МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПРИРОДООХРАННОГО И КУРОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Факультет водных ресурсов и энергетики Кафедра инженерной экологии КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине “Основы экологии” Вариант №15 Выполнил: студентка 1-го курса группы ПГС – 101-з Попьюк Д.Н. Проверил преподаватель: Сапронова З.Д. Симферополь – 2008 Теоретическая часть 1. Контроль за состоянием окружающей среды. Экологическое картирование. Термины, определения. 2. Основные глобальные экологические проблемы: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди, ядерная зима, смог и др. 3. Стратегия и тактика сохранения и развития жизни на Земле. 1. Контроль за состоянием окружающей среды. Экологическое картирование. Термины, определения. Экологический контроль. С целью обеспечения соблюдения требований охраны окружающей среды, а также норм, правил и государственных стандартов в области охраны окружающей среды субъектами хозяйственной и иной деятельности, оказывающими негативное воздействие на природную среду, реализуется система экологического контроля. Экологический контроль — это система мер по предотвращению, выявлению и пресечению нарушения законодательства в области охраны окружающей среды. Функционирование системы экологического контроля является важнейшим условием обеспечения экологической безопасности. В Российской Федерации осуществляются государственный, производственный и общественный контроль в области охраны окружающей среды. Организация государственного экологического контроля возложена на специально уполномоченный орган исполнительной власти. Законодательством запрещено совмещение функций государственного контроля в области охраны окружающей среды и функций управления в области хозяйственного использования природных ресурсов. Государственный экологический контроль реализуется путем проверок любых организаций и предприятий, независимо от форм собственности, государственными инспекторами в области охраны окружающей среды. Полные проверки охватывают весь крут вопросов, связанных с природоохранной деятельностью. В процессе проведения целевых проверок контролируются отдельные вопросы природоохранной деятельности (работа газо- и водоочистных сооружений, состояние свалок, шламонакопителей, реализация плана природоохранных мероприятий, выполнение ранее выданных предписаний). К целевым проверкам относятся также надзор за ходом строительства и реконструкции объектов, обследование предприятий по заявлениям и обращениям граждан. Государственные инспекторы в области охраны окружающей среды при исполнении своих должностных обязанностей имеют Широкие права и полномочия — от выдачи предписаний юридическим лицам по устранению экологических правонарушений до приостановления деятельности предприятий в случаях нарушения ими природоохранного законодательства. Производственный экологический контроль осуществляется хозяйствующими субъектами, оказывающими или способными оказать негативное воздействие на состояние окружающей среды. Производственный экологический контроль ограничен рамками технологического производственного цикла и имеет своей целью подтверждение соблюдения предприятием - природопользователем установленных экологических стандартов, нормативов и правил, а также выполнения мероприятий по охране и оздоровлению окружающей среды, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов. Эта цель достигается при условии организации эффективного непрерывного контроля установленных показателей по каждому источнику прямого воздействия на окружающую среду, с которым связан экологический риск для окружающей среды 2 (например, в результате нарушения технологического процесса, отступления от расчетного режима эксплуатации оборудования, техногенных аварий и катастроф). В силу несовершенства существующих методов контроля загрязнителей, оценки их токсичности, распространения в окружающей среде не исключается возможность проявления негативных изменений природных сред под влиянием данного предприятия. С учетом этого законодательством предусмотрена обязанность предприятия - природопользователя по организации контроля качества природных сред в зоне его прямого влияния (локальный экологический мониторинг). Производственный экологический контроль решает следующие задачи: o контроль выбросов в атмосферу, сбросов сточных вод, водопотребления и водоотведения непосредственно на границах технологического процесса для оценки соблюдения нормативов ПДВ, ПДС и эффективности регулирования выбросов в атмосферу в особо неблагоприятных метеоусловиях (НМУ); o контроль режима работы технологического и вспомогательного природоохранного оборудования и объектов, связанных с образованием, выделением и улавливанием загрязняющих веществ, образованием и складированием отходов; оценка экологической безопасности продукции. Основными объектами производственного экологического контроля являются: сырье, материалы, реагенты, препараты, используемые в производстве; источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух; источники сбросов загрязняющих веществ в водные объекты, системы канализации и водоотведения; системы очистки отходящих газов; системы очистки сточных вод; системы оборотного водоснабжения; хранилища и склады сырья и материалов; объекты размещения и обезвреживания отходов; готовая продукция. В ряде случаев в сферу производственного экологического контроля включаются отдельные природные объекты (контроль теплового и химического загрязнения водоемов и водотоков, грунтовых вод). Контроль опасных отходов организуется на всех этапах обращения с ними; при образовании отходов, их накоплении, транспортировке, переработке и обезвреживании, захоронении, а также после захоронения через наблюдение мест захоронений. Производственный экологический контроль осуществляется службой охраны окружающей среды. Лаборатории, реализующие функции производственного экологического контроля на предприятии, должны быть аккредитованы и иметь соответствующие лицензии. Подлежащие контролю источники выбросов вредных веществ в атмосферу и сброса сточных вод в водные объекты определяют на основе установленных нормативов ПДВ и ПДС, а также данных статистической отчетности. Количество источников выбросов и сбросов, перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю, и график контроля предприятия и организации - природопользователя ежегодно согласовывают с территориальными подразделениями федеральных уполномоченных органов. В планахграфиках указываются точки отбора проб, периодичность отбора и перечень контролируемых ингредиентов. Перечень наиболее опасных загрязняющих атмосферу веществ, подлежащих контролю на источниках, составляют вещества из трех групп: o основные (пыль, оксид углерода, оксид и диоксид азота, диоксид серы); o вещества первого класса опасности; 3 o вещества, для которых по данным наблюдений на контролируемой территории зарегистрирована концентрация более пяти ПДК. Основным методом контроля выбросов в атмосферу и сброса сточных вод должны быть прямые инструментальные измерения. Оптимальный объем приборного контроля устанавливается с учетом особенностей технологического режима. Для крупных (основных) источников загрязнения должна быть предусмотрена организация непрерывного автоматического контроля выбросов (сбросов). Общественный экологический контроль осуществляется с целью реализации прав каждого человека на благоприятную окружающую среду и предотвращения экологических правонарушений. В общественном экологическом контроле участвуют общественные и иные некоммерческие организации (в соответствии с их уставами), а также граждане (в соответствии с законодательством