изменилась: -Проведено заседание Совета Безопасности РФ от 30.01.2008г. «О мерах по обеспечению экологической безопасности в Российской Федерации». -В Указе Президента РФ от 04.06.2008г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» установлено снижение к 2020г. энергоемкости ВВП РФ не менее чем на 40% по сравнению с 2007г. и обеспечение рационального и экологически ответственного использования энергии и энергетических ресурсов за счет принятия меры по техническому регулированию, направленных на повышение энергетической и экологической эффективности электроэнергетики, строительства, жилищно-коммунального хозяйства, транспорта; перехода к единым принципам выработки нормативов допустимого воздействия на ОС и др. -В соответствии с Указом Президента РФ от 12.05.2008г. № 724 в России была полностью изменена система государственного управления охраной ОС - в названии Министерства природных ресурсов РФ появилось слово - «экология». -В Кремле 03.06.2008г. прошло совещание по вопросам повышения экологической и энергетической эффективности экономики страны (в докладе Президента России Медведева Д.А. указано о влияниии экологических стандартов на инновационное развитие нашей страны, на уровень нашей конкурентоспособности — «по потерям энергии в тепловых сетях наша страна занимает первое место в мире, по уровню энергоэффективности по большинству производств происходит отставание от современного в 10-20 раз»). - В Распоряжении Правительства РФ от 17 ноября 2008 г. N 1662-р утверждены Основные направления деятельности Правительства РФ на период до 2020 г. (Концепцию долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года. определено новое качество жизни - новые экологические стандарты жизни, связанные с улучшением здоровья человека и экологической ситуации в стране. - В 2009-2011 гг. приняты дополнительные документы (Госдумой России принят ряд поправок, связанных с введением в действие данных механизмов, и направленных на повышение экологической и энергетической эффективности экономики РФ (Федеральный закон № 309-ФЗ от 30.12.2008г. «О внесении изменений в статью 16 ФЗ «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты РФ»). И др.) Утверждены основы государственной политики в области экологического развития России на период до 2030 года, Подписанная Д.Медведевым 30 апреля 2012 года. Приняты основные задачи государственной политики в области экологического развития и механизмы их решения: а) формирование эффективной системы управления в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности, предусматривающей взаимодействие и координацию деятельности органов государственной власти; б) совершенствование нормативно-правового обеспечения охраны окружающей среды и экологической безопасности; в) обеспечение экологически ориентированного роста экономики и внедрения экологически эффективных инновационных технологий; г) предотвращение и снижение текущего негативного воздействия на окружающую среду; д) восстановление нарушенных естественных экологических систем; е) обеспечение экологически безопасного обращения с отходами; ж) сохранение природной среды, в том числе естественных экологических систем, объектов животного и растительного мира; з) развитие экономического регулирования и рыночных инструментов охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности; и) совершенствование системы государственного экологического мониторинга (мониторинга окружающей среды) и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также изменений климата; к) научное и информационно-аналитическое обеспечение охраны окружающей среды и экологической безопасности; л) формирование экологической культуры, развитие экологического образования и воспитания; м) обеспечение эффективного участия граждан, общественных объединений, некоммерческих организаций и бизнес-сообщества в решении вопросов, связанных с охраной окружающей среды и обеспечением экологической безопасности; н) развитие международного сотрудничества в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. IV. Основные механизмы реализации государственной политики в области экологического развития Указ президента РФ № 1157 от 10.08.2012 года «О проведении в РФ года охраны окружающей среды». Распоряжение правительства РФ от 26.11.2012 n 2189-р «Об утверждении плана основных мероприятий по проведению в 2013 году в РФ года охраны окружающей среды». Принята государственная программа РФ «Охрана окружающей среды» (на 2012 – 2020 годы). Экологическая ситуация а России (из доклада Министра МПР РФ Ю.П. Трутнева, 2008 год) а) состояние атмосферы  основными источниками загрязнения являются промышленность (58%) и автотранспорт (42%);  объем загрязняющих веществ достигает порядка 35 млн. т. В год;  наибольшее загрязнение наносят транспорт, нефтепереработка и цветная металлургия;  в некоторых городах, выбросы от автотранспорта превышают выбросы от промышленности в несколько раз (Москва – 10 раз, СПб – 9). В этих городах все население проживает в условиях высокого или очень высокого загрязнения;  в 2005 году на 1000 человек в Москве приходилось 280 единиц транспорта, в Уфе – 200 единиц. Критическое значение – 170-180, с учетом существующих емкостей городских территорий;  наибольшее загрязнение (58% от общего) дает промышленность Уральского и Сибирского ФО. б) состояние водных источников  крупнейшими загрязнителями являются объекты ЖКХ (52% от общего сброса), с/х (8%), химии и нефтехимии (7%), лесопереработки (7%);  в 2009 году объем загрязняющих стоков составил 3,4 км 3;  сегодня наблюдается незначительное снижение объема загрязнения поверхности водных объектов по причине сокращения площадей поливочных земель и уменьшения числа водопользователей вследствие перепрофилирования или банкротства производств. Объем загрязняющих вод уменьшился, но их концентрация увеличилась, так что количество загрязняющих веществ не изменилось;  загрязнение водных объектов городом: Москва, Омск – 90%; СПб, Ульяновск – 80%. Крупные города – до 50%. В ряде населенных пунктов, объекты ЖКХ дают сбросы без очистки;  63 водных объекта РФ находятся в критическом состоянии. Вода либо грязная (моря), либо очень грязная (крупные реки). в) состояние отходов  55% всех отходов дает угольная промышленность, 17% – цветная металлургия, 16% - черная металлургия, 12% - остальная промышленность + бытовые отходы;  объем отходов растет. В 2006 году он составил 3,5 млрд. т.;  доля неперерабатываемых и необезвреживаемых отходов за 10 лет увеличилась с 16% до 56%. Растет степень опасности отходов;  наибольшую опасность представляют твердые бытовые отходы, захороненные вблизи городов, и промышленные отходы высоких классов опасности;  несанкционированные свалки, особенно в малых нас. пунктах;  низкая экологическая культура населения приводит к высокому загрязнению зон около городов. Энергетическая и экономическая эффективность экологии страны Сегодня все экономически развитые страны рассчитывают показатели траты воды, газа, нефти на единицу ВВП, а объем загрязнения – на единицу продукции.  по показателям энергоэффективности РФ отстает от среднеевропейского уровня более чем в 5 раз;  по объему выбросов СО2 – в 4 раза;  по водопотреблению – в 50 раз;  по выбросам оксидов серы, азота и других в атмосферу и водные объекты на единицу продукции, наши показатели в несколько раз хуже;  в 2006 году выброс загрязняющих веществ в воздух на 1 кВт/час электроэнергии составил 3,2 г, что выше среднемировых показателей в 3 раза;  из-за низкой степени переработки попутного газа, объем выбросов загрязняющих веществ от 1 т добытой нефти превышает среднемировой в 5 раз. В металлургии, при производстве стали – в 8 раз;  в Великобритании, на производство продукции стоимостью 1$ расходуется 0,007 м3 воды, в РФ – 0,3 м3. Экологические проблемы усугубляются сложным лицензированием деятельности по выбросам и отходам, коррумпированностью, низкими штрафами. В РФ, 40 млн. человек (28% всего населения) проживают на экологически неблагоприятных территориях, составляющих 12% площади страны. 1 млн. чел. живут в условиях особо опасных уровней загрязнения (Карабаш). Действия, позволяющую изменить экологическую ситуацию к лучшему: 1. В мае 2008 г. указом Президента учреждено Министерство природных ресурсов и экологии (МПРиЭ) – новая система управления охраной окружающей среды. На деле, ничего не изменилось. В МПРиЭ вошли федеральные службы: по гидрометеорологии и мониторингу ОС, по надзору в сфере природопользования, по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), и федеральные агентства: по водным ресурсам, по недропользованию. 2. Изменение действующего законодательства в области ООС по трем направлениям: 2.1. Изменение системы гос. регулирования в сфере охраны природы: а) замена получения разрешения на выбросы, сбросы и отходы для малого и среднего бизнеса подачей декларации; б) поэтапное повышение платы за выбросы; в) использование наилучших существующих технологий, установление для них льгот и субсидий. 2.2. Внедрение современных методов управления в области экологии: эк. страхования, эк. сертификации, эк. аудита – обязательных и добровольных. 2.3. Использование экологического стимулирования при применении экологических технологий: а) снижение налоговых ставок и субсидии при использовании возобновляемых видов энергии, технической модернизации, строительстве очистных сооружений, объектов по утилизации отходов: б) стимулирование вторичной переработки отходов. Внедрение региональных налогов на экологически неблагоприятную продукцию. 3. Возрождение государственной экологической экспертизы. Она была формальной и носила рекомендательный характер. Отсюда большое число предприятий, не отвечающих экологическим требованиям. 4. Занятие проблемами экологического ущерба (опасных отходов). В РФ 194 «горячие» точки, где проживает 10 млн. чел. 5. Улучшение контрольно-надзорной деятельности в сфере природопользования. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС, ЕГО ПРИЧИНЫ. Экологический кризис – это критическое состояние окружающей среды, которое угрожает существованию человечества и экосистемы. Оно вызвано расточительным использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды. Причины экологического кризиса: 1) Научно-технический прогресс (н.-т. революция, НТР). Мощность мировой промышленности удваивается через каждые 14-15 лет, мировой энергетики – через каждые 12 лет. При этом расходуется огромное количество возобновляемых (лес, рыба) и невозобновляемых (уголь, нефть) природных ресурсов. Ежегодно из недр Земли извлекается более 100 млрд. т. руды. В конечном продукте остается лишь от 1 до 10% исходного количества сырья, а остальное в виде отходов загрязняет атмосферу. НТП перерабатывает много ресурсов экосистемы, энергоемок и дает много отходов. Развитие физики привело к появлению радиации, телевидения, линий электропередач; химии – к появлению новых материалов и веществ (ксенобиотиков); техники – к появлению машин, механизмов (как следствие, гиподинамия, аварии); информационных технологий – к убыстрению темпа жизни, стрессам и болезням от избытка негативной информации. Первая волна экологического кризиса связана с развитием промышленности развитых стран (1950-70 гг.). Сегодня наблюдается вторая волна ЭК, связанная с развитием промышленности развивающихся стран (Китай, Индия, Аргентина, Бразилия). 2) Рост населения планеты: 1900 г. – 1,7 млрд. чел.; 2000 г. – 6 млрд. чел. Каждому человеку требуется вода, пища, жилье, одежда, работа, места отдыха и многое другое. В развитых странах наблюдается нулевой либо отрицательный прирост населения. 3) Урбанизация – концентрация населения в городах. 1900 г. – 19% городского населения; 1970 г. – 36%; 2000 г. – 50%. Города-«миллионеры»: 1900 г. – 15 городов; 1950 г. – 71; 1975 – 149; Растете число мегаполисов (более 10 млн. чел.) и городских агломераций. Массообмен города в 1 млн. чел. (т/сут): Вода............................... 62500 Стоки............................. 50000 Пища.............................. 2020 Твердые отходы............2000 Топливо......................... 10500 Выбросы в атм-ру........ 950 В больших городах легче контролировать ситуацию (очистные сооружения). 4) Утрата эволюционной цели жизни. 5) Недостаточные знания населения об экосистемах, границах их устойчивого развития, о способности выдерживать нагрузку загрязнения. 6) Неумение прогнозировать изменения в ОС и их влияние на здоровье человека. 7) Ведомственная и узкопрофессиональная ограниченность ответственности в решении экологических, экономических и инженерно-технических проблем. 8) Наличие незначительного количества разработок по системам безотходного производства. 9) Непригодность промышленности РФ к экологическому развитию (отсутствие либо малая эффективность очистных сооружений). 10) Низкая экологическая квалификация кадров. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АТМОСФЕРЫ. ПОТЕПЛЕНИЕ КЛИМАТА. Глобальные экологические проблемы атмосферы: 1. Общее загрязнение атмосферы. 2. Потепление климата, или парниковый эффект. 3. Кислотные осадки. 4. Озоновые дыры, или истощение озонового слоя. Причины потепления климата: 1) Природные причины, связанные с цикличностью процессов в космосе и на Земле:  инверсия магнитного поля – перемещение магнитных полюсов и резонансные процессы. В последнее время геофизики отмечают ускорение движения полюсов (раньше – 2-3 см/год, теперь – 17 км/год, в 20011 году -64 км/год). Магнитные полюса отвечают за движение воздушных и водных масс (облака, течения). Возрастает значение мировых магнитных аномалий: Канадской, Восточно-Сибирской, Бразильской и Антарктической.  климатические преобразования. Климат характеризуется нарастающей неустойчивостью и контрастностью. Теория парниковых газов не может объяснить климатических преобразований. Климат регулируется следующими процессами: новым перераспределением озона; попаданием радиационного материала; процессами, протекающими в ионосфере; сопряжением магнитных и тепловых полей Земли. Последствия изменения климата проявляются в резком возрастании числа метеокатастроф. С 1973 по 1993 год, их число увеличилось в 4 раза. Общая антропогенная активность накладывается на природные процессы: выработка человеком электроэнергии достигла величины, равной тратам Земли на землетрясения, геомагнитные бури, тепловое излучение. Отмечается сильное техногенное воздействие на электромагнитный каркас Земли. 2) Антропогенные причины: А)загрязнение атмосферы природными веществами и ксенобиотиками, нарушающими оптические свойства атмосферы. Причина нарушения климата связана с увеличением концентрации некоторых газов в атмосфере, способных поглощать инфракрасное излучение. Они не позволяют ему рассеяться в космическом пространстве, нагреваются сами и нагревают атмосферу в целом. Эти газы получили название "парниковые". Б) выбросы антропогенного тепла (низкое к.п.д. технических устройств, низкая теплоизоляция зданий…) В) нарушение работы крупных экосистем (например, Мирового океана)- нарушение круговорота веществ, энергии. Парниковые газы. Согласно Киотскому протоколу, это вещества углекислый газ (СО 2), метан (СН4), оксид азота (I) (N2O), гидрофторуглероды (ГФУ), перофторуглероды (ПФУ), гексафторид серы (SF6).  СО2. Ежегодно в атмосферу выбрасывается 8 млрд. т. В силу роста промышленности Китая и Индии, предполагается ежегодный прирост 2,5%. Источники поступления СО2 в атмосферу: 1. сжигание органического топлива; 2. уничтожение тропических лесов; 3. окисление органического вещества почвы.  СН4. Дает парниковый эффект в 62 раза больший, чем СО2. За последние 250 лет его концентрация увеличилась в 2,5 раза. Источники поступления метана в атмосферу: 1. рисовые поля; 2. свалки; 3. животноводческие фермы; 4. болота; 5. деятельность вулканов.  N2О. В 300 раз мощнее СО2. Молекулы не распадаются Источники поступления N2О в атмосферу: 1. удобрения; 2. сельскохозяйственная деятельность; 3. вырубка леса; 4. автомобильные выхлопы.  фреоны (SF6 и ГФУ) в 1000 раз сильнее СО2. Средний период жизни молекулы – 120 лет. Источники поступления: 1. старые холодильники; 2. производство пористой пластмассы; 3. фреоны в качестве растворителей в электронной промышленности для промывки микросхем; 4. носители в аэрозольных баллончиках. Факты, свидетельствующие о потеплении климата: 1) Результаты анализа пузырьков воздуха, взятые из толщи полярных льдов. 2) За последние 100 лет в Альпах толщина ледового покрытия уменьшилась в 2 раза. 3) Спутниковые съемки показали уменьшение высоты снежного покрова в Северном полушарии. 4) За 100 лет уровень мирового океана поднялся на 20 см, а в тропических широтах океан прогрелся на 0,5°С. 5) В Антарктиде, скорость нарастания ледового покрытия изменилась, откалываются огромные айсберги. В океанических водах Антарктиды наблюдается рост числа видов (1964 г. – 700 видов; 1990 г. – 17,5 тыс. видов). В Арктике летом открылся ледовый путь. Масштабы потепления климата На конференции Рио-92 были спрогнозированы следующие изменения климата к 2000 году. Произойдет потепление:  у полюсов: +8-10°С;  в средних широтах: +3-4°С;  в экваториальных районах: +1-2°С. Возможные последствия потепления климата: 1) Изменение погоды. Циклоны могут выйти за пределы тропической зоны и достигнуть Европы и Средиземного моря. В последние годы из-за мягких зим ослабел антициклон, сдерживавший ветра с Атлантического океана. В результате, Европу стали чаще посещать зимние бури, ураганы. Потепление также влияет на формирование облаков, что отразится на распределении солнечной радиации. 2) Изменение водного режима (испарение и осадки). Более сильное потепление на полюсах изменит циркуляцию в атмосфере и, следовательно, распределение осадков. Распределение влаги на планете будет происходить неравномерно. В одних районах осадков будет выпадать больше (Северная Африка, здесь пустыни), в других - меньше (Канада, США). В Европе изменятся пропорции между дождями и снегом. Сильно пострадает сельское хозяйство. 3) Изменение условий существования биоты. Многие виды окажутся неспособными приспособиться к резким изменениям условий жизни, они не успеют даже мигрировать в сторону полюсов. Так как деревья и растения могут существовать в очень узких пределах температуры и влажности, то они просто погибнут и маловероятно, что их быстро заменят новые виды. 4) Изменение уровня океанов и морей. Уровень моря, океана может подняться весьма значительно, до 1 - 2 м. Многие местности Бангладеш (1/3 территории), Египет (дельта Нила), северное побережье Мексиканского залива могут оказаться поглощенными водой. Дельты рек и местности, расположенные в низинах, пострадают от повышения уровня воды за счет оседания земли вследствие местных и глобальных тектонических сдвигов. Американцы подсчитали, что повышение уровня морей обошлось бы для США в 100 млрд. долл., необходимых для строительства защитных дамб и переноса многих объектов. В густонаселенных районах Азии дельты и поймы рек используют для выращивания риса, следовательно, в этих странах может обостриться проблема снабжения продовольствием. На прибрежных территориях во всем мире произойдут наводнения, пропитывание почвы солями и засорение канализационными токсичными отбросами. Появятся десятки миллионов экологических беженцев. Произойдет массовая миграция населения, массовое социальное потрясение людей, переселяющихся в зоны без сложившейся инфраструктуры. 