Украины). Результаты общественного экологического контроля, представленные в органы государственной власти и местного самоуправления, подлежат обязательному рассмотрению. Экологическое картирование – нанесение на карту распространения в пространстве (с количественными и качественными) показателями экологических показателей и отражение на ней региональных особенностей экологической ситуации. Экологические исследования включают геоэкологическое картирование (геоэкологическую съемку) и геоэкологический мониторинг за конкретными природными и техногенными объектами. Геолого-экологические исследования позволяют получать информацию по экологическому состоянию геоэкологической среды, выявлять источники загрязнения и оконтуривать загрязненные участки, прогнозировать изменения среды, разрабатывать необходимые природоохранные мероприятия. Экологические исследования – новый вид исследований. Экологические исследования и картографирование проводятся в разных масштабах. Мелкомасштабные исследования (1:1000000 - 1:500000) выполняются при изучении глобального и регионального фонового состояния геологической среды, характера нарушения ландшафта1. Среднемасштабные (1:200000 - 1:100000) – при изучении состояния и изменения геологической среды в районах с напряженной экологической обстановкой и определения участков для постановки крупномасштабных работ. Крупномасштабные исследования (1:50000 - 1:25000) проводятся в районах экологического бедствия, прилегающих к промышленным комплексам и промышленногородским агломерациям. Детальные (1:10000 и крупнее) – для изучения конкретных объектов. Целью геолого-экологических исследований является оценка экологического состояния геологической среды. К основным задачам относятся: предварительная оценка экологического состояния и районирование территории Украины и крупных регионов; выделение районов с природным повышенным фоновым содержанием токсичных элементов; выявление техногенных факторов, воздействующих на геологическую среду, и оценка характера их влияния; Ландшафт – единая территория с однотипным рельефом, геологическим строением, климатом, общим характером поверхностных и подземных вод, закономерным сочетанием почв, растительных и животных сообществ. 1 4 изучение, оценка и прогноз техногенных изменений; обоснование мероприятий по рациональному использованию недр и размещению стационарной сети по наблюдению и контролю; выделение территорий для более детальных исследований; детальное изучение конкретных объектов [1, 2]. Геолого-экологические карты Геолого-экологические карты представляют собой картографическое изображение геологической среды и происходящих в ней процессов, способных влиять на окружающую среду и здоровье человека. Карты составляются на двух листах. Первый лист – экогеологическая карта – отображает информацию о естественном состоянии компонентов геологической среды (ландшафтные системы, литогенная основа ландшафтов, геолого-тектонические и гидрогеологические условия, геохимические особенности почв, пород, донных осадков, вод, растительности, геодинамические процессы) и их изменении, о техногенных системах и объектах. Второй лист – карта экологической оценки геологической среды – показывает обобщенное экологическое состояние геологической среды, отражает изменение экологического состояния, и необходимые природоохранные мероприятия. Перечисленные карты и карта фактического материала относятся к обязательным. Для составления обязательных карт необходимо иметь вспомогательные, которые подразделяются на аналитические, отражающие фактическую информацию, и синтетические, дающие обобщенную информацию. К аналитическим относят карты техногенных объектов, концентраций отдельных элементов в изолиниях, гамма-поля, проницаемости пород зоны аэрации, их засоленности, нефтезагрязнения, проявлений отдельных геологических явлений и т.д. Среди синтетических выделяют карты ландшафтно-индикационную, литогеохимическую, гидрогеохимическую, радиогеохимическую, защищенности подземных вод и др. [11,16,20]. Методика составления геолого-экологической карты Методика рассматривается на примере составления геолого-экологических карт масштабов 1:100000 - 1:200000. Сложная и разнообразная нагрузка геолого-экологических карт требует большого объема исходных материалов, среди которых: геологические, гидрогеологические, инженерно-геологические, литогеохимические, радиогеохимические, ландшафтные и др. карты; аэрокосмические снимки; фактический материал, полученный в результате геоэкологических исследований; информация о хозяйственной деятельности и ее влияния на геологическую среду, о ресурсах подземных вод, о гидрологических условиях, о результатах медико-экологического обследования населения. На топографическую основу наносят данные о естественном состоянии геологической среды, ее изменении и техногенные объекты. 5 2. Основные глобальные экологические проблемы: парниковый эффект, озоновые дыры, кислотные дожди, ядерная зима, смог и др. Проблемы состояния природных ресурсов В использовании природных ресурсов человечеству всегда приходилось считаться с ограниченностью их запасов. Вместе с тем история убедительно показывает, что применительно ко всем трем крупным категориям ресурсов - продовольствию, материалам и энергии - противоречие между потребностями общества и возможностями их удовлетворения пока решалось в пользу человека. В эпоху научно-технической революции (НТР) резко усилилось воздействие человека на природу в целом и на ее главные компоненты - природные ресурсы. Хронологическое начало НТР обычно относят ко второй половине XX века, когда успехи естественных наук привели к коренному усовершенствованию многих машин, механизмов и технологических процессов, стимулировав тем самым быстрый рост производительных сил, а следовательно, и более интенсивное и разностороннее использование (извлечение и потребление) человеком природных ресурсов (минерально-сырьевых, почвенных, климатических, ресурсов биосферы и рекреационных). Проблемы состояния окружающей среды Вместе с интенсификацией использования природных ресурсов стремительно возросло и загрязнение окружающей среды отходами производственной деятельности. Загрязнение возрастало непропорционально большими темпами еще и потому, что на первых этапах НТР в области промышленного производства использовались отсталые технологии. Массовый выброс в атмосферу, гидросферу и почвенно-растительный покров вредных веществ и соединений принял опасный характер, могущий вызвать необратимые экологические изменения. Можно выделить следующие основные экологические последствия НТР: накопление гигантского объема промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов; сброс огромного количества промышленных и коммунально-бытовых сточных вод в водные объекты суши, тепловое загрязнение водоемов; прогрессирующее загрязнение Мирового океана, ставящее под угрозу функционирование его как важнейшего звена влагооборота на Земле; угроза истощения биологических ресурсов Мирового океана; интенсивное загрязнение атмосферы промышленными выбросами, вызывающими опасность нарушения водно-теплового режима планеты и повреждения озонного слоя, который контролирует сохранность биосферы в целом; резкое усиление водной эрозии; возникновение очагов пыльных бурь вследствие деградации сельскохозяйственных земель; снижение плодородия почв; ухудшение качества окружающей среды в городских поселениях вследствие загрязнения атмосферы и водных источников, резкое возрастание уровня шума, вибрации и излучений, негативно влияющих на человеческий организм; нарушение земель, не сопровождающееся их рекультивацией, в результате проведения в больших объемах горногеологических работ; промышленное сведение в больших масштабах тропических лесов - одного из наиболее важных компонентов биосферы в целом, имеющего глобальное экологическое значение. Все выше перечисленные факторы обусловили возникновение ряда глобальных экологических проблем. 1. Загрязнение водной среды Вода - вещество, жизненно необходимое для человека. Вода - распределитель 6 солнечной энергии на Земле, главнейший творец климата, аккумулятор тепла, гигантский движитель, необходимый компонент всех технологических процессов в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Водная проблема стоит остро во всем мире. Вода необходима для всех растений, животных и, конечно, для человека. Но запасы воды на Земле ограниченны, их ничем нельзя заменить. В древности воду считали одной из четырех основных стихий (наряду с землей, огнем и воздухом). Поэтому ключи, реки и ручьи почитались как обиталища богов и нимф, как дарители жизни и плодородия. Три четверти поверхности нашей планеты покрыты водой. Общий объем водных запасов Земли - 1,4 млрд км3. Из этого объема 94,2% - соленая морская вода. Лед, лежащий вокруг полюсов и в горах, составляет еще 1,65%. К числу пресных подземных вод можно отнести только 13,3% их общих запасов. Это наиболее ценный компонент гидросферы, что объясняется их широким использованием в жизни человека, промышленности, коммунально-бытовом водоснабжении, орошении и обводнении земель и т.д. Проблема глобальных и региональных балансов пресных вод суши выступает ныне как одна из актуальных проблем гидрологии. Широко обсуждаемая ныне проблема "водного кризиса" вызвана возможностью исчерпания пресных вод гидросферы в недалеком будущем. Масштабы их использования возрастают с каждым годом, тогда как меры по их умножению и охране пока еще недостаточны. Из общего объема озерных вод 45% приходится на долю бессточных засоленных озер. Особое значение имеет водяной пар, присутствующий в атмосфере, который играет роль фильтра для солнечной радиации, а вода на земной поверхности служит своего рода буферной системой, смягчающей действие экстремальных температур. И хотя он составляет ничтожную часть общего запаса воды (0,001%), его значение в определении климата огромно. Без атмосферной воды не было бы и погоды. Главным источником пара в атмосфере служит океан. Единство всех видов природных вод (Мирового океана, вод суши, водяного пара в атмосфере, подземных вод) осуществляется в процессе круговорота воды в природе. Движущими силами этого глобального процесса служат поступающая на поверхность Земли тепловая энергия Солнца и сила тяжести, обеспечивающая перемещение и возобновление всех видов природных вод. Роль воды как носителя жизни чрезвычайно велика. Человеческое тело примерно на две трети состоит из воды. Вода - важнейший “вид транспорта” для всех веществ в теле. Человек использует воду и впрямую, и опосредованно: для питья, мытья, стирки, приготовления пищи, для охлаждения, для отдыха, спорта и развлечения, а также как путь транспортного сообщения. К питьевой воде предъявляются особенно жесткие требования. Питьевая вода высокого качества используется не только для утоления жажды, но и для гигиенических целей, для приготовления пищи, как растворитель. Промышленность и сельское хозяйство используют чистую воду, называемую технической. Требования к ней ниже, чем к питьевой. В пищу человеку идут многие водные организмы: рыба, ракообразные, моллюски и другие животные, водоросли и высшие водные растения. Таким образом, вода поставляет нам пищу. Тепловым электростанциям, нефтеперегонным заводам и многим другим промышленным установкам требуется большое количество воды для охлаждения. Кроме того, вода с древнейших времен стала важнейшим и самым дешевым транспортным путем. Но использование воды для смыва и уноса всякого рода нечистот и отходов приобрело сейчас во многих районах слишком большой размах и переходит в злоупотребление. 7 Загрязнение водоемов промышленными и сточными водами Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь требуется жизнь. Вода крайне чувствительная к загрязнению. Естественные условия, сложившиеся в водоемах, могут быть значительно нарушены человеком. Бытовые и промышленные стоки часто превращают прозрачные, богатые рыбой реки в мутные, дурно пахнущие, наполненные ядами и возбудителями болезней канавы. Бытовые стоки, богатые органическими веществами - пищевыми и другими отходами, особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ уходит очень много кислорода. Основное значение имеют производственные сточные воды, содержащие различные химические вещества и вредно влияющие на рыб. Наиболее сильно загрязняют поверхностные воды целлюлозно-бумажные фабрики, химические предприятия, нефтеперерабатывающие заводы, текстильные фабрики, горные установки, металлургические предприятия и т.д., а также сельское хозяйство. Основными загрязнителями в настоящее время являются нефть, фенолы, пестициды, сложные химические соединения, цветные металлы и т.д. Все более широкое распространение находят моющие синтетические вещества. Наличие их в воде даже в незначительном количестве придает воде неприятный привкус и запах, а также ведет к образованию пены. Даже небольшая концентрация этих веществ приводит к гибели мелкого планктона и замору рыб. Совсем недавно появилась угроза чистоте водоемов, созданная применением пестицидов. Попадая в водоемы, пестициды долго не поддаются биологическому распаду, накапливаются в планктоне, рыбе, а затем по биологической цепочке переходят в организм человека, действуя угнетающе на работу отдельных органов и организм в целом. Кроме сточных вод, на качество водных источников могут влиять и многие другие загрязнения, попадающие в водотоки: продукты эрозии, хлориды, применяемые против обледенения дорог, соли, вымываемые из речных русел или выщелачиваемые из почв при орошении, ливневые воды с загрязненных территорий, и т.д. Загрязнение поверхностных и подземных вод вызывает коррозию находящихся в воде бетонных и железобетонных конструкций, а также образование на них различных отложений. Это в конечном счете затрудняет и удорожает эксплуатацию сооружений. Вредные последствия неудовлетворительного качества воды наблюдаются и при орошении сельскохозяйственных угодий: происходит засоление почвы, выщелачивание солей из нее, торможение биохимических процессов в почве и в клетках растений, повышение кислотности, занос полей грубодисперсными и коллоидными веществами. В настоящее время хозяйственная деятельность человека привела во многих районах к усилению процессов эвтрофикации водоемов: в них в избыточных количествах стали поступать соединения углерода, азота, фосфора, что приводит к нежелательным последствиям. В таких сильно загрязненных водоемах усиливается "цветение" - массовое развитие фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды. Результатом цветения воды является дефицит кислорода, появляется метан и сероводород. В результате рыба и другие животные погибают, а вода становится непригодной для бытовых нужд. Из приведенных примеров видно, что вода, в больших количествах используемая человеком, нуждается в очень бережном отношении, в охране не только ее количества, но и качества. Загрязнение Мирового океана и морей За последнее время большую тревогу вызывает явление прогрессирующего загрязнения морей и Мирового океана в целом. Основным источником загрязнения служат местные бытовые и промышленные сточные воды, нефть и радиоактивные вещества. Особую опасность представляют загрязнения нефтью и радиоактивными веществами, охватывающие огромные пространства Мирового океана. С быстрым ростом приморских городов и промышленности в них сброс в моря 8 промышленных бытовых стоков достиг такого объема, что море оказалось не в состоянии перерабатывать всю массу отбросов. В результате в районах городов образовались обширные зоны загрязнения. Под влиянием загрязнений происходит отравление водных организмов, обеднение фауны, падение рыбного промысла, разрушение природных ландшафтов, зон отдыха, курортов и пляжей. В наиболее сильной форме это проявляется в бухтах и заливах, где ограничен обмен воды с открытым морем. Загрязнения моря пагубно отражается на туризме и отдыхе, на рыболовстве, затрудняет опреснение морской воды в тех случаях, когда ее нужно превратить в питьевую. Загрязнение моря - общемировая проблема. Как и в пресных водах, индикатором загрязнения может быть рыба. Основным загрязнителем морей, значение которого быстро возрастает, является нефть. Этот вид загрязнителя попадает в море разными путями: при спуске воды после промывки цистерн из-под нефти, при аварии судов, в особенности нефтевозов, при бурении морского дна и авариях на морских нефтепромыслах и т.