5) Возникновение дестабилизирующих контуров обратной связи. Оттаивание вечной мерзлоты на севере и востоке России может привести к возрастанию территориальной нестабильности, эрозии почвы и оползням. Это затруднит работу промышленных сооружений, возведенных на ней. Оттаявшие почвы тундры могут высвободить огромные количества замороженного (в виде гидрата) метана – газа, вызывающего парниковый эффект, что приведет к еще большему потеплению, дальнейшему оттаиванию почв и выделению еще большего количества метана. Погибнут огромные лесные массивы, в процессе их разложения и сгорания в атмосферу поступит значительное количество углекислого газа. Обнадеживающие факторы, смягчающие потепление: 1. Увеличение содержания СО2 в атмосфере положительно влияет на рост растений, которые препятствуют испарению влаги. 2. Современные исследования не подтвердили угрозы массового таяния антарктических льдов и катастрофического повышения уровня Мирового океана. 3. Антропогенная запыленность образует облака, сокращает доступ ультрафиолетовых лучей из космоса, следовательно, препятствует потеплению. Общие принципы преодоления катастрофы: 1. Энергосбережение; 2. Разработка и внедрение альтернативных источников энергии, в которых не используется органическое топливо; 3. Увеличение к.п.д. используемого горючего, работающего на ископаемом топливе; 4. Использование новых двигателей; 5. Прекращение уничтожения тропических лесов; 6. Введение «зеленых налогов». КИСЛОТНЫЕ ОСАДКИ Кислотными осадками называют дожди, туманы, снег, кислотность которых выше нормальной (рН < 5,6). К ним также относят выпадение из атмосферы сухих кислых частиц, называемых кислотными отложениями. Большая часть загрязняющих веществ оседает локально, на ограниченных территориях Европы и Северной Америки, которые занимают около 5 % суши. В этих районах серьезно нарушены работы экосистем. К основным загрязнениям атмосферы, которые являются источниками образования кислотных осадков, относятся двуокись серы, окиси азота (П) и (1У) (NО и NO2), НCl газобразный, и летучие органические соединения (реакционноспособные алканы, олефины, ароматические углеводороды, альдегиды и кетоны, органические кислоты (муравьиная, уксусная)). ЛОС, в отличие от окисей серы и азота, поступают в атмосферу, главным образом, из природных источников (65 % от общего количества). Основные загрязнители: транспорт (соединения азота), промышленность (черная и цветная металлургия, соединения серы) и энергетика (угольная). Влияние кислотных осадков на окружающую среду: 1) Влияние на водные системы. Закисление пресных вод (потеря ими способности к нейтрализации). Вода становится непригодной для питья, для бытовых целей; в ней гибнет всё живое. Норма кислотности для рек и озер – рН = 8. Когда систематически идут дожди, срабатывает буферная емкость водосборного бассейна (она нейтрализует кислотность). Когда возможности буфера исчерпаны, кислотность среды резко возрастает. Если на поверхность озера систематически из года в год проливаются кислые дожди, то наблюдаются следующие изменения: - первое время вода сохраняет щелочную реакцию благодаря естественным буферным свойствам, понемногу озеро начинает подкисляться; - при рН = 7, когда вода приобретает нейтральную реакцию, в ней начинает падать содержание кальция, что ведет к гибели икры некоторых земноводных; - при рН = 6,6 гибнут улитки; - при рН 6,0 активность фитопланктона снижается, одни типы замещаются другими, исчезают пресноводные креветки, погибает икра остальных земноводных; - при рН = 6,0 - 5,5 сокращается численность и видовое разнообразие живых существ; - при рН = 5,6 у речных раков и моллюсков покровы становятся мягкими, их одолевают паразиты. Икру покрывает грибок; - при рН = 5 популяция рыб полностью исчезает; - при рН 5,5 бурно развиваются кислотолюбивые мхи, грибы, нитчатые водоросли, которые заглушают почти всю остальную растительность. Вымирают рыбы, в том числе щуки и окуни. Развитию сине-зеленых водорослей способствуют стоки с полей, предприятий, города; - при дальнейшем снижении рН в воде появляется новый обитатель - сухопутный мох сфагнум. Это ведет к гибели фауны, сфагнум для нее не съедобен, к тому же он извлекает из воды катионы кальция, еще более меняется ее химический состав; - при рН = 4,5 рыбы в озере не остается. Гибнут лягушки, многие насекомые. Вода в озере выглядит чистой и прозрачной, потому что в ней уже вымерли все организмы, и попадающие в нее органические остатки нетронутыми ложатся на дно. Сфагнум, некоторые водоросли и грибы образуют на дне плотный ковер, который препятствует поступлению питательных веществ из донных осадков в воду. Под этим ковром постепенно исчезают запасы кислорода и начинают развиваться анаэробные бактерии, выделяющие углекислый газ, метан, сероводород. 2) Влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Пострадает зеленая масса растений, корневая система не пострадает, т.к. известь в составе почвы способна контролировать уровень рН. При правильной агротехнической обработке, позволяющей поддерживать оптимально кислотность почвы, и содержании достаточного количества питательных веществ, отрицательные воздействия связаны с взаимодействием дождя с листвой. 3) Влияние на леса. Механизм воздействия кислотных осадков на лес сложный, требует учета многих факторов: состав загрязняющих веществ, климат местности, состав леса, состав почвы, стрессы (морозы, осадки, ветер). Гибель хвойных лесов проявляется в усыхании вершин, изменении цвета иголок, опадании иголок, замедлении фотосинтеза, понижении морозоустойчивости деревьев. Механизмы воздействия кислотных осадков на лес: 1. Прямой контакт. Кислотные осадки, особенно туманы и сухие отложения, нарушают защитный восковой покров листьев, растения становятся более уязвимыми для насекомых, грибов, патогенных организмов. Во время засухи через поврежденные листья испаряется больше влаги. 2. Выщелачивание биогенов. Частицы гумуса и глины обычно отрицательно заряжены. Они удерживают положительные биогенные ионы калия, кальция, аммония, которые являются питательными веществами. Происходит вымывание биогенов из листьев; количество питательных веществ уменьшается, замедляется рост растений, повышается уязвимость к болезням, вредителям, стрессам. 3. Мобилизация токсичных элементов. Под действием кислотных дождей происходит высвобождение (мобилизация) алюминия, железа, ртути, свинца и др. токсичных элементов. Растворение и далее поглощение растениями и микроорганизмами этих металлов ведет к их отравлению и гибели. 4) Влияние на строительные материалы:  металлы (сталь, железо): подвергаются коррозии;  строительный камень: изменяется прочность, ухудшаются внешние качества (возможно изменение окраски);  поверхностные покрытия (краски, лаки, полимеры): нарушается прочность, появляется хрупкость, ускоряется старение. 5) Влияние на здоровье людей. Загрязнение атмосферы отражается на здоровье человека, в последние годы появилось много необычных заболеваний и обострились известные: воспаление кожи, полиаллергии, легочные заболевания, токсическое поражение печени, нервно-психические расстройства. Вред при дыхании наносят кислотные дожди, кислотные вещества – газы (двуокиси серы и азота) и аэрозольные частицы. Меры предотвращения отрицательных воздействий: 1) Очищение газообразных выбросов промышленности, транспорта, энергетики; 2) Использование новых технологий, исключающих эти выбросы; 3) Замена топлива (угля, бензина на газовое топливо); 4) Очистка угля от примесей серы; 5) Использование альтернативных источников энергии; 6) Подбор температуры горения топлива и её поддержание; 7) Применение систем доочистки (дожигания) отходящих газов; 8) Известкование почвы и воды. ИСТОЩЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ Появление жизни на Земле связано с возникновением озонового экрана планеты, который играет важную роль в тепловом балансе планеты, сохраняет ее тепло, и, главное, играет роль природного светофильтра, защищает жизнь от опасного ультрафиолетового излучения (УФИ) Солнца. Содержание озона в атмосфере невелико - всего одна миллионная доля процента. Озоносфера расположена на высотах от 10 до 50 км. Внутри вертикального столба он расположен неравномерно с максимальной концентрацией в интервале 20 - 25 км. Наибольшую угрозу истощения представляет озоновый слой между 20° и 50° сев. широты. Источники разрушения озона:  фреоны (холодильные агенты). 1 молекула фреона разрушает 100000 молекул озона, идет цепная реакция;  оксиды азота от военной авиации, летающей в стратосфере;  перхлораты от ракет;  атомные взрывы в атмосфере. Отрицательные последствия разрушения озонового слоя:  ухудшается здоровье человека, понижается иммунитет, увеличивается вероятность возникновения многих заболеваний (рак кожи, катаракта);  понижается урожайность сельскохозяйственных культур;  страдают леса;  погибают многие живые организмы (нап., киты – из-за гибели планктона). Меры предотвращения разрушения озонового слоя: 1) Международные запреты на выбросы фреонов (Монреальский протокол); 2) Изменение высоты полета военной авиации; 3) Перевод космических ракет на другое топливо; 4) Разрушение скопившихся в атмосфере фреонов с помощью специальных установок; 5) Внесение О2 в озоносферу на самолетах. ЛЕКЦИЯ 4 ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОСФЕРЫ. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛИТОСФЕРЫ. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОТЫ. КОНФЕРЕНЦИЯ ООН ПО УСТОЙЧИВОМУ РАЗВИТИЮ (РИО- 1992). СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ РОССИИ, РАЗВИТЫХ СТРАН. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОСФЕРЫ. 1) Загрязнение Мирового океана. Источники: промышленность, населенные пункты, сельское хозяйство, атомное производство, последствия войн, добыча нефти на шельфе. Основные загрязнители: нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы, радиоактивные вещества. 2) Истощение и загрязнение поверхностной пресной воды. Состав чистой воды: Н2О, растворенные соли, полезные микроорганизмы, растворенный газообразный кислород, энергия Солнца. 3) Загрязнение подземных вод, нарушение баланса между подземными и поверхностными водами. ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЛИТОСФЕРЫ: 1) Опустынивание планеты в новых регионах и расширение существующих пустынь. Процесс идет со скоростью 60000 га/год. Деградация земли происходит в результате ветровой, водной эрозии, химических загрязнений. 2) Загрязнение почвы бытовыми, промышленными свалками, радиоактивными отходами. 3) Загрязнение сельскохозяйственных земель ядохимикатами, удобрениями, выбросами предприятий, авариями, военными действиями. 4) Застройка земель: промышленные объекты, города, дороги, сельскохозяйственные объекты; 5) Уничтожение лесов: нарушает работу почвенного покрова. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОТЫ. РЕСУРС, ПРИЧИНЫ ИСТОЩЕНИЯ ЛЕСОВ: 1) Нарушение биотического разнообразия видов на планете. 2) Уменьшения количества лесов. ЛЕС КАК Назначение леса как ресурса:  образование органического вещества (изготовление мебели, бумаги, пищи, топлива);  выработка О2. 1 га леса дает 2,5 т. О2 в год;  способствует очищению атмосферы от химических примесей и пыли;  регулирование среды обитания, смягчение климата, защита от ветра и бурь;  корневая система очищает дождевую и талую воды, способствует полноводности рек;  место обитания многих животных, растений;  место отдыха, психологической разгрузки человека: o защита от шума; o лекарственные и пищевые ресурсы; o фитонциды леса уничтожают многие вредные микроорганизмы. Причины истощения лесов: 1) расширение сельскохозяйственных земель; 2) увеличение количества и площади пастбищ; 3) рост объемов заготовки древесины; 4) разведение монокультур; 5) использование леса в виде топлива; 6) бедные страны выплачивают лесом свои долги; 7) добыча природных ресурсов; 8) строительство городов, дорог, заводов; 9) гибель лесов в результате техногенного загрязнения. КОНФЕРЕНЦИЯ ООН «УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ» (РИО-92). МОДЕЛЬ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ (США). Устойчивое развитие – гармоничное решение социальных, экономических и экологических проблем во времени и пространстве. Уровень конференции: главы правительств и крупных общественных организаций. Конференция должна была сформулировать новую модель развития планеты, в которой были бы обязательны благополучие всех жителей планеты и ООС повсеместно. Основной документ конференции: «Повестка дня на ХХI век». Устойчивое развитие подразумевает: 1) Право людей на здоровую жизнь в гармонии с природой; 2) Право людей на чистую ОС; 3) Права социального характера; 4) Уменьшение разрыва в условиях жизни между народами мира; 5) Совершенствование законов экологии; 6) Исключение моделей развития и потребления, которые не способствуют устойчивому развитию. Вопросы конференции: 1) Экономическое развитие; 2) Экологическое развитие. Рассматривались глобальные проблемы потепления климата, проблемы биоразнообразия, ядерные запреты; 3) Социальное развитие. Рост народонаселения, голод на планете, социальные последствия экологических проблем. Роль молодежи, женщин, общественных организаций в развитии планеты и управлении государством. После конференции многие страны разработали свои модели устойчивого развития (с учетом национальных особенностей). Модель устойчивого развития США До конференции в США господствовала модель развития «Экономика как прогресс». После: модель «Экономика и экология как прогресс». Приоритеты отдаются экологически эффективному бизнесу, экологизации сельского хозяйства, транспорта, экономики. Устойчивое развитие связывается с ростом показателей занятости, зарплаты капитала, сбережения, и уменьшением загрязнения и бедности. Оно базируется на внешней политике США и национальной безопасности. Определяется избавлением от добывающих, природоемких отраслей, от перерабатывающих производств и отходов на своей территории, развитием наукоемких экологических процессов, накоплением информационных технологий и банка знаний, стягиванием финансовых потоков, что открывает США доступ к продовольствию, готовой продукции и природным ресурсам в любой точке планеты. Однако данная политика устойчивого развития создает две крупные проблемы: 1) проблема «золотого миллиарда»; 2) существование двойных стандартов по охране труда. ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ СТРАНЫ. ФАКТОРЫ ЗДОРОВЬЯ. ПРИЧИНЫ УХУДШЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ. ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ПРИВЫЧЕК НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА. Кризис здоровья В конце 1990-х, ВОЗ оценила коэффициент жизнеспособности населения РФ в 1,4 балла из 5. Это равносильно смертному приговору. Согласно ВОЗ, здоровье – это состояние полного физического и психического благополучия, а не просто отсутствие болезней. Психологические факторы также сильно влияют на здоровье человека. Так, сильный гнев отрицательно влияет на печень, длительный сильный страх – на почки, испуг – на поджелудочную железу, печаль – на легкие, переживание – на селезенку, искусственная радость – на сердце. Факторы, влияющие на заболеваемость (согласно ВОЗ): 50% – образ жизни; 10% – наследственность; 15% – состояние медицины; 25% – загрязнение ОС. Объективные критерии состояния здоровья: 1) средняя продолжительность жизни в стране, на континенте; 2) детская смертность (количество умерших детей до 1 года на 1000 новорожд-х); 3) естественный прирост населения; 4) частота экологически зависимых заболеваний в конкретной местности; В 1897 г. средняя продолжительность жизни мужчин составляла 31,4 года, женщин – 33 года. Главная причина – очень высокая детская смертность. Средняя продолжительность жизни в странах мира в 1995 г.: страна Япония, Сев. Европа Германия, Канада СССР (1986 г.) женщины 83 80 73,3 мужчины 76,3 73 64,2 разница 6,7 7 9,1 среднее 78-79 77 68 Россия 71,9 59 12,9 64,6 Динамика изменения средней продолжительности жизни в России: М Ж Ср. 2000 59,03 72,26 65,34 2005 58,89 72,30 65,3 2007 61,39 73,90 67,5 2010 69 Среди причин ранней смертности взрослого населения преобладают: 1) болезни системы кровообращения: инсульт, инфаркт; 2) злокачественные новообразования: рак; 3) травмы, отравления; 4) болезни органов дыхания. Показатели детской смертности: Япония – 4, Швеция – 5, Франция – 8, Германия – 9, США – 13, СССР – 22, Россия – 19, страны Африки – порядка 100-200. В РФ до 2008 г. наблюдался отрицательный естественный прирост населения (данные 2007 г. – на 1000 человек 11,3 родившихся, 14,6 умерших → убыль 3,3). В мире наблюдается рост наследственных, хронических заболеваний, появление патологий, рост раковых, аллергических, умственных заболеваний. Причиной всему химическое и радиационное загрязнение. Динамика нормальных родов в РБ: год % нормальных родов 1987 58 88 54 89 48 90 45 91 42 92 36 93 32 94 27 95 31 96 18 97 16 Наблюдаются большие дефекты в развитии новорожденных. Появились новые болезни: «синдром хронической усталости». Показатели роста заболеваемости детей и взрослых в РБ на 30% выше, чем в РФ. Факторы риска здоровья: 1) Образ жизни: курение, алкоголь, наркотики, вредные условия труда, стрессовые ситуации, гиподинамия, плохие бытовые условия, злоупотребление лекарствами. На здоровье влияют непрочность семьи, одиночество, низкий образовательный и культурный уровень; чрезмерная урбанизация; наличие вредных привычек (чрезмерное употребление майонеза, кофе); нарушение сна (нормальный сон: 8-9 часов. 2) Генетика и биология человека: предрасположенность к наследственным и дегенеративным заболеваниям. 3) Внешняя среда и природные условия – загрязнения почвы, воды, продуктов питания, жилища; смена погоды, магнитные бури. 4) Здравоохранение: а) неэффективность профилактики; б) низкое качество медицинской помощи и её несвоевременность. Причины ухудшения здоровья населения РФ: 1) Финансовые трудности у основной массы населения. Разница между развитыми и развивающимися странами: в РФ в 2009 г. ВВП на душу населения составлял 6150 долл., в странах ЕС – 28500 долл. Уровень жизни определяется размеров прожиточного минимума. По этому показателю, РФ занимает 71 место из 182 стран (на первом месте Норвегия). 2) Социально-психологический стресс в связи с событиями перестроечного и постперестроечного периода. Социальная нестабильность, стах за будущее, безработица, информационные перегрузки, высокие темпы жизни. 3) Ухудшение качества питания. Изменилась пищевая корзина (хлеб, сахар, макаронные изделия, картофель). Попадание мутагенов в пищевые продукты (см. вопрос 32). 4) Обострение социальных проблем у детей и подростков. Растет число групповых преступлений. Ослабление роли семьи, школы, воспитание СМИ, увлечение компьютерными играми, утрата общественных ценностей, альтруизм, утрата интереса к занятиям трудом, предпочтение безделья. 5) Государство не заботится о здоровье граждан. 6) Человек и сам не заботится о своем здоровье. В нашем обществе действует «закон трех поколений» (одно поколение – 18-20 лет): каждое поколение численность здоровых людей уменьшается вдвое (в конце 3-его поколения – 1/8 часть здоровых). 7) Техногенное загрязнение. В 1997 г. в РФ зарегистрировано более 400 территорий, отмеченных как зоны чрезвычайного загрязнения. Их площадь – 2 млн. км2 (12% всей территории), население – 35 млн. чел. (20% населения РФ). Здоровье мужчины ухудшается из-за образа жизни, некачественного питания, умственных и физических перегрузок, травм, хронических и наследственных заболеваний, низкой устойчивости к негативным воздействиям. Произошло две перестройки: демускулирующая (уменьшение мышечной массы) и феминизирующая. ПРИМЕР. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ (ОРГАНИЧЕСКИЕ) ПРОДУКТЫ в ЕВРОСОЮЗЕ: Органические продукты должны соответствовать санитарно-гигиеническим нормам Роспотребнадзора (Минздрав). Это пищевые продукты, произведенные с использованием технологий, обеспечивающих их получение из сырья, которое получено без  применения пестицидов  и др. средств защиты растений,  химических удобрений,  стимуляторов роста и откорма животных,  антибиотиков, гормонов,  ветеринарных препаратов,  генномодифицированных организмов (ГМО). Такие же требования предъявляются к землям, на которых могут произрастать органические продукты. На поле в течение двух лет не должны применяться пестициды, химические удобрения. Вода для полива тоже должна быть соответствующая, даже трубы, по которым она поступает. Такие же требования предъявляются к пастбищам, на которых пасется скот, от которого будут получать молоко и мясо. Три года пастбище не должно обрабатываться никакими химическими препаратами, за последние шесть лет не должно быть ни одного случая коровьего бешенства. Сегодня в России 1 экосупермаркет «Грюнвальд» на Рублевском шоссе в Москве торгует с 2006 г. этими продуктами. В Европе экосупермаркетов много, в Берлине (2 млн. жителей) – 350 магазинов, ежегодно количество этих магазинов растет на 20%. (способствуют факторы: ухудшение экологической обстановки, скандалы вокруг трансгенных продуктов). В России существуют 2 проблемы: - не сформирована политика государства относительно рынка органических продуктов (не разработаны гос. нормы производства и сертифицирования органической продукции, программы по разработке технических регламентов органического сельского хозяйства и производства органической продукции дорогие), российские предприятия ориентированы на массовое производство продукции среднего качества; - низкий уровень спроса населения на органические продукты (бедные слои и так питаются органическими продуктами, произведенными на личном подворье, продукты дорогие). РАЗДЕЛ 3. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭКОЛОГИЯ. ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЛЕКЦИЯ 5 УПРАВЛЕНИЕ ОХРАНОЙ ВЛИЯНИЕ ДОБЫЧИ НЕФТИ, НПЗ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ. ДЕЙСТВИЕ НЕФТИ НА ВОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ. УГОЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ВЛИЯНИЕ ДОБЫЧИ НЕФТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Нефть, извлекаемая из скважин на буровой, называется «сырой». Такую нефть запрещено направлять на магистральный трубопровод и на НПЗ, так как в ней содержатся: 1)пластовая вода с растворёнными солями (на 1т. нефти-200-300кг солёной воды, бывает обводненность и 80-90%) 2)попутные нефтяные газы (С1-С4) 1т. Нефти может содержать-50-100м3. 3)механические примеси (песок, глина, известняк) Перед транспортировкой нефти по магистральному трубопроводу всё это нужно удалить. Удаляется на промыслах. Нефть: - обессоливают и обезвоживают до 0,5-1% воды; -содержание хлоридов уменьшают до100 мг/л; -мехримеси – до 0,05-0,5%. -полная дегазация. Загрязнения на промыслах: 1.Загрязнения атмосферного воздуха: -газы (сернистый ангидрид, H2S, оксид азота, СО2, СО (угарный газ), летучие УВ-е газы (С1 –С4 ). Они попадают в атмосферу во время бурения скважин, при ремонте оборудования на перекачивающих установках, при аварийных выбросах, при сжигании природного газа в факелах. При продувке газом скважин на поверхность выносятся пылеватые частицы (кварц, силикаты, буровой шлам). -выделение (испарение) с открытых поверхностей оборудования, аппаратов, очистных сооружений. -песколовки и нефтеловушки за 1 час выбрасывают 50кг нефти в среднем. -насосы при перекачке нефтепродуктов за 1час теряется до 1 кг. -потери нефтяных паров из –за неплотности аппаратов. -аварии. 2 Загрязнение водных источников. Нефть, нефтепродукты, отходы бурения (нефтяные шламы), солёная вода, хим. реагенты для бурения, смазочные масла и др. Отходы бурения складируются в специальных амбарах (земляных ямах). Наиболее высокая степень загрязнения происходит при бурении разведывательных скважин. В закрытых (старых) скважинах со временем происходит подъём солёной пластовой воды с нефтью до уровня грунтовых вод (Башкортостан. Ишимбай. В колодцах вода солёная. Деревья погибают). Площадь земель, подвергнутая загрязнению хлоридами большая (Арланское нефтяное месторождение РБ -6 км2; Туймазинское: 206 км2; Шкаповское:124 км2 Всего на территории управления Башнефть -24% водопункта загрязнены, и почти 15% поверхностных вод). В Башкортостане на ряде скважин при закрытии скважин использовали не цемент, а гипс, эти скважины сильнее загрязняют ОС) Наклонные скважины труднее закрывать. 3. Загрязнение почвы. Попадая в почву, нефть и нефтепродукты пропитывают её за счёт гравитационных сил и растекаются вширь под действием поверхностных и капиллярных сил. Скорость миграции нефти зависит от её физико- химических свойств, от свойств почвы и соотношения воздуха и воды в почве. В почве нарушаются: -микробиологические, химические, физические процессы; -структура почвы; -водно- воздушный режим; -прекращается рост растений. В почве происходят изменения: -образуются битуминозные изменения: -цементирование почвы, в дальнейшем это ведёт к эрозии почвы. Сроки самовосстановления почвы: 1-:-15 лет. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ НПЗ (НА АТМОСФЕРУ, ГИДРОСФЕРУ, ПОЧВУ), ОТХОДЫ НПЗ. В мире нефть и газ добывается в 90 странах. К 2000 г. было переработано 90 млрд. т. нефти. На 2001 г., в мире работают 742 НПЗ. Их общая мощность – более 4 млрд. т. в год, средняя – 5,5 млн. т. (РФ: 26 НПЗ, 5,6 млн. т.). Глубина переработки: РФ – 65%; в развитых странах – до 98%. Виды НПЗ:  топливный вариант;  топливно-масляный вариант;  топливно-масляный вариант + химическое производство. Самый загрязняющий тип. Все уфимские НПЗ относятся к этому типу. На НПЗ существуют следующие подразделения: производственные цеха и установки, складское хозяйство, товарно-сырьевой парк, ремонтно-механическое хозяйство, товарный цех, очистные сооружения, электростанция, ж/д подвод с эстакадой. Установки:  первичной подготовки нефти (ЭЛОУ);  АВТ;  термические процессы (термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, пиролиз);  каталитические процессы (каталитический крекинг, риформинг, гидрокрекинг);  масляное производство;  переработка битума и т.д. Процессы протекают при различных температурах (-60...900°С), давлениях (15 мм рт. ст... 150 МПа). Используется различное оборудование: колонны, насосы, компрессоры, емкости, теплообменники, печи, испарители, конденсаторы, ад/аб/десосберы, сушилки, фильтры, мешалки, отстойники, дробилки и т.п. Получаемые продукты: жидкие топлива, масла, пластические смазки, парафины, битумы, сажа, кокс, ароматические углеводороды. Загрязнение происходит на всех этапах производства (обычная работа, авария, ремонтные работы) и использования готовой продукции. Загрязнение атмосферы на НПЗ В атмосферу поступают испарения сырой нефти и получаемой продукции, реагентов (фенол, ацетон, аммиак, катализаторная пыль), сернистых соединений, продуктов сжигания топлива. Выбросы делятся на организованные (факел, дымовые трубы печей и предохранительные клапаны) и неорганизованные (испарения через неплотности, вентиляционный воздух, испарения с очистных сооружений, дыхание при сливе/наливе). При существующих технологиях и степени герметичности оборудования, потери на НПЗ составляют 1% перерабатываемой нефти. Загрязнение водной среды (см. также вопрос 26) Растворимость нефти и нефтепродуктов в воде: нефть С5 – С40 10-15 мг/дм3 ДТ С14 – С20 8-22 мг/дм3 керосин С9 – С18 2-5 мг/дм3 бензин С5 – С12 9-50 мг/дм3 мазут С16 – С40 0,01-2 мг/дм3 пентан С5Н12 38 мг/дм3 бензол С6Н6 1780 мг/дм3 толуол С7Н9 515 мг/дм3 Загрязнение почвы уфимскими НПЗ существует в радиусе 10 км, наиболее сильно выражено в радиусе 3 км. Глубина проникновения – 80 см. Загрязнение почвы происходит засчет создания атмосферных выбросов НПЗ на почву, складирования промышленных отходов и загрязненного снега. В настоящее время, загрязнение прекратилось из-за использования новых технологий. Отходы НПЗ В РФ ежегодно образуется до 1,6 млн. т. жидких и твердых отходов НПЗ. 80% из них перерабатываются на НПЗ, а остальные передаются в специальные организации. Состав отходов:  нефтешламы (7 кг на 1 т. нефти);  кислые гудроны (300 тыс. т. в год, перерабатывается 25%);  отработанные катализаторы с ценными металлами;  отработанная серная кислота;  отработанные растворители;  с биологических очистных сооружений – ил, содержащий тяжелые металлы (на всех НПЗ скопилось более 8 млн. т. ила). СТОЧНЫЕ ВОДЫ НЕФТЕГАЗОВОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ОТРАСЛЕЙ Сточные воды предприятий нефтегазовой отрасли по условиям образования подразделяются на хозяйственно-бытовые, ливневые (дождевые), попутные пластовые (подтоварные) воды, рассолы от размыва технической водой подземных емкостей (полостей), созданные в толще каменной соли (строительные рассолы). Для отдельных предприятий нефтегазовой отрасли характерны малые (50 м 3/сут или 15...20 тыс.м3/год) и средние (50...300 м3/сут или 20...100 тыс.м3/год) объемы сточных вод. Для крупных нефтегазовых комплексов с большим числом предприятий характерны большие суммарные объемы сточных вод (1000...4000 м 3/сут или 365...1500 тыс.м3/год и более). Спецификой нефтегазовых предприятий является наличие несбалансированных сточных вод, которые образуются в результате отделения высокоминерализованных пластовых вод от добываемой пластовой смеси, что значительно увеличивает объемы водоотведения добывающих и транспортных предприятий. По минерализации сточные воды подразделяются на солоноватые (плотный остаток 1...6 г/л), соленые (6...150 г/л), рассольные (150...250 г/л), по солевому составу на жесткие (хлоркальциево-магниевые) и щелочные (гидрокарбонатно-натриевые). Производственные загрязненные сточные воды представляют собой конденсационнопластовые сточные воды, выделяющиеся в первичных сепараторах предприятий добычи и транспорта нефти и газа; подтоварные воды из резервуарных парков; рефлюксные воды с установок регенерации раствора гликоля; кубовые жидкости колонн регенерации метанола; технические воды, образующиеся после промывки оборудования; сточные воды с установок водоподготовки; сточные воды продувок котлов и систем оборотного водоснабжения; воды от прямоточных схем охлаждения различного оборудования; воды от вспомогательного производства (гараж). На добывающих предприятиях большую часть составляют минерализованные сточные воды (пластовые), на транспортных предприятиях – хозяйственно-бытовые сточные воды, на перерабатывающих предприятиях – воды от систем охлаждения оборудования. Пластовые воды составляют до 80...95% общего объема сточных вод. С помощью заводнения добывают более 86% всей нефти. Для поддержания пластового давления в пласт закачивают более 1 млрд м3 воды. В стоках нефтепромыслов содержится капельная и пленочная нефть в количестве 350...2700 мг/л, эмульгированная нефть – 50...350 мг/л. После отделения нефти в стоках нефтепромыслов содержатся различные механические примеси (оксиды кремния, железа, кальция, магния, обломков кварцевых зерен, доломитов, карбоната), нефть, соли органических кислот (нафтеновых, жирных), химические реагенты, используемые при заводнении, бактерициды, используемые для борьбы с бактериальным заражением стоков (в пласт закачивают сильноминерализованные воды с добавлением в них бактерицидов – химических реагентов, ядовитых для сульфатвосстанавливающих бактерий, или используют для заводнения пластов воды, не благоприятные для жизнедеятельности бактерий) / 2, 5 /. Состав производственных сточных вод зависит от природного состава пластовых вод (они содержат нефть, песок, глину, двухвалентное железо, сероводород, углекислый газ) и применяемых при добыче, подготовке и переработке нефти и газа реагентов. На территории предприятий в пределах обвалования скапливается атмосферная влага, выпавшая в виде дождя и снега, ливневые стоки поступают в заводскую канализацию. Производственные сточные воды поступают от технологических площадок, насосных станций, котельных, лабораторий, гаражей, установок пропарки бочек, цистерн, потери (утечки) загрязненной воды и нефтепродуктов из технологического оборудования. На нефтебазах, магистральных перекачивающих станциях в составе сточных вод в промышленную канализацию сбрасывается значительное количество нефти и нефтепродуктов (400...1500 мг/л) и механических примесей (100...600 мг/л). Дождевые воды, стекающие с загрязненных нефтью площадок резервуарных парков или сливно-наливных пунктов, содержат 40...100 мг/л эмульгированной нефти и 300...3000 мг/л механических примесей (взвешенных частиц). Нефтеналивные суда, танкеры очищаются промывочной водой, заполняются балластной водой. Сегодня в мире более 3000 танкеров заняты перевозкой нефтепродуктов. В 2000 г объем танкерных перевозок сырой нефти и нефтепродуктов водным путем достиг 1 млрд т/год. Аварии во время перевозок нефти сильно загрязняют водную среду. При перевозках нефти в морях и океанах, а также в портах теряется около 2 млн т/год. Активное освоение нефтяных месторождений шельфа (прибрежно-морской зоны) связано с сильным загрязнением морской воды нефтью. Всего в мире пробурено 65000 морских скважин преимущественно на шельфе. Потери при разработке нефти на шельфе составляют 0,1 млн т/год. На предприятиях газовой промышленности основными загрязнителями природных вод являются производственные, бытовые и ливневые сточные воды. Экологически опасными являются сильнозагрязненные стоки сероочистки и осушки газа, содержащие амины, гликоли, сероводород. Сточные воды нефтехимии содержат хлориды, сульфаты, взвешенные вещества, азот общий, азот аммонийный, нитраты, нитриты, фосфор общий, цианиды, роданиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, спирты, бензол, формальдегид, фурфурол, фенолы, СПАВ, карбамид, пестициды и другие соединения. Многочисленные накопители предприятий отрасли остаются источниками загрязнения подземных вод кадмием, никелем, цинком, свинцом, метанолом, фенолом, аммонием на площадях в десятки квадратных километров. Четкая классификация промышленных стоков нефтепереработки и нефтехимии затруднена из-за разнообразия загрязнения. На химических предприятиях стоки одинаковых цехов отличаются по составу. В соответствии с одной из классификаций выделяют две основные группы сточных вод: содержащие органические вещества и содержащие неорганические примеси. Первая группа представлена сточными водами нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов, предприятий органического синтеза и синтетического каучука, коксохимии, газосланцевых предприятий и др., которые загрязнены нефтью, нефтепродуктами, нафтеновыми кислотами, углеводородами, спиртами, альдегидами, кетонами, поверхностно-активными веществами, фенолами, смолами, аммиаком, меркаптанами, сероводородом и другими. Вторая группа представлена сточными водами содовых, сернокислотных, азотнотуковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд, шахт, рудников, катализаторных фабрик и др., которые содержат кислоты, щелочи, соли, сернистые соединения, ионы тяжелых металлов, взвешенные минеральные вещества и другие. Для нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности характерны сточные воды обеих групп. Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных загрязняющих веществ природных вод. Кроме углеводородов в нефти содержатся кислород-, серо-, азотсодержащие соединения, а также свыше 20 различных элементов: ванадий, никель, кальций, магний, железо, алюминий, кремний, натрий и др. Малосернистые нефти содержат до 0,5% серы, высокосернистые – свыше 2%. Содержание азота и кислорода колеблется от десятых долей до 1,2...1,8%. В среднем 1 м3 недостаточно очищенных сточных вод промышленного производства делает не пригодным к использованию 10...50 м 3 воды поверхностных источников. Поэтому, когда в середине 90-х годов общий объем сточных вод, сбрасываемых главным образом в реки и озера, приблизился к уровню 2 тыс. км 3, а глобальные ресурсы пресной воды составляют 41 тыс. км3, то экологи забили тревогу: так как для разбавления сточных вод до приемлемого к их вторичному употреблению уровня на единицу объема требуется от 10 до 100 (иногда до 200) единиц чистой воды. ВЛИЯНИЕ НЕФТИ, НЕФТЕПРОДУКТОВ НА СОСТОЯНИЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ. Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов и их производных, каждое из этих соединений может рассматриваться как самостоятельный токсикант. В ее составе обнаруживаются свыше 1000 индивидуальных органических веществ, содержащих 83...87% углерода, 12...14% водорода, 0,5...6,0% серы, 0,02...1,7% азота и 0,005...3,6% кислорода, и незначительная примесь минеральных соединений, зольность нефти не превышает 0,1%. В состав нефти входят следующие группы углеводородов: алифатические (метановые), циклические насыщенные (нафтеновые), циклические ненасыщенные (ароматические). Имеются смешанные (гибридные) углеводороды: метано-нафтеновые, нафтеновоароматические. Нефть и нефтепродукты, попадая в водоем, мигрируют в пленочной, эмульгированной и растворенной формах, а также в виде нефтяных агрегатов. Нефть на воде образует поверхностную пленку (1 тонна нефти способна образовать сплошную пленку площадью 2,6 км2, 1 кг нефти может распределиться на 1 га, а одна капля – соответственно 0,25 м2, то есть нефть разливается по поверхности воды тонким, зачастую мономолекулярным слоем), которая подвергается множеству физических, химических, биохимических, и механических процессов (испарение, эмульгирование, растворение, окисление, биодеградация, седиментация, повторное всплытие на поверхность или выброс на берег). Самоочищающиеся природные процессы в водоеме связаны с распадом, трансформацией и утилизацией загрязняющих веществ, им способствуют температурные условия, ветер, волны, течение, наличие осадков, солнечная радиация. Наиболее интенсивно процесс испарения нефти с поверхности водоема (касается летучих фракций нефти) протекает в первые часы. Уже через 0,5 часа летучих соединений не остается, к концу первых суток испаряется 50% соединений, содержащих углеводороды С13...