д. Загрязнение морей и океанов наносит огромный вред. От нефти гибнут многие водные животные, в том числе ракообразные и рыба. Очень часто рыба, остающаяся живой, не может быть использована из-за сильного нефтяного запаха и неприятного привкуса. Нефтяная пленка есть даже в антарктических водах, здесь от нее гибнут тюлени и пингвины. Нефтяные "плавучие острова" странствуют по океаническим и морским течениям или приплывают к берегам. Попадая, таким образом, на берег, нефть делает непригодными пляжи, превращает побережье многих стран в пустыни. Такими стали многие участки западных берегов Англии, куда Гольфстрим приносит нефть из Атлантики. Нефть погубила многие европейские курорты. Большую опасность представляет загрязнение Мирового океана радиоактивными веществами, заражению которыми подвержены растения и животные. В их организмах происходит биологическая концентрация этих веществ, передаваемых друг другу через цепи питания. Зараженные мелкие организмы поедаются более крупными, в результате чего у последних образуются опасные концентрации. Но не только ядовитые химикаты, нефть угрожают жизни рыб, птиц и млекопитающих. Богатство живого мира сокращается и из-за других факторов. Например, рыболовные флоты различных государств ежегодно вылавливают из него 3 млн т рыбы вдвое больше, чем 40 лет назад, и больше, чем ежегодный прирост численности внутри многих видов. Давно стали редкостью сельдь, морской язык (вид камбалы). Все чаще рыбаки расширяют свои зоны лова, все совершеннее становится техника. Но такое увеличение уловов не означает, что население стало есть больше рыбы. Опасность вымирания целых популяций связана также с загрязнением и уничтожением мест нереста и откармливания молоди. Очень много грязи попадает на ватты - илистые пляжи, затопляемые приливом. А ведь ватты относятся к районам особой экологической важности. Уничтожение ваттов ведет к вымиранию десятков видов растений, а также мелких животных, необходимых для правильного функционирования пищевых цепей. Как подчеркивают специалисты-экологи, вымирание одногоединственного вида галофитов (растений, предпочитающих засоленные почвы) приведет к исчезновению 8-16 видов животных, питающихся этим видом. Понятно, почему ученые предостерегают от серьезных вмешательств в экосистему ваттового моря и требуют отменить планы строительства дамб. Будущее биологических ресурсов Мирового океана находится под серьезной угрозой и нуждается в эффективных мерах по его охране от загрязнений. Мировой океан должен быть ареной международного сотрудничества в области рационального использования и охраны его ресурсов, предполагающего участие в международных программах всех государств, заинтересованных в сохранении Мирового океана в качестве важнейшей экосистемы мира. 9 2. Загрязнение атмосферного воздуха Атмосфера как природная система. Важнейшие климатические и экологические особенности Земли в решающей степени определяются наличием и свойствами ее газовой оболочки - атмосферы. Как и другие оболочки планеты, эта природная система оформилась не сразу, а в ходе длительной эволюции Земли. Считается, что первичная система возникла примерно 4,5 млрд. лет тому назад в ходе дегазации Земли в результате сложных химических и фотохимических реакций, происходивших под действием солнечной радиации. Благодаря специфическому газовому составу, способности поглощать и отражать солнечную радиацию, озонному слою, в котором задерживается основная часть коротковолнового излучения Солнца, благоприятному температурному режиму и присутствию водяного пара атмосферу можно назвать одним из главных источников жизни на Земле. Современное соотношение газов в атмосфере Земли не есть нечто первозданное. Его значительные, но чрезвычайно медленные изменения происходили и до появления техносферы. Лишь 100-150 лет назад определенные коррективы в естественные тенденции развития атмосферы начал вносить человек. Колоссальные запасы воздуха и кажущаяся беспредельность атмосферы породили убежденность в неисчерпаемости воздушного бассейна. Современные размеры вмешательства человека в атмосферные процессы (изъятие газов, технические выбросы и т.п.) измеряются астрономическими величинами. Естественные и техногенные процессы в атмосфере становятся угрожающе сопоставимыми. Основные источники загрязнения атмосферы В последние годы отмечается сильное загрязнение воздуха, связанное с расширением очагов промышленности, с технологизацией многих областей нашей жизни. Действие вредных веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, накоплением в крупных городах, большой длительностью их нахождения в воздухе, особыми метеоусловиями и другими факторами. Загрязнение воздуха никак нельзя не принимать во внимание. В районах, где отмечаются высокая плотность населения, скопление заводов и фабрик, большая насыщенность транспортными средствами, загрязнение воздуха особенно быстро возрастает. В дни, когда из-за погодных условий циркуляции воздуха ограниченна, может возникать смог. Основные источники загрязн0ния воздуха - автомобильный транспорт и промышленные предприятия. К основным загрязнителям атмосферы относятся углекислый газ, окись углерода, окислы серы, окислы азота и малые газовые составляющие, способные оказать влияние на температурный режим тропосферы: окись азота N2O, галогенуглероды (фреоны), метан (СН2) и тропосферный озон (О3). Первостепенное значение среди составляющих атмосферу соединений отводится углекислому газу. В атмосферном воздухе его содержится 0,03%. Значительная часть углекислого газа поступает в атмосферу из естественных источников в результате дегазации верхней мантии и за счет вулканических выбросов, а также при сжигании угля, нефти и газа, то есть на тепловых электростанциях и котельных. Небольшие его количества безопасны, но в очень больших дозах он приводит к потере сознания и смерти. За последние сто лет содержание двуокиси углерода в воздухе выросло примерно на 14%, что связано со все увеличивающимися количествами сжигаемых угля и нефти, а также с вырубкой лесов, особенно тропических, которые извлекали часть СО2 из атмосферы. Продолжающийся рост содержания углекислого газа в воздухе может привести через какое-то время к повышению температуры на Земле, т.