С14; к концу третьей недели – 50% соединений С17. Считается, что в первые сутки при температуре 20...22оС испаряется до 80% технического бензина, 22% керосина, до 15% нефти. В целом потери от испарения составляют 1/3...2/3 от всей массы разлитой по водной поверхности нефти. Скорость испарения зависит от компонентного состава нефти, температуры среды, ветровой и волновой деятельности и степени растекания нефти или нефтепродукта на водной поверхности. Растекание, ветер, волны и течения увеличивают горизонтальные размеры нефтяного пятна. Скорость перемещения нефтяного пятна составляет 60% скорости течения и 3...4% скорости ветра. При скорости ветра до 6...8 м/с испарение составляет 60%. В воде постепенно растворяются жирные, карбоновые и нафтеновые кислоты, фенолы, крезолы. Через несколько суток в результате химического и биохимического разложения образуются другие растворимые соединения – окисленные углеводороды, токсичность которых значительно выше, чем неокисленных углеводородов. Испарение нефти и ее частичное растворение в воде приводит к увеличению плотности и вязкости нефтяной пленки, уменьшению поверхностного натяжения, растекание прекращается. Нефтяная пленка нарушает газовый обмен между водоемом и атмосферой по кислороду, углекислому газу и другим соединениям, нарушаются процессы теплообмена, обмена энергией, освещенности (снижается интенсивность светового потока, замедляется фотосинтез и аэрация воды – поэтому гибнет фитопланктон), меняется химическая способность воды, вода обедняется кислородом. Личинки некоторых рыб поднимаются на поверхность воды, чтобы заполнить плавательный пузырь воздухом, заглатывают нефть и гибнут. Рыба гибнет в воде при концентрации нефти 0,5 мг/л, бентос и планктон – 1,2 мг/л. Волны и течения вызывают развитие турбулентных движений, что приводит к распадению нефтяной пленки на отдельные пятна и капли. Нефть очень быстро адсорбирует воду в количестве 50...80% ее объема и формирует эмульсию типа «вода в нефти». Эмульгирование нефтяных соединений зависит от физико-химических свойств нефти и гидрометрических факторов: ветра, волнения, вертикальной турбулентности, температуры воды, наличия взвесей и твердых частиц. Эмульсии могут опускаться на дно или всплывать. При участии диспергирующих химических соединений образуется эмульсия другого типа «нефть в воде» - образуются мельчайшие капельки нефти в воде, что резко увеличивает поверхность раздела сред и способствует ускорению физико-химических и биохимических процессов разрушения нефтяных углеводородов. Под влиянием физических процессов вязкость эмульсии повышается, происходит слипание капель в агрегаты, размер которых колеблется от миллиметра до сантиметра, и под действием сил тяжести агрегаты оседают на дно водоема. Агрегаты состоят в основном из парафиновых и ароматических углеводородов, являющимися для водной среды стойкими образованиями, существуют годами. Нефть, осевшая на дно, нарушает работу гидробионтов (донных организмов). Часть содержащейся в воде нефти и продуктов ее разложения сорбируют донные отложения, особенно глинистые илы. Также возможно зависание в воде на глубине 15...20 см тяжелых соединений нефти в виде смоляных пластилинообразных комочков, к ним прилипают водоросли, планктон, их заглатывают рыбы. В водной среде нефть и нефтепродукты подвергаются многочисленным процессам, наиболее значимыми являются химические и микробиологические (биохимические) процессы, в основе которых лежат окислительно-восстановительные, фотохимические и гидролитические реакции. На долю химического окисления приходится 10...50% биохимического окисления органического вещества, на долю микробиологической переработки – свыше 60%. Процессы окисления органических веществ в водоеме осуществляется с участием многоступенчатых ферментных и биохимических реакций, в которых металлы с переменной валентностью и элементоорганические соединения активизируют действие растворенного кислорода. Биохимическое окисление нефти и нефтепродуктов осуществляется микроорганизмами, способными утилизировать органические соединения, используя их в качестве естественного источника углерода и энергии. Биохимическое разложение основной массы разлитой нефти протекает очень медленно, так как в природе не существует определенного вида микроорганизмов, способного разрушить все компоненты нефти. Бактериальное воздействие отличается высокой селективностью, и полное разложение нефти требует наличия многих видов микроорганизмов, причем образующиеся промежуточные продукты требуют для разрушения своих микроорганизмов. Легче всего подвергаются микробиологическому разложению парафины, более стойкими являются циклопарафины и ароматические. Тяжелые фракции нефти не разлагаются, образуют с водой стойкие эмульсии, чему способствует присутствие в воде органических веществ, бактерий и планктона. Процессы разложения нефти в воде протекают медленно. Для полного окисления нефти в аэробных условиях требуется 100...150 дней, в анаэробных – еще больше. Для разложения нефти требуется много кислорода. Для полного окисления 1 л нефти в летних условиях необходимо столько кислорода, сколько его содержится в 400 тыс. л воды (в условиях летних температур в 1 л речной воды содержится 7...8 мг кислорода, в зимний период – 4 мг/л и менее). Ультрафиолетовое излучение Солнца существенно ускоряет деструкцию компонентов нефти, но при этом образуются продукты распада, как правило, сильно токсичные для гидробионтов. В нефтяной пленке растворяются некоторые вредные вещества, содержащиеся в воде: сельскохозяйственные ядохимикаты, тяжелые металлы. Нефтяное загрязнение водоема приводит к изменению запаха (достаточно наличия в воде 200...400 мг/м3 нефти), вкуса, окраски, поверхностного натяжения, вязкости воды, уменьшается количество кислорода в воде, появляются вредные органические вещества, нарушается протекание химических процессов в водоеме, вода приобретает токсические свойства. Токсичность нефти в водной среде проявляется при концентрации более 1 мг/м 3. Все компоненты нефти токсичны для водных организмов, парафины и ароматика оказывают негативное воздействие на личинки рыб, первые двое суток повышается их активность, на третьи сутки они опускаются на дно, гибнут. Непредельные углеводороды губят икру, из уцелевших икринок выводится изуродованное потомство. Среди углеводородов наиболее токсичными и быстродействующими являются низкокипящие ароматические углеводороды – бензол, толуол, ксилол и др. Даже при малых концентрациях они оказывают медленное отравляющее действие на низшие формы жизни в водоемах. Нефть содержит канцерогенные вещества (например, полициклические соединения), которые вызывают опухоли и мутацию у рыб. Накопление нефти происходит в цепи питания простейших и высокоорганизованных животных. УГОЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА Структура энергетики РФ: Угольная энергетика -28% Нефть и нефтепродукты- 10% Природный газ- 40% Ядерное топливо-16% Другое. Для получения 1кВт электроэнергии требуется: 400гр мазута или 800гр угля. При сжигании угля образуются выбросы в атмосферу: оксиды С, S, N, зола уноса (содержит оксиды металлов), сажа, радиация, тепло. Выбросы в атмосферу способствуют общему загрязнению атмосферы (веществами и пылью), кислотным осадкам, потеплению климата. Оксиды металлов (зола уноса) могут сработать катализаторами в образовании кислотных соединений. Пылевая завеса ухудшает действие солнечной радиации. Снижаются процессы самоочищения атмосферы, процессы фотосинтеза. Нарушается плодородие земли. Отходы - зола складируется на специальных площадках (золоотвалах). Сбрасывается подогретая вода, её температура летом на 10-12оС выше температуры водоёма (цветение водоема). Уголь имеет радиацию. Пердача электроэнергии по ЛЭП создает электромагнитные загрязнения. ГРЭС средней мощности за одни сутки выбрасывают 400т. золы и 120т. оксида серы. ЛЕКЦИЯ 6 СПОСОБЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ. ОТХОДЫ. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ. НАИЛУЧШИЕ ДОСТУПНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕВРОСОЮЗА. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Очистка сточных вод – обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения – сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве, имеются сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода). Методы очистки сточных вод подразделяются на механические, химические, физико-химические, биологические, комбинированные, когда они применяются вместе. Очищенные сточные воды обеззараживают образующийся на всех стадиях очистки осадок, или избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные сточные воды направляют в оборотные системы водообеспечения или сбрасывают в водоем. Обработанный осадок утилизируют, уничтожают или складируют. Сущность механического метода очистки состоит в том, что из сточных вод в результате отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Этот метод применяют для выделения нерастворимых минеральных и органических примесей – взвешенных частиц размером более 5...10 мкм. Для удаления более легких частиц необходимо их предварительное укрупнение. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, а поверхностные загрязнения – нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками, пластинчатыми сепараторами тонкослойного отстаивания и др. Эмульгированные углеводороды и взвеси удаляют фильтрацией на кварцевом песке, дробленом антраците, кварце, мраморе, керамической крошке, доломите, магнетите, полимере и др. Нерастворимые примеси можно извлекать из сточных вод с помощью тонкодиспергированного в сточной воде воздуха (флотация). Механическая очистка позволяет выделить из бытовых сточных вод до 60...75% нерастворимых примесей, из промышленных – до 95%, многие из которых как ценные примеси используются в производстве. Химический метод очистки заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Например, чтобы предотвратить коррозию водоотводящих сетей и очистных сооружений и предотвратить нарушения биохимических процессов в биологических окислителях и водоемах, кислые сточные воды нейтрализуют известковым молоком (раствором гашеной извести в воде). В результате нейтрализации сточных вод образуются нерастворимые и плохорастворимые соли кальция. Сернисто-щелочные сточные воды, содержащие сульфиды, гидросульфиды, меркаптаны, фенолы, обеззараживают методом карбонизации и окисления кислородом воздуха. Для окисления ядовитых цианидов, сероводорода, гидросульфида, метилмеркаптана используют хлор или его соединения (гипохлорит кальция или натрия, хлорную известь). Сточные воды, содержащие фенолы, циклопентан, тетраэтилсвинец, цианиды, крезолы, поверхностно-активные вещества, нефть, обрабатывают озоном. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95%, а растворимых – до 25%. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохоокисляемые вещества. К физико-химическим методам относятся коагуляция, окисление, сорбция, экстракция, электролиз, хлорирование, использование ультразвука, озона, ионообменных смол, высокого давления и др. Электролиз заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ при протекании электрического тока. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лако-красочной промышленности. Метод ионного обмена – обмен между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности ионита, используют для извлечения из сточных вод и утилизации ценных примесей (соединений мышьяка, фосфора, а также хрома, цинка, свинца, меди, ртути) и радиоактивных веществ. Биохимическая очистка – один из основных методов глубокой очистки сточных вод, позволяющий удалить из них разнообразные органические и некоторые неорганические соединения при несложном аппаратурном оформлении процесса и сравнительно невысоких эксплуатационных затратах. При биохимической очистке растворенные органические вещества подвергаются с помощью микроорганизмов биологическому распаду в присутствии кислорода (аэробный процесс) или же в его отсутствии (анаэробный процесс). При этом бактериальная масса (активный ил или биопленка) возрастает. В промышленности используют следующие биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки. В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем. Аэротенки – огромные резервуары из железобетона, заполненные водой с активным илом из бактерий и микроскопических животных и имеющие систему подачи воздуха. Живые существа бурно развиваются в аэротенках за счет органических веществ сточных вод (питательная среда) и избытка кислорода. Бактерии склеиваются в хлопья, выделяют ферменты, минерализующие органические соединения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие организмы, пожирая бактерии, не слипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической обработки, а после нее химической обработки (для удаления болезнетворных бактерий) ультразвуком, хлорированием, электролизом, озонированием и др. Биологический метод очистки используют при очистке коммунально-бытовых стоков, а также стоков нефтепереработки, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна. Выбор оптимальных технологических схем очистки воды – сложная задача. Это связано с многообразием находящихся в воде примесей и высокими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды при сбросе в водоем (нормы ПДК, ПДС), а также при использовании очищенных сточных вод на производстве (требования конкретных технологических процессов). СПОСОБЫ ОЧИСТКИ АТМОСФЕРНЫХ ВЫБРОСОВ. В газообразных промышленных выбросах вредные примеси можно разделить на две группы: а) взвешенные частицы (аэрозоли) твердых веществ (пыль, дым) и жидкостей (туман); б) газообразные и парообразные вещества промышленных выхлопов: кислоты, галогены, газообразные оксиды, альдегиды, спирты, пары металлов, нитросоединения, кетоны и др. Т.к. полностью безотходных технологий не существует, то основной задачей газоочистки служит доведение содержания токсичных примесей в газовых примесях до предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных санитарными нормами. При содержании в воздухе нескольких токсичных соединений их суммарная концентрация не должна превышать 1, т.е. с1 /ПДК1+с2 /ПДК2 +…+сn/ПДКn = 1, где с1, с2, … ,сn –фактическая концентрация загрязнителей в воздухе, мг/м 3. ПДК некоторых атмосферных загрязнителей: ВЕЩЕСТВА Аммиак Ацетальдегид Ацетон Бензол Гексахлоран Ксилолы Марганец и его соединения Мышьяк и его соединения Метанол Нитробензол Оксид углерода Оксиды азота Оксиды фосфора Ртуть Свинец ПДК, мг/ м3 макс. среднесуразовая точная 0,2 0,2 0,1 0,1 0,35 0,35 1,5 1,5 0,03 0,03 0,2 0,2 0,01 0,003 1 0,5 0,008 0,008 3 1 0,085 0,085 0,15 0,05 0,003 0,003 0,007 Сероводород Сероуглерод Серы диоксид фенол Формальдегид 0,008 0,03 0,5 0,01 0,035 0,008 0,005 0,05 0,01 0,012 Основные методы разделения компонентов:  термический (каталитический и конденсационный);  абсорбционный;  адсорбционный;  адгезионный;  электрический;  механический;  инерционный;  гравитационный. Дополнительные методы разделения компонентов:  повышение турбулизации газового потока;  звуковые колебания, приводящие к коагуляции (укрупнению) частиц загрязнителя;  адгезационные явления: (смачивание) частиц загрязнителя, либо конденсация на пылинках какой-либо жидкости. Аппараты мокрой очистки газов Действие аппаратов мокрой очистки газов основано на захвате частиц пыли жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама. Процессу улавливания пыли в мокрых пылеуловителях способствует конденсационный эффект – укрупнение частиц пыли за счет конденсации на них водяных паров. Классификация:  полые газопромыватели. Газы пропускаются через завесу распыленной жидкости, капли которой захватывают частицы пыли;  насадочные газопромыватели. В корпус аппарата на опорную решетку засыпается насадка, чаще всего представляющая собой кольца различной конфигурации;  барботажные аппараты. Запыленный газ проходит через слой жидкости в виде пузырьков, на поверхности которых и происходит осаждение частиц пыли;  пылеуловители ударно-инерционного действия. Представляют собой вертикальную колонну, в находящийся в ее нижней слой жидкости ударяется запыленный газовый поток и, при повороте потока в обратном направлении, частицы пыли осаждаются на поверхности воды;  мокрые аппараты центробежного действия. Запыленный газовый поток приводится во вращение направляющими лопатками или тангенциальным подводом газа в корпус аппарата, орошаемого форсунками;  скоростные газопромыватели. Представляют собой трубу Вентури, движущийся в ней с высокой скоростью газовый поток дробит орошающую его жидкость на капли, на которых осаждается пыль и образуется шлам, удаляемый из аппарата;  динамические газопромыватели. Очищаемые газы приводятся в соприкосновение с жидкостью, которая разбрызгивается вращающимся механизмом. ОТХОДЫ (КЛАССИФИКАЦИЯ, СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЕЁ РЕШЕНИЕ). Отходы – не используемые непосредственно в местах их образования отходы производства, быта, транспорта и др., которые могут быть реально или потенциально использованы как продукты в других отраслях народного хозяйства или в ходе регенерации. Вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неиспользуемые – считаются отбросами. 1. Бытовые (коммунальные) твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества (включая бани, прачечные, столовые, больницы и др.). Проблема бытовых отходов в настоящее время весьма остро стоит во многих странах мира. Так, в городах США образуется ежегодно около 150 млн т отходов и ожидается к 2000 г. увеличение их объема еще на 20%. В Японии количество бытовых отходов превышает 72 млн т ежегодно. В бывшем СССР в 1985 г. было вывезено спецтранспортом из городов 217 млн м 3 бытовых отходов, а в 1988 г. – уже 228 млн м 3 . Поэтому для уничтожения бытовых отходов за рубежом стали сооружать мощные мусоросжигательные установки (до 900 т и более отходов в сутки) для получения энергии. На 1985 г. доля сжигаемого мусора составляет: для США – 3%, Японии – 26%, ФРГ – 34%, Швеции – 51%, Швейцарии – 75% и т.д., причем лишь немногие из заводов производят при этом электроэнергию. Большая часть мусоросжигательных заводов вырабатывает пар, который по паропроводам подается на соседние промышленные предприятия или в жилые кварталы. В нашей стране в 1988 г. на заводы по переработке мусора в целом было вывезено 1416 тыс. т бытовых отходов. 2. Отходы производства (промышленные) – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными. Пока в бывшем СССР отходы производства значительны: 1988 г. в машиностроении и металлообработке удельный вес металлоотходов в общем потреблении черных металлов составил 21%, а удельный вес стружки в образовании металлоотходов достиг 42%. Ежегодно в странах ЕЭС также образуется значительное количество отходов: перерабатывающей промышленности – 400 млн т, промышленных предприятий - 160 млн т и т.д. Из общего количества отходов (на 1990 г. – 2,2 млрд т) половину составляют отходы сельскохозяйственного производства. Однако если в странах ЕЭС 60% бытовых отходов подвергаются захоронению, 33% – сжигается и 7% компостируется, то свыше 60% промышленных отходов и 95% отходов сельскохозяйственного производства подвергаются интенсивной переработке (по зарубежным источникам). 3. Отходы производственного потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установлен ном порядке машины, инструменты и пр. Они могут быть сельскохозяйственными, строительными, производственными, радиоактивными, последние весьма опасны и нуждаются в тщательном захоронении или дезактивации. В последние годы увеличилось количество опасных (токсичных) отходов, способных вызывать отравления или иное поражение живых существ. Это прежде всего неиспользованные различные ядохимикаты в сельском хозяйстве, отхо ды промышленных производств, содержащих канцерогенные и мутагенные вещества и др. В США 41% твердых бытовых отходов (ТБО) классифицируют как "особо опасные", в Венгрии – 33,5%, в то время как во Франции – 6%, Великобритании – 3%, а в Италии и Японии – только 0,3%. В России к опасным отходам относят 10% от всей массы ТБО. Во многих странах мира количество опасных отходов неуклонно возрастает. На территории России имеются так называемые химические "ловушки", т.