к. “одеяло” из углекислого газа не будет пропускать в космос тепло, излучаемое Землей. Это так называемый парниковый (оранжерейный) эффект. Опасаются, что температура на нашей планете может 10 повыситься на 1,5-3оС. Окись углерода (СО) - неощутимый, бесцветный и не имеющий запаха ядовитый газ, возникающий при неполном сгорании органических соединений. На воздухе он сравнительно быстро превращается в двуокись углерода. Высокие концентрации СО, возникающие в воздухе, загрязненном автомобильными выхлопами в часы пик или при погоде, способствующей смогу, особенно опасны для людей, страдающих болезнями сердца и сосудов. Основные источники этого газа - отопительные системы домов, автомобильные выхлопные газы и на третьем месте - промышленность. Экологические последствия загрязнений атмосферы выбросами SO2 весьма велики. Проблема “кислотных дождей” переросла в глобальную проблему. Выпадающие “кислотные дожди” и продукты их превращений сказываются на состоянии поверхностных вод, почвенного и растительного покрова, вызывают ускоренную коррозию металлов, приводят к обесцвечиванию красок и т.д. Выпадающие “кислотные дожди” вызывают закисление водоемов, отрицательно влияют на почвенный и растительный покров. В озерах южной Скандинавии закисление воды вызвало понижение значений водородного показателя (рН). Закисление озер отмечено также в других промышленно развитых странах. Снижение показателя рН стимулировало развитие процессов выщелачивания тяжелых металлов из горных пород. Однако наиболее тяжелые последствия закисления испытывают водные экосистемы, в особенности ихтиофауна. Сокращается численность фито- и зоопланктона. В первую очередь погибают саламандры и лягушки. Причиной гибели рыб служит нарушение ионного и кислотно-щелочного равновесия в жабрах, которое наступает при уменьшении значения рН от 5 до 4. Биологическая продуктивность многих озерных водоемов резко сократилась. Особую опасность для озонного слоя создают фреоны, которые используются в промышленности в качестве охладителей, а также в многочисленных аэрозольных баллонах. Повреждение озонному слою наносит также закись азота N2O, выделяющаяся в атмосферу в ходе минеральных удобрений. Экологические последствия Атмосфера как природная система имеет важнейшее значение для функционирования всех живых организмов, населяющих нашу планету. Однако человеческое общество, оказывая преднамеренные и непреднамеренные воздействия на атмосферу, меняет ее свойства в неблагоприятном направлении. Эти воздействия особенно возросли в современную эпоху. Под загрязнением атмосферы следует понимать изменение ее состава при поступлении примесей естественного или антропогенного происхождения. К первым относятся извержения пепла и газов вулканами, лесные и степные пожары, насыщенные солями морские брызги и туманы, пыль с эродированных почв и тонкий песок пустынь, растительная пыльца, микроорганизмы, выделения животных, а также космическая пыль. В последние годы отмечается сильное загрязнение воздуха, связанное с расширением очагов промышленности, с технизацией многих областей нашей жизни. Действие вредных веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, накоплением в крупных городах, большой длительностью их нахождения в воздухе, особыми метеоусловиями и другими факторами. Загрязнение воздуха никак нельзя не принимать во внимание. В районах, где отмечаются высокая плотность населения, скопление заводов и фабрик, большая насыщенность транспортными средствами, загрязнение воздуха особенно быстро возрастает. В дни, когда из-за погодных условий циркуляции воздуха ограниченна, может возникать смог. Изменения климата В последние годы все больше говорят и пишут о климате. Из-за высокой 11 плотности населения, создавшейся в некоторых районах Земли, и особенно из-за тесных экономических взаимосвязей между районами и странами, необычные погодные явления, не выходящие, впрочем, за рамки нормального диапазона колебаний погоды, показали, насколько чувствительно человечество ко всяким отклонениям погоды от средних значений. Климатические тенденции, наблюдавшиеся в первой половине ХХ века, приобрели новое направление, особенно в районах Атлантики, граничащих с Арктикой. Здесь стало увеличиваться количество льда. В последние годы наблюдались и катастрофические засухи. Неясно, в какой мере связаны между собой эти явления. Во всяком случае они говорят о том, как сильно могут изменяться погода и климат на протяжении месяцев, лет и десятилетий. По сравнению с прежними веками уязвимость человечества к таким колебаниям возросла, так как ресурсы пищи и воды ограниченны, а население мира все растет, развивается и индустриализация. Изменяя свойства земной поверхности и состав атмосферы, выделяя в атмосферу и гидросферу тепло, человек все больше влияет на климат. Вмешательство человека в природные процессы достигло такого размаха, что, например, быстрое сведение лесов, особенно тропических, оказывается чрезвычайно опасным не только для тех районов, где оно проводится, но и для климата Земли. Промышленные предприятия, сбрасывающие тепловые отходы в воздух или водоемы, выбрасывающие в атмосферу жидкие, газообразные или твердые (пылевые) загрязнения, могут изменять местный климат. Если загрязнения воздуха будут продолжать расти, они начнут сказываться и на глобальном климате . Наземный, водный и воздушный транспорт, выбрасывая выхлопные газы, пыль и тепловые отходы, также может влиять на местный климат. Сказывается на климате и сплошная застройка, ослабляющая или прекращающая циркуляцию воздуха, и отток местных скоплений холодного воздуха. Загрязнение моря, например, нефтью влияет на климат обширных пространств. Принимаемые человеком меры по изменению облика земной поверхности в зависимости от их масштабов и от того, в какой климатической зоне они проводятся, не только приводят к местным или региональным изменениям, но и затрагивают климат целых материков. К таким изменениям относятся, например, изменения землепользования, уничтожение или, наоборот, насаждение лесов, обводнение или осушение, распашка целины, создание новых водоемов - все то, что изменяет тепловой баланс, водное хозяйство и распределение ветров на обширных пространствах. 3. Деградация почвенных ресурсов Как немыслима жизнь без воды и воздуха, так немыслима она и без почвы, на которой произрастают растения и обитает большинство животных. Если сравнить космические снимки одной и той же территории, сделанные с перерывом в несколько лет, нетрудно обнаружить изменение ландшафта и состояния растительности, произошедшие в период между съемками. Где-то покрылись травами пески пустыни, где-то, напротив, вытоптаны пастбища и пески раздуваются ветром. В одном районе орошен большой массив засушливых земель и безводная прежде степь зеленеет посевами, в другом - осушены болота, сохнут леса и выгорают травы на лугах. И поскольку на космических снимках изображаются сразу огромные участки земной поверхности, можно составить представление об изменении природных условий под влиянием человеческой деятельности на обширных пространствах целых географических регионов. Под влиянием человеческой деятельности на нашей планете ускоряется развитие неблагоприятных природных процессов - выдувание и смыв плодородного слоя почвы, засоление орошаемых массивов и т.п. Антропогенное разрушение, или деградация почв возникает вследствие ошибок 12 хозяйственной деятельности человека. Проявляются эти явления в физическом уничтожении верхних плодородных горизонтов почв, в загрязнении почв токсическими веществами, что ведет к резкому и быстрому снижению продуктивности почв и снижению урожаев сельскохозяйственных культур. Это и водная эрозия пахотных на склонах, оврагообразование на месте дорог, выдувание пахотного слоя ветрами (пыльные бури), уничтожение почвы карьерами, шахтами, терриконами, вторичное засоление орошаемых почв, пересушка болот и быстрое исчезновение торфяников - "сгорание", деградация пастбищ вследствие перегрузки поголовьем при выпасе скота. Эрозия почв. Естественная и искусственная эрозия Широкое использование земельных площадей привело к интенсификации опасного явление: водной и ветровой эрозии (дефляции), вызывающей количественное и качественное истощение земельных ресурсов. Под воздействием воды и ветра происходит вынос почвенных агрегатов из верхнего, наиболее ценного слоя, что снижает плодородие почвы. Эрозия почти всегда существовала в природе как естественный процесс, скорость которого того же порядка, что и скорость процесса почвообразования. Это так называемая естественная геологическая эрозия, которую предотвратить невозможно и которая особого вреда не приносит (она протекает медленно и незаметно). Наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью самой эволюции Земли, имеет место ускоренная, или разрушительная эрозия, возникшая под влиянием деятельности человека. При ускоренной эрозии потери компонентов почвы не компенсируются и почва частично или даже полностью теряет свое плодородие. При этом процессы разрушения могут проходить в сотни и тысячи раз быстрее, чем при естественной эрозии. Ускоренная эрозия - основной бич земледелия на всем земном шаре, выводящая из строя огромные площади плодородных земель. Из всех стран мира наибольшего развития эрозия почв достигла в США. Еще в 1939 г. Было подсчитано, что за 150 лет истории США не менее 114 млн.га удобных земель подверглось разрушению или обеднению. Кроме того, на площади в 313 млн.га ускоренная эрозия снесла значительную часть верхнего почвенного горизонта, составлявшего слой пахотной земли. Каждый год с полей и пастбищ США эрозией уносилось 2,7 млрд.т твердого материала, из которых 650 млн.т во время паводков на Миссисипи. Эрозия почвы официально признана национальным бедствием США. Ускоренная эрозия еще заметнее проявляется в тропических районах. В частности, на Мадагаскаре в результате выжигания лесов 80% всей территории подвержены действию активной эрозии. В Чили, где за последние годы площадь лесов сократилась с 60 до 25%, 72% земель охвачена эрозией, из них 17% уже практически потеряны для сельского хозяйства. В нашей стране эрозия почв наиболее разрушительна в степной и лесостепной зонах, начиная от Карпат до южно-уральских степей и далее на юго-восток. В результате эрозии к настоящему времени на нашей планете безвозвратно потеряно 130 млн.га плодородных земель. Ежегодно теряется 4100 га, и с каждым годом эта цифра увеличивается. Ускоренная эрозия является следствием непродуманного использования почв и вызывается следующими основными причинами: бесконтрольной вырубкой лесов, неумеренным выпасом скота, неправильной пахотой на склонах, неправильными методами земледелия. Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии, как водной, так и ветровой. Водная эрозия возникает в результате усиленного поверхностного стока талых и дождевых вод; ветровая - под влиянием иссушения почвы и потери ее структуры. Водная эрозия почвы - это смывание или вымывание частиц почвы, а нередко и 13 грунта талыми и ливневыми водами. Водная эрозия распространена на земном шаре значительно шире, чем ветровая, и причиняемый ею вред более существенен. Вред этот выражается прежде всего в выносе поверхностным стоком воды плодородных частиц почвы, в ее выщелачивании, а в конечном итоге в частичной или полной потере плодородия земли. Вследствие смыва верхнего слоя почвы снижается урожай сельскохозяйственных культур. Вред от водной эрозии выражается также в нарушении режима вод, что, в свою очередь, вызывает прогрессирующее иссушение эродируемых земель, наводнения, засорение русел рек наносами, заиление водохранилищ и прудов. Ветровая эрозия, называемая также дефляцией, заключается в выдувании и перемещении ветром мелких сухих частиц почвы и подстилающих ее пород по земной поверхности. В результате сдувания частиц, а иногда всего пахотного слоя почва обедняется мелкоземом, гумусом, основными элементами, необходимыми для жизни растений; плодородие земли снижается или вовсе исчезает. Кроме того, выдувая из-под посевов почву, ветер обнажает корни растений, вследствие чего последние погибают. Наконец, перенесенные ветром частицы почвы, откладываясь толстым слоем в укрытых от ветра местах, приводят к гибели произраставший здесь растительный покров. Ветровая эрозия существует с весьма давних времен, но особенно резко усилилась за последнее столетие. Это связано, как отмечалось, с уничтожением значительных площадей лесов, с нарушением целостности верхних слоев почвы при их обработке и использовании под пастбища, с коренным изменением на больших площадях ландшафтов, а в связи с этим и климата многих районов. Во многих странах все чаще и чаще стали возникать пыльные бури (наиболее острая форма проявления ветровой эрозии, бывает при очень сильных ветрах, поднимающих в воздух такое количество пыли, что воздух теряет прозрачность и становится темным), переносящие огромные массы почвы на расстояние в сотни, а иногда и тысячи километров. Почвоведы Австралии по цвету облаков теперь уже определяют район, откуда пыль принесена, а географы встревожены перспективой развеивания поверхности Австралийского материка. Ветровая эрозия особенно опасна для песчаных почв. Вырубка лесов или разрушение травяного покрова при перевыпасе скота на песчаных почвах и на окраинах песчаных пустынь приводит к передвижению песков и наступлению их на плодородные почвы. Загрязнение, засоление и уничтожение почв Большое значение в проблеме охраны плодородия почв приобретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ. Бурное развитие химизации всех отраслей народного хозяйства и быта резко увеличило масштабы загрязнения почвы химическими веществами. Уже неудачный подбор минеральных удобрений может вызвать избыточное подкисление или подщелачивание почвы. Весьма отрицательно на почвах сказывается неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов). Установлено, что устойчивые пестициды, играя полезную роль в защите растений и животных от болезней, вредителей, сорняков, вместе с тем оказывают резко отрицательное влияние на численность и активность почвенной фауны и микроорганизмов. Отравляющее влияние на почву оказывают отходы промышленного производства газы металлургических заводов, выхлопные продукты автомашин, шахтные кислые сернистые воды, отходы нефтяных промыслов, пыль цементных заводов и пустой породы, выброшенной на поверхность в районе угольных копей и рудных месторождений. Особенно интенсивным загрязнение почвы бывает в окрестностях металлургических и химических предприятий. В почве накапливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец и другие элементы. Засоление почв может происходить самыми различными способами. Одним из них 14 является неумеренный, бессистемный полив при отсутствии дренажа. Засоление почв имеет значительные масштабы и представляет опасность для орошаемого земледелия, которое выдвигает ряд экологических проблем. Главная из них - борьба с вторичным засолением почв, которая актуальна в глобальном масштабе. Влияние засоления испытывает почти половина орошаемых земель мира. Другая проблема, тесно связанная с первой: нормирование качества возвратных (дренажных) вод, сбрасываемых с полей орошения и содержащих включения минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов. Эта проблема особенно актуальна для пустынной и полупустынной зон, где водные ресурсы весьма ограничены и существует опасность их количественного и качественного истощения. Осушение по своей принципиальной основе противоположно орошению. Осушению подвергаются переувлажненные земли, леса и болота с целью вовлечения последних в сельскохозяйственное производство. Сплошное осушение болот без должного основания наносит большой вред. В настоящее время известны случаи, когда интенсивное осушение болот приводит к обмелению и высыханию малых рек и резкому снижению грунтовых вод на суходолах. В результате этого под влиянием ряда засушливых лет местами происходит усыхание еловых лесов, а также картофеля на близлежащих полях. Все это указывает на необходимость проведения разумной мелиорации и регулирования водного режима на больших площадях, с тем чтобы создать оптимальный водный, тепловой и пищевой режимы почв. Прямое уничтожение почв и застройка земель в настоящее время приобретают значительные размеры. Много почв уничтожается при открытом способе добычи полезных ископаемых, строительстве водохранилищ, создании отвалов промышленных и других отходов, при лесоразработках, в процессе раскорчевки с помощью лишь одних бульдозеров и другими путями. Во многих странах мира велики потери почв в результате использования ее под различного рода сооружения и постройки. Например, в Германии только населенными пунктами занято 10% земли и ежегодно занимается под застройку более 26 тыс.