е. давно забытые захоронения опасных отходов, на которых со временем построили жилые дома и другие объекты. Они со временем дают о себе знать появлением странных Заболеваний среди местного населения, но их учет до сих пор не проведен. Учет таких захоронений в США показал, что имеется не менее 32 тыс. потенциально опасных; в ФРГ выявлено около 50 тыс. подобных участков, в Нидерландах – 4000, а в небольшой Дании – 3200. Такими же ловушками могут быть примерно 85 мест атомных взрывов в мирных целях, проведенных на территории России. В Прикаспии с 60-х годов было произведено 47 подземных ядерных взрывов в технических целях: (глубинное сейсмическое зондирование, для увеличения нефтеотдачи, для создания подземных емкостей в соляных куполах и др.). Отходы радиоактивные - это побочные биологически или технически вредные вещества, которые содержат образовавшиеся в результате деятельности человека радионуклиды. Радиоактивные отходы (РАО) опасны, прежде всего, тем, что содержащиеся в них радионуклиды могут рассеиваться в биосфере и вызывать различные генетические изменения в клетках живых организмов, в том числе и человека. Они классифицируются по различным признакам: агрегатному состоянию, по периоду полураспада, по удельной активности, по составу излучения и т.д. Утилизация ТБО: НДТ И НАИБОЛЕЕ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (СВЯЗАННЫЕ С ЭКОЛОГИЕЙ) ВЕДУЩИХ ЛАБОРАТОРИЙ МИРА. 1) контроль энергетических затрат и, тем самым, улучшение экологической обстановки – интеллектуальные энергетические технологии. Сообщают данные об энергетических затратах каждого станка, об углеродном следе. Единая система интернетмониторинга энергетических ресурсов. 2) интеллектуальные системы безопасности на дорогах. Это специальные датчики, которые позволяют автомобильному компьютеру общаться с машинами из потока, дорожным полотном, и спутниковая связь. 3) системы сканирования продуктов питания и системы медицинской диагностики человека, позволяющие создать трехмерную модель человека. 4) расширение функций мобильных телефонов. Европейский подход к выбору новых технологий Зарубежный опыт показывает, что одним из эффективных решений является установление требований в отношении экологической безопасности в добровольных национальных стандартах ISO 14000, ISO 9000 (например, ISO 14000 охватывает системы экологического менеджмента и аудита, системы и оценку жизненного цикла продукции, экологическую маркировку и декларирование, обмен экологической информацией, парниковые газы) с учётом уровня рисков по конкретным экологическим проблемам. Механизмы их реализации основываются на постоянном самостоятельном оценивании рисков, связанных с технологической деятельностью, и оценивании их снижения за счёт технических и организационных мер безопасности. Повышение эффективности регулирования экологических аспектов предприятия взаимосвязано со стимулирующим применением экологически перспективных производственных технологий - НДТ. За рубежом уровень качества продукции напрямую связан с экологичностью производства, наблюдается процесс интеграции систем менеджмента качества и систем экологического менеджмента. В странах Евросоюза НДТ (Директивой Совета ЕС 96/61/ЕС от 24.09.1996г.) - это инструмент снижения негативного воздействия на ОС и повышения энергоэффективности предприятий. Эти технологии - мостик между качеством продукции и экологоэкономическим совершенством. В соответствии с переводом IPPC-Директивы на русский язык, который был сделан при реализации проекта «Гармонизация экологических стандартов II» в 2008 г. (www.ippсrussia.org), НДТ - это «наиболее эффективная и продвинутая стадия в развитии видов деятельности и связанных с ними режимов эксплуатации, которые указывают на практическую пригодность конкретной технологии в качестве принципиальной основы расчёта величин предельно допустимых выбросов, предусмотренных для предотвращения и, если это невозможно, общего сокращения выбросов и влияния на окружающую среду в целом» (ст. 2, п. 11). При этом понятие «технология» включает и применяемую технологию, и способ, с использованием которого осуществляется проектирование, строительство, техническое обслуживание, эксплуатация и вывод из эксплуатации объектов: ♦ к «доступным» технологиям относятся те технологии, которые разработаны в масштабах, позволяющих реализацию их в соответствующем секторе промышленности, в условиях экономической и технической жизнеспособности, с учётом расходов и преимуществ, независимо от того, используются или изобретены данные технологии в соответствующем государствеучастнике, и если они объективно доступны оператору; ♦ «наилучшие» означает наиболее эффективные для достижения высокого общего уровня защиты окружающей среды в целом. Говоря более простым языком, «технология» (Techniques) - это практически весь жизненный цикл производства (цеха, технологической линии, установки и т.п.), который охватывает все стадии его существования. Каждая из этих стадий в той или иной мере оказывает воздействие на окружающую среду, причем это воздействие может быть достаточно надёжно охарактеризовано. «Доступная» (Available) - это возможность создания производства в конкретном месте исходя из средств (финансовых, материальных, административных, логистических и т.п.), которыми располагает инициатор хозяйственной деятельности. Наконец, слово «наилучшая» (Best) говорит не только о том, что производство соответствует последним достижениям науки и техники, но и о том, что в течение всего жизненного цикла производства его воздействие на окружающую среду будет допустимым. О том же, насколько оно допустимо, будут судить компетентные органы, к которым придётся обращаться за разрешением инициатору хозяйственной деятельности. Следует сказать, что определение наилучшей существующей технологии, имеющееся в Федеральном законе «Об охране окружающей среды», достаточно плохо согласуется с трактовкой НДТ в IPPC-Директиве. Ключевым административным инструментом IPPC-Директивы является «разрешение», т.е. решение национального компетентного органа, санкционирующее эксплуатацию всего производства или его части при соблюдении требований IPPC-Директивы, в первую очередь в отношении использования НДТ. Разрешение может относиться к одному или нескольким объектам или частям объектов, находящимся в одном и том же месте и эксплуатируемым одним и тем же оператором. Виды производственной деятельности, на которые следует получать разрешение, перечислены в Приложении I к IPPC-Директиве. В соответствии с IPPC-Директивой (ст. 6, п. 1) для получения разрешения инициатор хозяйственной деятельности должен направлять в компетентный орган заявление, содержащее описание: ♦ производства и намечаемой на нём деятельности; ♦ сырья, материалов, иных веществ и энергии, потребляемых или производимых производством; ♦ природно-климатических и других условий в месте размещения производства; ♦ источников воздействия на окружающую среду, связанного с производством; ♦ технологий, предназначенных для предотвращения и снижения воздействия на окружающую среду; ♦ мер, направленных на предотвращение образования отходов или их утилизацию; ♦ методов контроля воздействия на окружающую среду. В разрешении должны быть установлены предельные величины выбросов загрязняющих веществ, в особенности тех из них, что перечислены в Приложении III к IPPC-Директиве. В некоторых случаях предельные величины могут быть дополнены или заменены эквивалентными параметрами или техническими мерами (ст. 9, п. 3). Предельные величины выбросов, эквивалентные параметры и технические меры должны основываться на НДТ без предписания использовать какую-либо технологию или специальные методы. Во всех случаях условия, на которых выдано разрешение, должны включать меры, обеспечивающие минимизацию как воздействия на окружающую среду, так и трансграничного загрязнения (ст. 9, п. 4). Разрешение также может допускать временные отступления от согласованных предельных величин выбросов в том случае, если есть план мероприятий по сокращению загрязнения, получивший одобрение компетентного органа, который обеспечивает достижение предельного воздействия в течение 6 месяцев (ст. 9, п. 6). В соответствии со ст. 16 (п. 2) IPPC-Директивы Европейская Комиссия долж- на была организовать «обмен информацией между государствами-членами и отраслями промышленности, заинтересованными во внедрении НДТ, и связанном с этим обменом мониторинге и развитием в данной области» и публиковать результаты обмена. Для реализации этого положения в городе Севилья (Испания) было учреждено Европейское Бюро IPPC, под эгидой которого организован Форум по обмену информацией в области НДТ, а также специализированные отраслевые технические рабочие группы (ТРГ). Основным результатом деятельности Европейского Бюро IPPC стали рекомендательные справочные документы по НДТ - Best Available Techniques REFerence document (BREF), подготовленные ТРГ на основе анализа информации, представленной государствами - членами ЕС, промышленными объединениями и ассоциациями. Переходный период по практическому внедрению положений IPPC-Директивы должен был составить 8 лет (ст. 5), в том числе 3 года было дано странам-членам ЕС для включения требований IPPC-Директивы в национальное законодательство (ст. 21). ЕВРОПЕЙСКИЕ СПРАВОЧНИКИ ПО НАИЛУЧШИМ ДОСТУПНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ (BREF) В Евросоюзе НДТ представлены в виде справочных рекомендательных документов для отдельных отрасл ей промышленности (нефтеперерабатывающей, металлургии, пищевой, крупнотоннажного производства органических химических веществ, промышленных систем охлаждения, очистки промышленных стоков и отходящих газов; установок для сжигания отходов и др.), учитывающие все технологические процессы и их аппаратурное оснащение с учетом экологических воздействий и экономических затрат. В настоящее время Европейским Бюро IPPC разработаны и применяются 33 справочника по НДТ: 1) Ferrous Metal Processing Industry (12.2001) - Обработка чёрных металлов; 2) Glass Manufacturing Industry (12.2001) - Стекольное производство; 3)Industrial Cooling Systems (12.2001) - Промышленные системы охлаждения; 4)Iron and Steel Production (12.2001) - Производство чугуна и стали; 5)Chlor-Alkali Manufacturing Industry (12.2001) - Производство хлора и щёлочи; 6)Non-Ferrous Metal Industries (12.2001) - Производство цветных металлов; 7) Pulp and Paper Industry (12.2001) - Целлюлозно-бумажная промышленность; 8) Large Volume Organic Chemical Industry (02.2003) - Крупнотоннажное производство органических веществ; 9) Mineral Oil and Gas Refineries (02.2003) - Переработка нефти и газа; 10)Intensive Rearing of Poultry and Pigs (07.2003) - Крупномасштабное птицеводство и свиноводство; 11) Tanning of Hides and Skins (02.2003) - Кожевенное производство; 12)Textiles Industry (07.2003) - Текстильная промышленность; 13)Slaughterhouses and Animals Byproducts Industries (05.2005) – Скотобойни и производства других продуктов животноводства; 14)Smitheries and Foundries Industry (05.2005) - Кузнечное и литейное производство; 15)Large Combustion Plants (07.2006) - Крупные энергетические объекты; 16)Emissions from Storage (07.2006) - Выбросы из хранилищ; 17)Manufacture of Organic Fine Chemicals (08.2006) - Производство продуктов тонкого органического синтеза; 18) Food, Drink and Milk Industries (08.2006) - Производство пищевых продуктов, напитков и молока; 19) Surface Treatment of Metals and Plastics (08.2006) - Обработка поверхности металлов и пластмасс; 20) Ceramic Manufacturing Industry (08.2007) - Керамическое производство; 21) Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers Industries (08.2007) - Крупнотоннажное производство неорганических веществ - аммиака, кислот и удобрений; 22)Large Volume Inorganic Chemicals - Solids and Other Industry (08.2007) - Крупнотоннажное производство неорганических веществ - твёрдых и других веществ; 23)Production of Polymers (08.2007) - Производство полимеров; 24) Production of Speciality Inorganic Chemicals (08.2007) - Производство специальных неорганических соединений; 25) Surface Treatment Using Organic Solvents (08.2007) - Обработка поверхности с использованием органических растворителей; 26)Cement, Lime and Magnesium Oxide Manufacturing Industries (05.2010) Производство цемента и извести; 27)General Principles of Monitoring (07.2003) - Основные принципы мониторинга; 28)Common Waste Water and Waste Gas Treatment/Management Systems in the Chemical Sector (02.2003) - Системы очистки обычных сточных вод и отходящих газов в химической промышленности и управления ими; 29)Economic and Cross-Media Effects (07.2006) - Экономические и другие сопутствующие показатели; 30)Waste Incineration (08.2006) - Сжигание отходов; 31) Waste Treatment Industries (08.2006) - Переработка отходов; 32)Energy Efficiency (02.2009) - Энергоэффективность; 33)Management of Tailings and Waste-Rock in Mining Activities (01.2009) - Обращение с «хвостами» и отработанной породой в горно-рудном производстве. Условно перечисленные справочники по НТД можно разделить на две группы. Первая группа (1-26) охватывает производственные процессы (технологии), относящиеся к одной или нескольким отраслям экономики, перечисленным в Приложении 1 к IPPCДирективе. Их часто называют «вертикальными» справочниками. Вторая группа (27 - 33) применима ко всем отраслям экономики и поэтому часто называется «горизонтальными» справочниками. В законодательном плане установлены следующие требования по применению НДТ: 1) существующие в конкретной области производства НТД обязаны быть использованы (рассмотрены); 2) должны быть предусмотрены экономические льготы и стимулирование в области применения НТД (например, особые режимы налогообложения); 3) должна быть открытая информация о методах достижения предприятием результатов с помощью НДТ. Процессы, предшествующие основной деятельности, как, например, обращение с сырьём, транспортировка используемых материалов, и операции по окончании процесса производства, как правило, не включаются в справочники по НДТ. Если в некоторых особых случаях существует причина для включения операции, предшествующей основной деятельности или завершающей её, то это указывается в области применения документа. Справочник по НДТ «живёт» 5-7 лет, для его переработки требуется около 2 лет. Работа над справочниками финансируется Европейской Комиссией, полная стоимость разработки (переработки) одного документа составляет около 3 млн евро. На справочники по НДТ не распространяется авторское право, их можно свободно переводить на другие языки и распространять. Из приведённого выше перечня справочников по НДТ в данный момент подвергаются переработке девять наиболее устаревших: Производство хлора и щёлочи, Системы очистки обычных сточных вод и отходящих газов в химической промышленности и управление ими, Стекольное производство, Промышленные системы охлаждения, Производство чугуна и стали, Переработка нефти и газа, Производство цветных металлов, Целлюлозно-бумажная промышленность, Кожевенное производство. Разработка (корректировка) и одобрение каждого справочника по НДТ происходит в рамках деятельности ТРГ, которая в полном составе собирается 1 раз в год. В течение года происходит обработка поступивших предложений по изменению содержания справочника, число предложений в зависимости от отрасли экономики может составлять несколько тысяч. Как правило, решение по содержанию справочника по НДТ принимается путём консенсуса, однако если консенсус не достигнут, то в заключительный документ вносятся различающиеся позиции. При разработке справочников по НДТ эксперты - члены ТРГ, если необходимо, могут совершать поездки на наиболее современные и передовые предприятия (даже за пределы Европы). Предприятия могут участвовать в разработке справочников по НДТ через промышленные ассоциации, которые являются партнёрами Европейского Бюро IPPC. Справочники по НДТ не являются ни стандартами, ни техническими регламентами, они также не являются обязательными к использованию. Они не устанавливают и не предлагают предельные значения выбросов (сбросов) ни для какой-либо отрасли экономики, ни для применения НТД на предприятиях национального, регионального или местного значения. Справочники по НДТ адресованы очень широкой аудитории, в частности: ♦ субъектам хозяйственной деятельности, нуждающимся в получении разрешения на комплексное природопользование; ♦ лицам, выдающим разрешения на комплексное природопользование и работающим в компетентных органах власти; ♦ лицам, ответственным за реализацию политики и регулирование в области охраны окружающей среды в целом, в том числе в области комплексного предотвращения и контроля загрязнения; ♦ обществу в целом. Выбор НДТ Показателен европейский подход к выбору НДТ. Процедура выдачи разрешений на право хозяйственной деятельности с учетом модели технологического нормирования законодательно закреплена Директивой Совета ЕС 96/61/ЕС от 24.09.1996г. о комплексном предотвращении и контроле загрязнений (IPPC-Директивой). Директивы Европейская комиссия организовывает «обмен информацией между государствами-членами и отраслями промышленности, заинтересованными во внедрении НДТ, и связанный с этим обменом мониторинг и развитие в данной области», призывает публиковать результаты этого обмена. На уровне ЕС было принято решение учредить Европейское бюро EIPPCB, под эгидой которого был организован Форум по обмену информацией в области НДТ (1996 г.), а также сформированы специализированные отраслевые технические рабочие группы (TWG). На основе анализа полученной информации TWG разрабатывают справочные рекомендательные документы по НДТ (BREF-документы) для различных отраслей промышленности. Серия BREF-документов включает в себя «вертикальный» сектор специальных документов, адресованных одному и более промышленным секторам и «горизонтальный» сектор предметных документов, имеющих «сквозной характер» и адресованных всем секторам промышленности («Методологии оценки НДТ в аспектах комплексного воздействия технологий на ОС и экономической целесообразности внедрения технологий», «Обработка отходов», «Системы мониторинга», «Энергоэффективность»). То есть, В ЕС созданы специальные справочники по всем отраслям промышленности: вертикальные (адресованные одной промышленности) и горизонтальные (сквозные, например, «Методики оценки НДТ», «Обработка отходов», «Системы мониторинга», «Энергоэфективность»). Все «вертикальные» отраслевые и «горизонтальные» BREF-документы имеют единую структуру: -законодательные аспекты; -сведения о развитии конкретной отрасли промышленности в ЕС; - краткий обзор ключевых экологических проблем, характерных для отрасли; -технологическое описание производства (начиная с добычи сырья до отправки готовой продукции); -данные о выбросах (сбросах), образовании отходов, потреблении сырья и энергии на протяжении всего производственного цикла; -пошаговая методология определения НДТ; -краткое описание НТД; -оценка возможных преимуществ для ОС при внедрении НДТ; -данные по ограничению применимости НДТ (может ли технология использоваться при модернизации любой установки (сооружения) или она рассчитана для внедрения только на новом заводе); -экономические показатели НДТ (капитальные и эксплуатационные затраты, расход сырья и материалов на единицу продукции и пр.); -сведения о новейших НДТ, находящихся в стадии научно -исследовательских и опытно-конструкторских работ или опытно-промышленного внедрения. Энергоэффективность в ЕС Решение экологических вопросов (ресурсосбережение, использование НДТ) возможно только за счет повышения энергоэффективности. В Европе в 2005г. приняты стратегические документы, направленные на более эффективное использование энергии (разработано законодательство, внесены изменения в технические стандарты). 