га. Большинство занятых почв вскоре полностью разрушается. 4. Деградация биологических ресурсов Лес - богатство природы, значение которого трудно переоценить. Помимо огромного и разнообразного экономического значения, лес выступает как крайне важный географический фактор, оказывающий большое влияние на другие типы ландшафтов и на биосферу в целом. Лес называют зеленым золотом, имея в виду его особую ценность и универсальное экономическое значение. Он является источником древесины, пищевого, технического и лекарственного сырья. Исключительно высока экологическая роль леса. Он является одним из важнейших регуляторов круговорота влаги на Земле, предотвращает водную и ветровую эрозию, поддерживает плодородие почвы, препятствуя смыву и образованию оврагов, сдерживает движение песков, смягчает последствия засух. Ныне лес рассматривается как ведущий фактор энерго- и массообмена на Земле. Лесной покров планеты - единая глобальная система мирового леса, являющегося важнейшим компонентом биосферы в целом. Не менее важна водоохранная роль леса. Он способствует переводу атмосферных осадков в почву и грунтовые воды, регулируя тем самым гидрологический режим рек. Сокращение лесных ресурсов и его последствия Уничтожение лесов началось еще на заре развития человечества и продолжается до настоящего времени. На первых порах лес вырубали и выжигали ради получения пашен и пастбищ. В 15 дальнейшем, с развитием хозяйства и ремесел, к лесу стали относиться как к неисчерпаемому источнику топлива, строительного и поделочного материала. По мере развития цивилизации и техники потребность в древесине и побочных продуктах леса быстро возрастала; усиливалась и эксплуатация леса. Последняя особой силы достигла в эпоху капитализма с его высокоразвитой техникой и частной собственностью на землю. В эту эпоху наиболее сильно пострадали мировые запасы леса. За последние 10 тыс.лет на земном шаре сведено 2/3 всех лесов. Ежегодно производится вырубка лесов на площади от 10 до 15 млн.га. В западной и Центральной Африке леса быстро отступают в результате стремительной и беспорядочной промышленной эксплуатации. Некоторым редким и ценным породам деревьев грозит полное исчезновение. Все это грозит исключительно опасными экономическими и экологическими последствиями. Хищническая вырубка лесов в западно-африканском государстве Берег Слоновой Кости, начатая в конце XIX в. Французскими колонизаторами и затем продолженная западными монополиями, привела в настоящее время к катастрофическому оскуднению зеленых богатств в этой стране. Резкое сокращение лесов на планете привело не только к истощению лесного капитала. Оно вызвало тяжелые для людей последствия, такие, как обмеление рек и озер, разрушительные наводнения, селевые потоки, эрозия почв, а также изменение климата. Лес является прекрасным аккумулятором влаги, задерживает снеготаяние, преграждает путь внешним и дождевым водам, способствуя пополнению запаса грунтовых вод и нормальному режиму стока равнинных и горных рек. С уничтожением лесов возникают разрушительные весенние паводки и летние разливы рек. Вешние и дождевые воды, не встречая препятствий в виде леса, быстро стекают по оврагам в реки, а затем в моря. В результате грунтовые воды пополняются слабо и уровень их падает настолько, что они уже не могут восполнить убыль воды в реках и озерах, происходящую за счет испарения в летний период. Вследствие этого водоемы начинают мелеть, многие реки становятся несудоходными. Наводнения, происхождение которых связано с уничтожением лесов, широко распространены во многих районах земного шара и приносят неисчислимые бедствия. Особенно они часто повторяются в Китае и на Индостане, в Северной и Южной Америке, Западной Европе. Особо губительным последствием вырубки лесов является эрозия почв, которая широко распространилась по всему земному шару и стала бичом сельского хозяйства. Наконец, уничтожение лесов на обширных территориях ухудшает климат, делает его более сухим и континентальным, способствует усилению ветров и распространению суховеев, появлению засух и т.д., что отрицательно сказывается на сельском хозяйстве. ЖИВОТНЫЙ МИР Интенсивное освоение природных ресурсов привело к обеднению их флоры и фауны, заметному сокращению численности многих популяций. Жизнь животных тесно связана с жизнью растений, и изменение численности первых неизбежно сказывается на численности и общем состоянии последних. Хозяйственная деятельность человека особенно сильно сказывается на животных, вызывая увеличение численности одних, сокращение - других, вымирание - третьих. Воздействие человека на животных осуществляется двояким путем: прямым непосредственным преследованием и истреблением или расселением и косвенным изменением условий жизни. Прямое воздействие испытывают преимущественно промысловые животные, добываемые, как отмечалось, в огромных количествах ради меха, мяса, жира и пр. В результате численность многих из них резко снижается, а отдельные виды даже исчезают. С целью восстановления и увеличения естественных запасов полезных животных или для борьбы с вредителями практикуются мероприятия по интродукции животных в новых 16 областях. В результате этого многие страны и материки при активном и пассивном участии человека обогатились новыми видами, часть из которых настолько успешно акклиматизировалась, что стала играть важную роль (положительную или отрицательную) в жизни местной природы и человека и даже вытеснять аборигенные виды. Много новых видов было завезено в Америку, Австралию, Новую Зеландию и на океанические острова. Особенно сильно изменился видовой состав фауны за счет интродукции в Новой Зеландии с ее сравнительно бедным коренным животным миром. Здесь прижился 31 новый вид птиц и 34 вида млекопитающих, завезенных из Европы, Азии, Австралии, Америки, а также несколько видов рыб. Из прямых воздействий также следует упомянуть еще гибель животных от химических веществ, применяемых для борьбы с вредителями сельского хозяйства и сорняками. При этом нередко гибнут не только вредители, но и полезные для человека животные. К этой же категории явлений относятся многочисленные случаи отравления рыбы и других видов водных животных ядовитыми веществами, которые содержатся в сточных водах, сбрасываемых в водоемы промышленными и бытовыми предприятиями. Косвенное влияние человека на животных достигло очень большого разнообразия и крупных, с каждым десятилетием возрастающих масштабов. Вырубка лесов, распашка степей, осушение болот, сооружение плотин и строительство городов, селений, дорог, загрязнение атмосферы, воды и почвы - все эти и многие другие виды деятельности человека коренным образом изменяют лик Земли и условия