1)Энергоэффективность для транспорта, зданий, сооружений и промышленности представлена в Зеленой книге Еврокомиссии по энергоэффективности, принятой 22.06.2005г. 2)План действий по эффективности использования электроэнергии в ЕС осуществляется с 2006 г., подразумевается снижение энергопотребления на 20% с 2006 по 2020 год, то есть на 1,5% ежегодно. Законодательно предусмотрена система стимулирования участников рынка по эффективному обращению с электроэнергией. 3) с 1992 года, в маркировку большинства электроприборов введено обязательное указание данных о потреблении энергии (Директива ЕС 92/75/EWG). -в 2008 году этот список был расширен (бытовая радиоэлектронная аппаратура, компьютеры, автомобили); -в перспективе – введение маркировок на продукты, не потребляющие энергию, но влияющие на её потребление: окна, автомобильные шины; 4) Оценка эффективности электроэнергии в зданиях учитывает изоляцию здания, системы отопления, охлаждения, освещения, расположения зданий относительно сторон света и вторичное использование энергии (Директива ЕС 2002/91/EG), она предусматривает выдачу госучреждениями энергопаспортов для каждого дома. 5) Рамочная Директива 2005/32/EG об экологическом конструировании продукции определяет снижение вредного воздействия на ОС на протяжении всего жизненного цикла потребляющих энергию продуктов. 6) Регламент ЕС 1980/2000 о знаке охраны ОС распространяется на все продукты и услуги (добровольная экологическая маркировка), в 2008 г. начался пересмотр этого регламента в целях уменьшения бюрократических и финансовых затрат на приобретение права наносить этот знак. НДТ в России В Федеральном законе (ФЗ) от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», в Законе города Москвы от 02.03.2005 № 9 «О комплексном природопользовании в городе Москве» они названы «наилучшими существующими технологиями». Определение дано в ФЗ №7: «наилучшая существующая технология - технология, основанная на последних достижениях науки и техники, направленная на снижение негативного воздействия на окружающую среду и имеющая установленный срок практического применения с учётом экономических и социальных факторов». В Методическом пособии по расчёту, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух (письмо Ростехнадзора от 24.12.2004 № 14-01-333) появился термин «новые наилучшие технологии». В одной из первых версий проекта Экологического кодекса РФ 2007 г. можно было встретить термин «наилучшие доступные существующие технологии». В Указе Президента РФ от 04.06.2008 № 889 «О некоторых мерах повышения энергетической и экологической эффективности» говорится об «экологически безопасных технологиях» и «экологически безопасных производственных технологиях». В Экологической доктрине РФ (Распоряжение Правительства РФ от 31.08.2002 № 1225-р) используется термин «ресурсосберегающие и безотходные технологии». В последние годы наиболее употребительным стал термин «наилучшие доступные технологии» (НДТ). Он используется в Модельном экологическом кодексе государств участников СНГ (общая и особенная части), в новой редакции Модельного закона СНГ «Об отходах производства и потребления». Этот термин используется в разрабатываемых и утверждаемых российских технических регламентах. свое происхождение российский термин «наилучшая доступная технология» (и «наилучшая существующая технология») имеет от термина Best Available Techniques, введённого Директивой Совета Европейского союза от 24.09.1996 № 96/61/ЕС о комплексном предотвращении и контроле загрязнения (сокращенно IPPC-Директива). Термин же «наилучшая существующая технология», присутствующий в Федеральном законе «Об охране окружающей среды», появился в результате неточного перевода английского термина и искажает суть проблемы. Улучшение эколого-экономической ситуации в России напрямую связано с внедрением наилучших существующих технологий (НСТ) - технологий, отвечающих последним экономически доступным достижениям науки при минимальном уровне воздействия на экологию. Этот стимулирует предприятия к экологизации производства, техническому перевооружению. В ряде развитых стран именно такой переход привел к значительному эколого-экономическому росту и улучшению конкурентного состояния экономики. Для создания основы по реализации НСТ в России требуется разработать новую правовую основу, а также адаптировать на нашем рынке европейские модели НСТ более чем по 6 тыс. видов промышленной продукции. Предполагается, что работа будет выполняться в два этапа: -первый (2009г.) -изменение системы государственного регулирования и внедрение принципов экономического стимулирования, направленных на уменьшение вредного воздействия на компоненты ОС и ликвидацию административных барьеров; -второй этап - переход на принцип нормирования воздействия на основе НСТ (будет реализован за 4 года). Для обеспечения экологической безопасности потребуется обязательное межведомственное и межсекторное сотрудничество в решении экологических вопросов. Однако, существует ряд трудностей, связанных с проблемой размытости границ между обязательными и добровольными требованиями в этой области: - неопределены обязательные экологические требования, включающиеся в технические регламенты. Последние изменения в ФЗ «О техническом регулировании» установили, что технические регламенты содержат требования в отношении характеристик продукции или связанных с ними процессов проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации. Технические регламенты учитывают только экологические характеристики продукции или связанные с этими характеристиками процессы. Но также следует учитывать обязательные экологические требования к процессам, которые не влияют на характеристики продукции, необходимы критерии их определения; - само определение обязательных экологических требований является чрезвычайно затруднительным, поскольку невозможно чётко провести границу между тем, что должно быть экологически обязательным, а что добровольным. Также должна быть учтена возможность проверки их выполняемости; вопросы обязательного экологического регулирования остаются нерешёнными в связи с ограниченностью финансовых средств и организационных ресурсов, направляемых на их решение, что диктует определения оптимальных мер со стороны государства и производителей. Россия должна развивать свою экономику с учетом опыта развитых стран. В июне 2008 г. вышел Указ Президента РФ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики», в нем отмечается необходимость принятия мер в сфере технического регулирования по повышению энергетической и экологической эффективности отраслей, в том числе электроэнергетики. Основополагающую роль в реализации данных мер должно сыграть соответствующее законодательство. В настоящее время идет процесс гармонизации российского законодательства с нормами международного права. Россия подписала ряд международных конвенций и соглашений. Для реализации проектов в 2009 г. внесены изменения в ФЗ «О техническом регулировании», отмечено, что «международные стандарты должны использоваться полностью или частично в качестве основы для разработки проектов технических регламентов». Сегодня уже разработан комплекс гармонизированных национальных стандартов по использованию наилучших доступных технологий и надлежащих практик, в том числе и в области энергоэффективности. Эта работа параллельно ведется в рамках Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации СНГ. Законопроект предполагает наличие не только справочников по НДТ, но и Реестра НДТ. На основании справочников по НДТ будет формироваться набор конкретных показателей уровней негативного воздействия (технологических нормативов), который закрепляется в Реестре НДТ в качестве обязательного норматива и будет применяться для целей нормирования. Переход к технологическому нормированию на основе показателей НДТ предполагается начать с 2014 г., хотя до настоящего времени ни технические, ни технологические нормативы не разработаны ни для одного производства. Предполагается также замена разрешений на выбросы, сбросы, размещение отходов на комплексные разрешения на негативное воздействие на окружающую среду. Запрет на проектирование объектов, не соответствующих требованиям НДТ, ожидается с 2014 г., а ввод в эксплуатацию таких объектов - с 2016 г. Если учесть, что в значительно более подготовленной в отношении природоохранной деятельности Европе переходный период по практическому внедрению положений IPPCДирективы должен был составить 8 лет, то трудно себе представить, как удастся реализовать всё намеченное за более короткий срок у нас, при том что система природоохранного менеджмента регулярно подвергается не слишком обоснованным реорганизациям каждый год и практически утратила свою эффективность. ЛЕКЦИЯ 7 ГОСУДАРСТВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ И НАДЗОР ЗА ОХРАНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ПОНЯТИЯ: «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА», «ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ». НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЭКОНОМИКИ. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ГОСУДАРСТВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕМ И КОНТРОЛЬ ЗА ОХРАНОЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Госконтроль в области природопользования осуществляется через: 1. государственный инспекционный контроль; 2. государственную экологическую экспертизу; 3. экологический мониторинг. Контроль в основном выражается в проверке соблюдения экологических требований, в обеспечении экологической безопасности. Государственный экологический контроль носит надведомственный характер. Формы контроля: 1. Информационная форма – сбор и анализ экологической информации, необходимой для принятия государственными органами решений в области природопользования и охраны окружающей среды. 2. Предупредительная форма – предупреждение экологических правонарушений и недопущение наступления вредных последствий. 3. Карательная форма – применение мер государственного воздействия к лицам, нарушившим экологическое законодательство. Система экологического контроля включает в себя: - контроль государственными службами (санэпидемстанция, др.); - производственными службами; - общественный контроль. Госинспекционный контроль выполняет: 1. Контроль за состоянием природной среды, охраной и рациональным использованием природных ресурсов; 2. Соблюдение юридическими и физическими лицами законодательства РФ, РБ; 3. Соблюдение экологических нормативов по выбросам и сбросам вредных веществ; 4. Выполнение экологических требований при добыче полезных ископаемых; 5. Контроль за образованием, переработкой захоронением токсичных и радиоактивных отходов; 6. Строительство и ввод в эксплуатацию очистных сооружений, новых производств; 7.Выполнение экологических программ, природоохранных мероприятий, планов. Контроль за состоянием окружающей среды осуществляется с помощью стационарных и маршрутных постов наблюдения. Стационарный пост наблюдения обеспечивает непрерывную регистрацию загрязняющих веществ (оксида серы, оксида углерода, пыли и др.) и регулярный отбор проб воздуха (воды) для более глубокого анализа. Маршрутный пост наблюдения обеспечивает регулярный отбор проб воздуха и воды в определенных точках (на маршруте) местности (населенного пункта или производственного объекта) по временному графику. К важнейшим государственным методам управления относятся государственная экологическая экспертиза и государственный инспекционный контроль. Данные методы контроля играют особенно важную роль на начальной стадии переходного периода к рыночным отношениям. Опыт развитых зарубежных стран показывает, что в дальнейшем эти службы не потеряют свою значимость, поскольку они выполняют важную функцию обратной связи в системе управления природопользованием. Как отмечалось выше, на государственную экологическую экспертизу возложено осуществление экспертизы концептуальной, программно-целевой, предпроектной, проектной и другой обосновывающей документации для оценки экологической до пустимости и экологической безопасности предлагаемых решений на уровне современных знаний экологической ситуации и ее прогноза с целью определения возможности согласования проведения строительных работ. Государственный инспекционный контроль должен включать прежде всего контроль за:  состоянием воспроизводства и оздоровлением природной среды, охраной и рациональным использованием земель, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, растительного (в том числе лесов) и животного (в том числе рыбных запасов) мира и других природных ресурсов;  соблюдением законодательно установленного режима особо охраняемых территорий;  образованием, использованием, переработкой и захоронением токсичных и радиоактивных отходов;  выполнением предприятиями экологических программ, природоохранных мероприятий и планов;  охраной морской среды и природных (в том числе рыбных) ресурсов, континентального шельфа и исключительной экономической зоны Российской Федерации;  соблюдением предприятиями, организациями и учреждениями независимо от их ведомственной принадлежности, должностными лицами и гражданами законодательства Российской Федерации в области охраны природы и решений местных административных и исполнительных органов и др.;  соблюдением экологических нормативов предельно допустимых и временно согласованных выбросов и сбросов загрязняющих веществ в атмосферу, водные объекты стационарными и передвижными источниками загрязнения;  выполнением требований по охране окружающей среды и природопользованию при добыче полезных ископаемых, проведении взрывных работ, размещении и эксплуатации терриконов, отвалов и свалок; при транспортировке, хранении и применении средств защиты растений, стимуляторов их роста, минеральных удобрений и других препаратов и веществ, использование которых разрешено в народном хозяйстве;  строительством и вводом в эксплуатацию сооружений, оборудования и аппаратуры для очистки выбросов и сбросов загрязняющих веществ, оснащенностью средствами контроля;  правильностью ведения первичного учета вредных воздействий на окружающую среду и использования природных ресурсов. В задачи государственного контроля входят организация метрологического контроля и выдача разрешений на осуществление такого контроля аналитическими лабораториями министерств и ведомств, аттестаций лабораторного оборудования и методик измерений, контроль за выполнением межреспубликанских договоров и соглашений. Органы государственного экологического контроля должны обеспечивать органы управления на местах и общественные организации оперативной информацией о выполнении мероприятий по охране окружающей среды и регулированию использования природных ресурсов, о случаях аварийных и залповых выбросов загрязняющих веществ, повлекших за собой особо опасные уровни загрязнения окружающей среды, о мерах по ликвидации их последствий. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА. Экспертиза экологическая – оценка воздействия на окружающую среду, природные ресурсы и здоровье людей комплекса промышленно-хозяйственных и других объектов, Эколого-географическая экспертиза рассматривается как "средство изучения негативных последствий хозяйственной деятельности человека для окружающей среды или выявления соответствия проекта требованиям охраны природы путем координации природоохранных программ с планами экономического развития". Экспертизы начали проводятся с 1965 г. в Японии, с 1970 г. - в США, с 1973 г. - Канаде, с 1976 г. - во Франции и Испании, с 1977 г. - в Нидерландах, с 1979 г. - в Китае и т.д. В нашей стране экспертные комиссии при Госкомприроде были созданы лишь в 1988 г. Объекты экологической экспертизы: строящиеся объекты (промышленные, сельскохозяйственные, населенные пункты) и действующие объекты. Цель экспертизы: предотвращение деградации природной территории; недопущение ухудшения качества окружающей природной среды при введении в действие объекта; восстановление и улучшение природной среды в районах со сложной экологической обстановкой. Экологическая экспертиза проектируемого предприятия (цеха, установки) осуществляется группой экспертов, которые разбираются в технологическом процессе производства и знают экологическое законодательство, экологические нормативы. Они анализируют, проверяют и оценивают проектно-сметную, конструкторскую, технологическую документацию на ее соответствие установленным правилам и нормативам охраны окружающей среды и рационального природопользования. Экологическую экспертизу можно проводить с использованием методов биоиндикации (по действующим объектам) – состояние качества воды, почвы, атмосферы оценивают по состоянию микроорганизмов водоемов, лишайников, мхов и др. Принципы экологической экспертизы: 1. Право общества на благоприятную окружающую среду; 2. Гармоничное сочетание экономических и экологических интересов общества; 3. Целесообразность выполнения проекта с учетом имеющихся в регионе промышленных предприятий и экологической нагрузки; 4. Строгое соблюдение норм проектирования, строительства, эксплуатации объекта, норм природопользования. Группа экспертов оформляет документ (заключение) по экспертизе объекта, который разрешает строительство данного объекта, или указывает (в замечаниях) на опасности объекта и отклоняет его строительство или отправляет на доработку проект. Экологическая экспертиза бывает: государственная (проводится гос. органами, заключение является обязательным) и общественная (проводится по инициативе граждан или общественных организаций, осуществляется и финансируется ими; заключение ности рекомендательный характер). ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ. Мониторинг - это регулярные выполняемые по заданной программе наблюдения за состоянием, происходящими процессами изменений в состоянии природной среды, ресурсов, растительного и животного мира, здоровья человека под влиянием антропогенной деятельности. В ходе мониторинга вырабатываются рекомендации по улучшению экологического состояния природы. Объектами мониторинга являются природные и антропогенные системы, общество. Мониторинг осуществляется некоторыми ведомствами России, например: Службой лесного фонда России, Службой водных ресурсов России. Службой агрохимических наблюдений и мониторинга загрязнения сельскохозяйственных земель, Службой санитарно-гигиенического наблюдения среды обитания человека и его здоровья. В конце XX века в России работало 1800 гидрометеостанций, 3500 наблюдательных постов, обсерватории, авиаметеорологические станции, космические программы. Цель мониторинга: оценить состояние экологических систем по определенным параметрам, прогнозировать последствия изменений этих параметров в результате антропогенного воздействия, разработка стратегии оптимального отношения общества к окружающей среде, выявление причин загрязнения, разработка предложений для предотвращения отрицательных последствий деятельности человека и приведения параметров до нормативных значений. Основными задачами мониторинга служат: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состояния природной среды, выявление факторов и источников антропогенных воздействий на окружающую среду и др. Для проведения мониторинга необходима информация: данные об источнике загрязнения, его мощность, количество выбросов, данные о распространении загрязнения в атмосфере, воде, почве, трансграничные переносы и др. Часто в качестве экспрессмониторинга местности используется биомониторинг — состояние растительности, насекомых, водных обитателей, микроорганизмов почвы, фитопланктона, зоопланктона. Например: верхушки вечнозеленых деревьев засыхают под действием кислотных осадков (выбросов оксидов серы и азота), форель может обитать только в чистых водоемах, наличие большого количества некоторых видов мхов на деревьях свидетельствует о чистоте воздуха и др. Выделяют следующие виды мониторинга: глобальный (биосферный), геофизический, климатический, биологический, экологический и др. 1. Локальный мониторинг - наблюдения за изменениями качества среды в пределах населенного пункта, промышленного предприятия или одной установки. 2. Региональный мониторинг — наблюдения в пределах крупных регионах, в которых функционируют много источников загрязнения. 3. Национальный - наблюдения в пределах государства. 4. Глобальный (планетарный, биосферный) - наблюдения в рамках планеты, осуществляется на основе международного сотрудничества, с использованием авиации, космической техники, учитываются трансграничный перенос вредных веществ. Загрязнения сравниваются с данными станций контроля за состоянием атмосферы, воды, почвы, биоты в биосферных заповедниках, расположенных в местах удаленных от промышленных, сельскохозяйственных предприятий, населенных пунктов, военных объектов, то есть в удалении от мест антропогенных воздействий. И.П.Герасимов выделил три ступени наземного мониторинга:  первая ступень: биологический (санитарно-гигиенический). Наблюдение за ОС с точки зрения её влияния на здоровье населения;  вторая ступень: геосистемный (природно-хозяйственный). Наблюдение за природно-территориальными комплексами (экосистемами);  третья ступень: биосферный (глобальный). Наблюдение за глобальными параметрами окружающей среды с целью оценки последствий этих изменений для здоровья и деятельности людей. Успешное функционирование данной системы мониторинга зависит от совершенствования стационарных наблюдений и дистанционных методов исследований. Уже используются специальные спутники и спутниковые системы при организации экологического мониторинга, включающего наблюдения за различными компонентами биосферы (атмосфера, растительность, почвы). НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Нормирование качества окружающей природной среды (атмосферы, водной среды, почвы, биоты (растительный и животный мир)) связано с установлением показателей (нормативов) предельно допустимых вредных воздействий или антропогенных воздействий на природу и человека. Нормирование регулируется правовыми нормами, основополагающим является Закон «Об охране окружающей природной среды». В нем рассмотрены основные требования к нормированию качества окружающей среды, к нормативам по сбросам и выбросам вредных веществ, предельно допустимых уровней (шума, радиации, электромагнитных полей, освещенности, тепла и др.), остаточных количеств химических веществ в продуктах питания и др. Рассматриваются допустимые нормы нагрузки на природу и нормативы санитарных зон. Общие требования к нормативам: 1. Экологическая безопасность населения. 2. Сохранение генетического фонда. 3. Обеспечение рационального использования и воспроизводства природных ресурсов для устойчивого развития. Показатели нормативов качества: 1. Медицинский - пороговый уровень угрозы здоровью человека, его генетической программе. 2. Технологический - способность экономики обеспечивать выполнение нормативов, установленных пределов воздействия вредных веществ на человека и природу. 3. Научно-технический - способность научно-технических средств контролировать соблюдение пределов воздействия по всем параметрам. Группы нормативов: 1. Санитарно-гигиенические - ПДК. Их цель - определить показатели качества окружающей среды применительно к здоровью человека. ПДК - предельно допустимая концентрация загрязнителя, которая безопасна для здоровья человека. Единицы измерение: мг/м3, мг/л, мг/кг. 2. Производственно-хозяйственные - ПДВ, ПДС, ВСВ. (ПДВ- предельно допустимые выбросы в атмосферу, ПДС - предельно допустимые сбросы в водоем, на почву, ВСВ - временно согласованные выбросы). ПДВ и ПДС устанавливают требования к источнику вредного воздействия. Они устанавливаются с учетом производственной мощности, состояния окружающей природы (экологической емкости), данных о наличии эффектов мутации и вредных последствий по каждому источнику загрязнения в соответствии с действующими нормативами ПДК. Единицы измерения: тонны, тыс тонн. ВСВ устанавливаются временно на определенный срок с разрешения местной СЭС в случае, когда предприятие имеет повышенные выбросы установленных норм ПДВ и ПДС и концентрации вредных веществ превышают ПДК, а предприятие закрывать нельзя. В течение установленного временного срока на предприятии поэтапно уровень ВСВ доводится до уровня ПДВ и ПДС за счет строительства или модернизации очистных сооружений, использования новых технологий или улучшения существующих. 3. Комплексные нормативы. Кроме вышеперечисленных нормативов качества, которые разработаны для конкретных вредных веществ, для конкретных объектов загрязнения, существуют комплексные нормативы качества. Они оценивают суммарное действие антропогенных источников на объекте или местности (например, в городе, на нефтеперерабатывающем заводе). К ним относятся два норматива: 3.1. Предельно допустимые нормы нагрузок (ПДН) на окружающую среду с учетом потенциальной емкости природы и недопущения разрушения природных систем; 3.2. Нормативы санитарных и защитных зон (выполняют функции охраны от загрязнения и оздоровления). Они устанавливаются вокруг водоемов, курортных, лечебнооздоровительных зон, населенных пунктов, предприятий. Так, для АЭС санитарно-защитная зона составляет до 8 км, для химических, металлургических, горнодобывающих предприятий – от 1 км до 3 км. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО. В общем система экологического права состоит из двух частей: 1.Общая часть: Закон «Об охране окружающей природной среды». Закон «Об экологической экспертизе». Закон «Об особо охраняемых природных территориях». Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» и др. 2.Особенная часть — законы ограничиваются конкретными объектами: Закон «О недрах». Водный кодекс. Лесной кодекс. Закон «О животном мире». Закон «Об охране атмосферного воздуха» и др. Правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений, укрепления правопорядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности, определя ет Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 № 7-ФЗ. Он регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду, в пределах Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне РФ. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» является базовым законом, на основании которого строится все природоохранное законодательство Российской Федерации. Правовые отношения в области охраны окружающей среды, обеспечения экологической безопасности, рационального природопользования определены в следующих действующих законах, которые условно можно разбить на четыре группы. Общие законопроекты. 1. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ. 2. Федеральный закон «Об экологической экспертизе» № 174-ФЗ. 3. Федеральный закон «О гидрометеорологической службе» № 113-ФЗ. 4. Федеральный закон «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, при проведении государственного контроля (надзора)» № 134ФЗ. Блок законопроектов по экологической безопасности. 1. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.99 № 52-ФЗ. 2. Федеральный закон «О защите населения территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» №68-ФЗ. 3. Федеральный закон «О государственном регулировании в области генноинженерной деятельности» № 86-ФЗ. 4. Федеральный закон «О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением» № 49-ФЗ. 5. Федеральный закон «О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами» № 109-ФЗ. 6. Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» № 117-ФЗ. 7. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» № 89-ФЗ. Блок законопроектов по радиационной безопасности населения. 1. Федеральный закон «Об использовании атомной энергии» от № 170-ФЗ. 2. Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ. 3. Федеральный закон «О финансировании особо радиационноопасных и ядерно-опасных производств и объектов» № 29-ФЗ. 4. Федеральный закон «О специальных экологических программах реабилитации радиационно загрязненных участков территории» № 92-ФЗ. Блок законопроектов по природным ресурсам. 1. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ. 2. Федеральный закон «Водный кодекс Российской Федерации» № 167ФЗ. 3. Федеральный закон «О плате за пользование водными объектами» № 71-ФЗ. 4. Федеральный закон «Об охране озера Байкал» № 94-ФЗ. 5. Федеральный закон «Земельный кодекс Российской Федерации» № 136-ФЗ. 6. Федеральный закон «Об индексации ставок земельного налога» № 163ФЗ. 7. Федеральный закон «О разграничении государственной собственности на землю» № 101-ФЗ. 8. Федеральный закон «О мелиорации земель» № 4-ФЗ. 9. Федеральный закон «О недрах» от 03.03.95 № 27-ФЗ. 10. Федеральный закон «Об участках недр, право пользования которыми может быть предоставлено на условиях раздела продукции» № 112-ФЗ. 11Федеральный закон «Лесной кодекс Российской Федерации» № 22-ФЗ. 12Федеральный закон «О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах» № 26-ФЗ. 13Федеральный закон «Об особо охраняемых природных территориях» № 169-ФЗ. 14Федеральный закон «О животном мире» № 52-ФЗ. 15. Федеральный закон «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» № 155-ФЗ. 16. Федеральный закон «О континентальном шельфе Российской Федерации» № 187-ФЗ. 17. Федеральный закон «О территориях традиционного природопользования коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации» № 49-ФЗ. Источники экологического права: 1. Конституция. 2. Законодательные акты Российской Федерации. 3. Акты президента России. 4. Акты правительства России. 5. Акты министерств и ведомств. 6. Законы и акты субъектов России. 7. Международные и Федеративные соглашения. 8. Нормативные акты СССР, действие которых пролонгировано (продлено) на территории. Виды ответственности за экологические правонарушения: 1. Дисциплинарная. 2. Материальная. 3. Административная. 4. Уголовная. Механизм законодательного управления 1. Представительная или законодательная власть (Госдума с комитетами). Законодательная власть определяет основы государственной экологической политики, утверждает экологические программы, определяет порядок организации и деятельности органов управления в области экологии и обеспечения экологической безопасности и др. 2. Исполнительная власть (Министерства, ведомства, комитеты, службы). Исполнительная власть выполняет государственную экологическую политику, координирует деятельность министерств и ведомств в области охраны окружающей среды. Утверждает размер экологических выбросов предприятий, определяет оплату за природопользование, занимается экологическим образованием и др. В России отсутствует Министерство по экологии и упразднен Комитета по экологии, вопросами экологии и охраны окружающей среды занимается Министерство природных ресурсов. 3. Судебная власть (Верховный суд. арбитражный суд. суды субъектов Федерации, районные суды). ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЭКОНОМИКИ К существующим в России способам экологизации экономики (сегодня кардинально пересматриваются):  учет и оценка природных ресурсов;  прогнозирование и планирование в сфере природопользования;  плата за природные ресурсы;  платежи за негативное воздействие на окружающую среду;  система финансирования природоохранной деятельности;  экологическое страхование;  экологический аудит;  экономические стимулы в природопользовании; добавляются широко используемые в развитых странах:  оценка жизненного цикла продукции;  система экологического менеджмента и их международная сертификация на соответствие требованиям стандарта iso 14000;  стратегия «чистого производства»;  «зеленый маркетинг»;  инвестиционные проекты природоохранного назначения;  эколого-экономическая диагностика предприятий. Природоемкость Важным показателем эффективности функционирования природ- но-продуктовой системы является природоемкость. Этот показатель хорошо характеризует тип и уровень эколого-экономического развития. Среди экономических критериев уменьшение природоемкости экономики в динамике является эффективным критерием устойчивого развития. Можно выделить два типа показателей природоемкости: 1. Удельные затраты природных ресурсов в расчете на единицу конечного результата (конечной продукции). Часто этот показатель определяется как собственно показатель природоемкости. Здесь величина природоемкости зависит от эффективности использования природных ресурсов во всей цепи, соединяющей первичные природные ресурсы, продукцию, получаемую на их основе, и непосредственно конечные стадии технологических процессов, связанных с преобразованием природного вещества. 2. Удельные величины загрязнений в расчете на единицу конечного результата (конечной продукции). В качестве загрязнений могут быть взяты различные загрязняющие вещества, газы, отходы. Значение этого показателя во многом зависит от уровня «безотходности» технологии, эффективности очистных сооружений и пр. Можно выделить два уровня показателей природоемкости: 1)макроуровень, т.е. уровень всей экономики, 2)и продуктовый, или отраслевой, уровень. - На первом уровне это могут быть показатели природоемкости, отражающие макроэкономические показатели: затраты природных ресурсов (ресурса), объемы выбросов/сбросов загрязняющих веществ и отходов на единицу валового внутреннего продукта, национального дохода и т.д. Измерения этих показателей могут производиться как в стоимостной форме (например, руб./руб.), так и в натурально- стоимостной (например, т/руб.: производство (потребление) нефти на единицу ВВП). Например, на макроуровне показатели природоемкости валового внутреннего продукта (ВВП) можно определить как затраты используемых природных ресурсов (или ресурса) (N) на единицу ВВП: или как объемы загрязняющих веществ (Z) на единицу ВВП: где еn — коэффициент удельных затрат природных ресурсов; еz — коэффициент удельных загрязнений. В идеале агрегированные показатели природоемкости должны представлять соотношение стоимостной оценки всех используемых в сферах производства и потребления природных ресурсов или стоимостной оценки ущерба от загрязнений с одной стороны и макроэкономического показателя (ВВП, ВНП и др.). В качестве временного интервала можно брать год (для более или менее стабильных производств) или более продолжительные периоды времени (например пять лет для сглаживания годовых разбросов в урожайности в аграрном секторе). К сожалению, нигде в мире нет адекватной стоимостной оценки природных ресурсов и эколого-экономического ущерба. Конечно можно оценить стоимость использованных за год природных ресурсов на основе, например, рыночных цен. Однако общим случаем является недооценка используемых природных ресурсов, занижение их цены Тем самым показатель природоемкости на макроуровне получаете заведомо заниженным. В качестве отдельных показателей природоемкости на макроуровне для ВВП, национального дохода и пр. можно рассматривать показатели энергоемкости, материалоемкости, водоемкости, металлоемкости, удельных выбросов парниковых газов и т.д. -Второй уровень показателей природоемкости (продуктовый, или отраслевой, уровень) определяется: * затратами природного ресурса в расчете на единицу конечной продукции (V), произведенной на основе этого ресурса (например, количество земли, необходимое для производства 1 т зерна; количество леса, необходимое для производства 1 т бумаги, и пр.): Фактически это оценка эффективности функционирования природно-продуктовой вертикали, соединяющей первичный природный ресурс с конечной продукцией. Чем меньше здесь показатель природоемкости, тем эффективнее процесс преобразования природного вещества в продукцию, меньше отходы и загязнения; * объемом загрязнений в расчете на единицу использования природного ресурса, территории загрязнения, количество населения, конечной продукции: где Н — объем использования природного ресурса, общая территория загрязнения, количество населения, конечная продукция. В статистике также используются модифицированные показатели природоемкости в расчете на общее население страны, региона, города: затраты природных ресурсов или количество загрязнений на душу населения. Главные достоинства показателей природоемкости проявляются при их измерении в динамике или при сравнении с показателями других стран, экономических структур, технологий. В настоящее время экономика развивающихся стран и стран с переходной экономикой чрезвычайно природоемки и требуют значительно большего удельного расхода природных ресурсов (объемов загрязнений) на производство продукции по сравнению с уже имеющимися экономическими структурами других стран и современными технологиями. Например, сравнения природоемкости российской экономики и развитых стран дают показательные результаты. Так, энергетические затраты (энергоемкость) на единицу конечной продукции в России больше по сравнению с развитыми странами в 2—3 раза (табл. 6.1). Россия — северная страна, и поэтому расход энергии должен быть выше, чем в более южных странах. Однако такой разрыв в показателях энергоемкости нельзя объяснить только географическим местоположением, здесь существенную роль играет технологическое отставание. Показатели природоемкости в странах мира Т а б л и ц а 6.1 Страна Энергоемкость, Выбросы SOx, т нефт. экв. кг на 1000 долл. на 1000 долл. США ВВП США Выбросы С02, кг на 1000 долл. ВВП США Япония 0,17 0,3 0,42 Германия 0,21 1,1 0,52 Франция 0,21 0,9 0,31 Норвегия 0,22 0,3 0,32 Великобритания 0,20 1,8 0,49 Канада 0,36 4,1 0,73 США 0,28 2,3 0,72 Страны ОЭСР 0,24 2,1 0,58 Россия 0,61 6,0 1,54 Таблица составлена по данным Обзора деятельности по охране окружающей среды. Российская Федерация. ОЭСР. Париж, 1999. С. 198—201. Характерной для российской экономики является картина расходования лесных ресурсов на производство бумаги и картона по сравнению с ведущими лесными державами мира. Показатель природоемкости в этом случае равен частному от деления объема вывезенной древесины на объем производства бумаги и картона. По затратам лесных ресурсов на 1 т бумаги Россия превосходит развитые страны в 4—6 раз, т.е. в стране для выпуска единицы бумажной продукции и картона требуется срубить в несколько раз больше леса, чем это требуется по современным технологиям. Объем вывезенной древесины, используемый для производства 1 т бумаги и картона, м3,/т Россия США Финляндия 32 7 5 Швеция 6 Высокую природоемкость можно наблюдать и в аграрном секторе. Отставание сельскохозяйственных технологий, уровня образования работников, обслуживающих сельское хозяйство отраслей и видов деятельности, большие потери продукции оборачиваются огромным превышением затрат земельных ресурсов на получение единицы конечной продукции по сравнению с развитыми странами. Чрезвычайно велик разрыв в показателях природоемкости развитых стран и России и для загрязняющих воздух веществ (см. табл. 6.1). Так, удельные выбросы оксидов серы, которые приводят к кислотным дождям и деградации больших площадей лесов и земель, в России в 20 раз выше, чем в Японии и Норвегии, и примерно в 6—7 раз выше, чем в Германии и Франции. Производимый диоксид углерода, главный napниковый газ, приводящий к глобальному изменению климата, превышает в России показатели углеродоемкости развитых стран на единицу ВВП в 3-4 раза. Следует отметить, что в большинстве стран затраты природных ресурсов и производимые загрязнения по отношению к конечным результатам чрезмерно велики. Как показывает опыт развитых стран природоемкость обоих типов показателей (макроуровень и отраслевой, продуктовый уровень) может быть снижена как минимум в 2—3 раза. По имеющимся оценкам, можно сократить потребление энергии в мире в 2 раза при современной промышленной инфраструктуре, а на основе новой инфраструктуры, базирующейся на уже имеющихся технологиях, — на 90%. В докладе Римского клуба «Factor Four» за 1997 г. показано, как вдвое увеличить производство при сокращении наполовину объемов привлекаемых ресурсов, и приводятся конкретные технологии для достижения этого результата. Целесообразен также анализ показателя природоемкости в динамике. Его изменение может свидетельствовать или о экологосбалансированных, или техногенных сдвигах в экономике. Например, в России сейчас сложились негативные тенденции, связанные с ростом многих показателей удельных затрат природных ресурсов и загрязнений. Это во многом объясняется тем, что во время экономического кризиса 1990-х гг. выжили загрязняющие и ресурсоемкие секторы, тогда как многие ресурсосберегающие и высокотехнологичные производства практически исчезли. В результате промышленные выбросы Многих загрязняющих веществ в воздух и сброс сточных вод сократились менее резко, чем общий объем производства. В этих условиях в России нельзя переоценивать значение факта снижения нагрузки на окружающую среду в результате кризиса и падения производства. На этом фоне ситуация роста природоемкости и удельных загрязнений чрезвычайно опасна для будущего страны. Сейчас практически формируется эмбрион будущей экономической системы, которая будет развиваться в следующем столетии. И если этот зародыш экономического будущего несет в своих генах «антиэкологичность», то в случае начала экономического роста сложно будет предотвратить дальнейшую деградацию окружающей среды. При всей условности формул (6.2)—(6.5) расчеты по ним довольно ясно показывают «прожорливость» и затратный характер экономики страны. Эколого-экономическая диагностика предприятий Одним из примеров реализации на практике эколого- экономических оценок является введение понятия эколого- экономического рейтинга предприятия (ЭЭРП). Само понятие ЭЭРП рассматривается как процесс ранжирования и группировки предприятий, согласно произведенной оценке эколого-экономического уровня предприятий (ЭЭУП). Существующие различия в оценках ЭЭУП обусловлены следующими моментами: — авторы пользуются различной терминологией, при этом подразумевая одни и те же виды оценок и анализа; — структуры систем оценок и анализа резко различаются между собой по отражаемым элементам природопользования и взаимосвязи с производственными, хозяйственными и финансовыми процессами и операциями; — одни и те же элементы природопользования отражаются разными частными показателями, включенными в систему; используются различные системы измерения частных показателей (в абсолютных единицах, удельных, балльных оценках). Перечисленные обстоятельства приводят к тому, что используемая система данных далеко не всегда адекватно отражает степень достижения экологических нормативов и требований, эффективность рационального природопользования и прогрессивность проводимых природоохранных мероприятий. Большинство специалистов в последнее время склоняется к необходимости использования обобщающих и интегральных показателей для оценки экологоэкономической деятельности предприятия, природно-ресурсного потенциала и антропогенных воздействий на него, социально-экономической оценки. Существуют различные версии разработки интегральных и обобщающих показателей, отсюда отличия в теоретических подходах к оценке ЭЭУП. Такая оценка производится либо на основе одного из частных показателей, отражающих в наибольшей степени факторы воздействия на ОС, либо через агрегированный показатель на базе нескольких частных показателей. Процедуры выражения ЭЭУП через один интегральный показатель довольно сложны и трудоемки. Все это заставляет в качестве интегрального использовать универсальный показатель, способный отразить главные черты ЭЭУП. В качестве одного универсального показателя могут предлагаться показатели экономического ущерба, эффективность природоохранных мероприятий, отходоемкость производства, показатель приведенной массы выбросов (в тоннах условной примеси), природоемкость, ресурсоемкость, агрегированные показатели, приведенные показатели платежей за загрязнение и другие характеристики. Высказываются предложения по построению интегральной оценки через произведение частных показателей, а также по каждому элементу природной среды: атмосфере, водным ресурсам и т.д. Не вдаваясь в анализ предлагаемых подходов, отметим, что оценки экологоэкономического состояния непосредственно на уровне предприятия производились и публиковались довольно редко. Чаще оценки эколого-экономического характера применялись на уровне отрасли или регионов, и только в последнее время наблюдается интерес к подобного рода информации, что связано с инвестиционной привлекательностью того или иного проекта. В этих условиях оценка, производимая на основе комплексных, универсальных и обобщенных показателей, не может в полной мере характеризовать уровень эколого-экономического развития предприятия, поскольку необходимо смещение акцента на взаимосвязь природоохранных мероприятий с производственными, финансовыми, организационными процессами, происходящими на конкретном предприятии. Многие из применяемых на практике оценок техногенного воздействия на ОС не учитывают современных тенденций развития рыночных отношений и механизма платного природопользования. Очень слабо разработаны методы ранжирования и классификации предприятий по степени их эколого-экономического развития. Работа, проводимая на предприятиях по оценке их природоохранной деятельности, носит бессистемный характер. Система оценки эколого-экономического развития предприятия (ЭЭРП) сложна и построена для решения многоцелевой задачи управления региональным (отраслевым) природопользованием. При ее построении используется многоконтурная модель регулирования эколого-экономической (природоохранной) деятельности, которая отражает процесс управления природопользованием и принятия решений в зависимости от требований задающего блока внешнего контура (прежде всего — целей обеспечения экологической безопасности производства и продукции). Система показателей подразделяется на три подсистемы: уровень природопользования, уровень природоохранной деятельности, уровень экологизации производства. Дальнейшее деление системы и состав элементов более низких уровней зависят от конечной цели производимой оценки и определяются для двух случаев: углубленной оценки ЭЭРП, предназначенной для использования в процессе разработки экологических программ на ряд лет, и экспресс- оценки ЭЭРП в целях изучения природоохранной деятельности предприятия в динамике и принятия текущих решений по формированию и использованию экологического фонда предприятия. — В качестве дополнительных показателей экологичности производственных процессов можно использовать давно применяемые на практике коэффициенты замкнутости Кз и оборота К0 природных ресурсов. Первый из них определяется по формуле где Мi — масса i-го вида готовой продукции; Мсi — масса сырья, используемого в технологическом процессе. Если Кз = 0,94 до 1, то процесс считается безотходным, при Кз = 0,5 до 0,9 — малоотходным, при Кз = 0,5 — открытым. Соответственно где Mо — масса сырья, находящегося в обороте; Мс — масса сырья, забираемого из природных комплексов. Коэффициент оборота должен стремиться к возможному максимуму. Экологичность технологических процессов также оценивается по коэффициенту чистоты Кч: где Мизв1, Мизв2, Мизв3 — масса веществ, извлеченных из выбросов, стоков, отходов соответственно; Мвыб, Мсток, Мотх — масса выбросов, стоков, отходов соответственно. Значение коэффициента чистоты в идеале должно стремиться к единице. При Кч = 0,9-1 процесс считается чистым, при Кч = 0,5-0,9 — получистым, при Кч = 0,5 — грязным. Чистота процессов обеспечивается созданием эффективных водо- и газоочистных устройств (локальных и общезаводских). Важное место при оценке экологичности предприятий занимает определение степени опасности производств с использованием методики Росгидромета и мониторингу окружающей среды РФ. Категория опасности производства (КОП) определяется по следующей формуле: где Mi — масса выброса i-го вещества; ПДКi — предельно допустимая концентрация i-го вещества; n — количество загрязняющих веществ в выбросах; аi — безразмерный коэффициент, позволяющий соотнести степень вредности вещества со степенью вредности сернистого газа. Коэффициент аi зависит от класса опасности вредных веществ. Для веществ первого класса опасности его значение составляет 1,7; второго класса — 1,3; третьего класса — 1; четвертого класса — 0,9. Если КОП > 106 — предприятие относится к первой категории опасности, при КОП = 10 46 10 — ко второй категории, при КОП = 103 - 104 — к третьей категории, а при КОП < 103 — к четвертой категории опасности. Предприятия, отнесенные к третьей и четвертой категориям опасности, пользуются экологическими льготами по разработке нормативов ПДВ и частоте контроля со стороны органов охраны природы, а также по объему отчетности. Эмиссия веществ-загрязнителей (ВЗ) реализуется в виде техногенных потоков (вещественных и энергетических) от источников до объектов воздействия. Использование этого понятия дает возможность упростить формализацию и анализ процессов взаимодействия техносферных и биосферных образований для принятия решения в системах управления качеством окружающей среды. Такие решения должны быть ориентированы на предупреждение, снятие или минимизацию опасности техногенных воздействий. К основным характеристикам техногенного воздействия относят мощность генерации техногенных потоков ВЗ от техногенных источников и дозу поражения объектов воздействия. Имея достаточную информацию об этих характеристиках, можно проводить оценки экологической опасности (безопасности) технологий, предприятий, производств и различных видов хозяйственной деятельности по уровням их воздействия на ОС и здоровье человека. Сложность оценок техногенного воздействия заключается в недостаточной изученности промежуточных и результирующих эффектов комплексного воздействия сочетаний различных ВЗ техногенного происхождения (эффект суммации), продуктов их взаимодействия как между собой, так и с веществами, которые имеют место в процессах функционирования объектов поражения. В большинстве случаев оценки эффектов воздействия проводятся для конкретных ВЗ по принципу учета их прямого воздействия и накопления. Исследования последних лет позволили установить ранее неизвестные эффекты поражения живых организмов в результате вторичных превращений ВЗ с образованием новых веществ, которые отсутствовали в первичном техногенном потоке. Представляемый метод эмиссии ВЗ (или лучше подход; к рассматриваемой проблеме) получил название экометрии и ориентирован на решение следующих взаимосвязанных задач: — определение обобщенных количественных характеристик процесса генерации ВЗ от источников, различных по мощности, природе и пространственной ориентации; определение качественных характеристик техногенных потоков в виде их спектральных отображений по уровням опасности транспортируемых ВЗ; сравнительная оценка мощностей генерации ВЗ, а также доз поражения компонентов ОС и биоты от источник различного происхождения, включая источники вторичного воздействия; — оценка изменения уровней техногенной опасности ВЗ в процессе их превращения в технических системах экологической безопасности (очистка, нейтрализация, рециркуляция), в компонентах ОС (взаимные превращения, рассеивание, аккумуляция, ассимиляция и т.д.); — разработка обобщенных техногенных спектров и техногенных чисел для различных источников эмиссии ВЗ применительно к отраслям экономики с целью оценить экологическую безопасность технологий и производств; — разработка карт уровней техногенной опасности различных видов хозяйственной деятельности в зависимости от мощностей генерации ВЗ источников, распределенных по территории потенциального техногенного воздействия; — разработка карт уровней «до техногенного поражения» конкретных объектов, расположенных на рассматриваемых территориях; — сравнительная оценка мощностей генерации и эмиссии ВЗ от источников, распределенных по территориям административных границ; — разработка экономических балансов ущербов ОС на территории субъектов в результате трансграничных переносов вредных и опасных веществ; — обоснование заключений о масштабах ущерба и принятие решений для предъявления санкций по компенсации потерь от негативных воздействий. Приведенный перечень задач претендует на универсальность методологического подхода, однако на практике ряд проблем, например, связанных с трансформацией ВЗ в компонентах экосистем, более оправданно решать с помощью других методов. Это обусловлено рядом причин и в первую очередь сложностью самих процессов взаимодействия в неравновесной физикохимической системе «ВЗ — атмосфера, почвы, литосфера, гидросфера, биота». Такое развитие исследований перспективно и, безусловно, имеет важное значение для научного обоснования методов управления хозяйственной деятельностью по критериям экологической безопасности. Изучение процессов миграции и трансформации вредных веществ в трофических цепях и ландшафтах, их аккумуляция в пищевых средах в целях раскрытия механизмов резистентности или деградации различных экосистем дает дополнительную информацию для уточнения уровней опасности конкретных техногенных загрязнителей. В настоящее время разработано большое число показателей токсичности химических элементов, закономерностей формирования их концентраций и миграций в компонентах ландшафтов (патологичность, ПДК, превышение фона, технофильность, биологичность, атмоэкофильность, гидроэкофильность, почвоэкофильность и др.). Приведенные оценки геоэкологичности химических элементов являются в большинстве полуколичественными и дают лишь общее представление о возможных миграционных способностях тех или иных ингредиентов в соответствующих средах. Кроме того, они во многом зависят от методов аналитических определений (следовательно, и ошибок измерений) и подвержены значительным вариациям во времени и пространстве. С этих позиций предлагаемый экометрический подход в большей степени пригоден для оценок потенциальной опасности объемов выбросов ВЗ после «трубы», но не для оценок взаимодействия. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. Международное сотрудничество в области экологии и охраны окружающей среды базируется на принципах: 1. Каждый человек имеет право на жизнь в наиболее благоприятных экологических условиях. 2. Каждое государство имеет право на использование окружающей природной среды и природных ресурсов для развития и для обеспечения нужд своих граждан. 3. Экологическое благополучие одного государства обеспечивается с учетом интересов другого государства. 4. Хозяйственная деятельность, осуществляемая па территории государства, не должна наносить ущерба природе как в пределах государства, так и за его пределами. 5. Недопустимы любые виды хозяйственной деятельности, экологические последствия которой непредсказуемы. 6. Международный контроль на основе международных параметров на глобальном, региональном, национальном уровнях за состоянием и изменением окружающей природной среды. 7. Необходим международный обмен научно-технической информацией, технологиями по экологическим проблемам. 8. Государства должны оказывать друг другу помощь в экологических чрезвычайных ситуациях. 9. Все споры, связанные с проблемами окружающей среды, должны решаться мирными способами. Направления международного сотрудничества: 1. Выполнение действующих международных соглашений в области охраны окружающей среды (контроль загрязнений в том числе и трансграничных переносов, развитие системы мониторинга). 2. Работа совместных или иностранных предприятий, использующих природные ресурсы России. 3. Сотрудничество в области экологического образования (школы, семинары, конференции и др.). 4. Обмен оборудованием, технологиями по снижению загрязнения окружающей среды предприятиями. Некоторые из международных организаций и программ: 1) при ООН:  ЮНЕСКО - программа по образованию, науке, культуре:  ЮНЕП - занимается исследованиями по охране окружающей среды и в частности биосферным мониторингом;  ФАО - занимается вопросами продовольствия и сельского хозяйства, использования и охраны водных источников, сохранения, восстановления и повышения плодородия почвы, производительности лесов и ресурсами животного мира;  ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения) - занимается санитарногигиеническими направлениями охраны окружающей среды;  МСОП - 200 международных ученых работают в 6 комитетах, один из которых выпускает Красную книгу. 2) Всемирный фонд охраны диких животных. 3) Международный совет по охране птиц. 4) Комитет по охране природы Тихого океана. 5) Международная федерация молодежи по охране природы. Литература 1. ЯгафароваГ.Г., НасыроваЛ.А., ШаховаФ.А., БалакиреваС.В. и др. Инженерная экология в нефтегазовом комплексе. Уфа: УГНТУ.- 2007.- 334с. 2. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М.: Финансы и статистика, 2009. – 672 с. 3. БулатовА.И., МакаренкоП.П., ШеметовВ.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности.-М.: Недра, 1997.- 484 с. 4. ГриценкоА.И., АкоповаГ.С., МаксимовВ.М. Экология. Нефть и газ.–М.:Наука,2003,598с. 5. Совершенствование систем разработки, добычи и подготовки газа на месторождениях Крайнего Севера/под ред. Р.И. Вяхирева.-М.: Недра, 2008. 6. АбросимовА.А. Экология переработки углеводородных систем. –М.: Химия,2002.-608с. 7. Балакирева С.В., Шахова Ф.А., Барахнина В.Б., Мукаева Г.Р. Учебно - методическое пособие к лабораторной работе на компьютере «Энергетика экосистем. Трофическая структура экосистемы «Остров»». – Уфа: УГНТУ, 2004.- 36 с. 8. Балакирева С.В., Абдрахимов Ю.Р. Глобальные экологические проблемы атмосферы и пути их решения. – Уфа: УГНТУ, 1998. – 134 с. 9. Макар С.В., ГлушковаВ.Г. экономика природопользования. М.: Юрайт,2011.- 588с.