жизни животных. Часть животных приспосабливается к измененной человеком обстановке, находит в ней вполне благоприятные условия для своего существования. Численность их увеличивается, ареал нередко расширяется. К таким видам можно отнести, например, домового и полевого воробьев, которые вместе с продвижением хлебопашества и поселений человека в глубь лесной зоны проникли далеко на север, вплоть до тундры. Некоторые животные не могут приспособиться к измененным человеком местам и переселяются в новые или погибают. Неблагоприятные изменения условий жизни на значительной части ареала вида приводят к резкому снижению его численности и, как крайний случай, к полному вымиранию. Отрицательные последствия косвенного влияния человека сказываются на огромном количестве животных и могут быть показаны на многих примерах. Так, один из видов сурков - байбак, являющийся типичным обитателем целинных степей, в прошлом был широко распространен по степям европейской части нашей страны. По мере распашки степей численность его неуклонно сокращалась, а в настоящее время он встречается в очень небольшом количестве. Вместе с байбаком исчезла из южноуральских степей и утка пеганка, которая гнездилась в норах сурка и лишилась необходимых ей жилищных условий. Сходное положение создалось у дрофы и стрепета - также коренных обитателей целинной степи. В прошлом они были многочисленными птицами в степях Европы, Казахстана, Западной Сибири, Забайкалья и Приамурья. Распашка степей привела к тому, что к настоящему времени эти птицы стали крайне редкими не только в европейской части России (здесь они давно почти исчезли), но и в Западной Сибири и Казахстане, где до времени массовой распашки целины они были довольно обычны. Помимо исчезновения территорий с коренными местами обитания, причиной сокращения этих птиц, как и байбака, была также интенсивная на них охота. Вырубка лесов во многих странах вызвала обмеление рек и озер, что, в свою очередь, привело к чрезмерному их зарастанию. В итоге сократилось поступление в эти водоемы биогенных веществ, ухудшились кислородный режим, кормовые и другие условия жизни рыб, сократились запасы последних. Обмеление рек, осушение болот и пойменных рек, исчезновение многих морских мелководий привели к весьма значительному сокращению территорий, пригодных для гнездования, линьки и зимовки водоплавающих птиц, что, в свою очередь (наряду с 17 интенсивной охотой), вызвало резкое снижение естественных запасов этой ценной группы птиц. Таким образом, деятельность человека сказывается на животных и положительно, и отрицательно. При этом отрицательное воздействие, приводящее к полному исчезновению одних видов, превращению в ранг редких и исчезающих видов других, сокращению естественных запасов третьих, принимает крупные и все возрастающие масштабы. Достаточно сказать, что по неполным данным, к настоящему времени исчезло с лица Земли примерно 210 видов и подвидов птиц. В целом в наши дни около 170 видов зверей, 650 видов птиц и многие другие животные находятся на пути к исчезновению. Заметно снизился размер добычи пушных зверей, дичи, рыбы (во внутренних водоемах и некоторых морях) и других промысловых животных. Процесс оскудения естественных запасов полезных животных наблюдается во многих странах мира и принял глобальный характер. 3. Стратегия и тактика сохранения и развития жизни на Земле. Стремление к использованию глобальных моделей не только для анализа тенденций мирового развития и попыток прямого воздействия на него, но и для конкретных отраслевых и межотраслевых разработок привело к переориентации на проблемные глобальные модели. Основное внимание в них уделялось одной из глобальных проблем, а остальная проблематика моделировалась гораздо менее детально: как «необходимый глобальный фон» в виде дополняющих и вспомогательных секторов и видов деятельности (как правило, в сильно агрегированном виде). Всю совокупность построенных моделей этого типа можно разделить натри крупные группы: общеэкономические, энергетические и продовольственные. Несколько особняком стоит глобальная модель международной организации труда, где основное внимание уделялось прогнозу занятости по странам и регионам. Старейшей в семействе общеэкономических моделей является система ЛИНК, созданная в США в Уортонской ассоциации эконометрических прогнозов для непосредственной помощи правительственным органам. В системе объединено 13 отдельных моделей по развитым капиталистическим странам, разработанных в каждой из этих стран: четыре модели ЮНКТАД для регионов развивающихся стран, модели СОВМОД для стран бывшего СССР и модель ЮНКТАД для восточноевропейских стран. Отдельно моделировалась мировая торговля, объединенная с моделями стран и регионов матрицей межстрановой структуры экспорта-импорта. В 1987 г. Всемирная комиссия ООН по окружающей среде и развитию заострила вопрос о необходимости поиска новой модели развития цивилизации, опубликовав доклад «Наше общее будущее», известный как доклад Гру Харлам Брундтланд, возглавлявшей работу Комиссии. Именно с этого момента получил право на жизнь термин «устойчивое развитие», под которым понимают такую модель движения вперед, при которой достигается удовлетворение жизненных потребностей нынешнего поколения людей без лишения будущих поколений такой же возможности. Этот доклад лег в основу решений Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио- де-Жанейро, июнь 1992 г.). Наиболее многочисленно семейство энергетических глобальных моделей. Их создано более десяти, а главная их цель — прогноз поведения рынка нефти и других энергоресурсов при различных предположениях о динамике системы «спрос — предложение» в условиях многообразия темпов социально-экономического и технологического развития, структуры цен и т. п. Детальная проработка секторов производства и потребления энергоресурсов сочетается, как правило, с высокой степенью агрегации остальных отраслей и секторов хозяйства, а данные демографических прогнозов чаще всего задаются экзогенно. Все это снижает прогнозную ценность самих моделей. 18 Большой интерес представляют и продовольственные модели ввиду важности этой глобальной проблемы. С них и началась разработка проблемно-прогнозных моделей. Образцом здесь во многом остается модель голландского проекта «Удвоение населения и продовольственного снабжения». В этой модели регионализация мира была произведена тремя способами: по социально-экономическим формациям, территориальной смежности и почвенно-климатическим признакам (было выделено 106 ареалов). Наряду с более детальной географической дифференциацией сельскохозяйственного производства было проведено различие между социальными слоями в отдельных странах. На основании данных о доходах и уровнях потребления в каждой стране было выделено шесть социальных групп, и обеспечение продовольствием прогнозировалось не для всего населения страны в целом, а в соответствии с его социальной структурой. Географическая и социальная дифференциация обусловили более содержательные результаты. Четко выявился относительный характер недостатка продовольствия в мире, ведущая роль социально-экономических, а не технологических причин продовольственного дефицита в отдельных странах и регионах. С этим связано и медленное внедрение современных методов ведения хозяйства, новых видов агротехники, приспособленных к специфичным природным условиям большинства развивающихся стран. Другой подход к продовольственной проблеме был использован в английской глобальной модели, основной задачей которой было углубленное изучение экономических аспектов снабжения продовольствием на внутренних и внешних рынках. Анализ различных прогнозных сценариев привел к общему выводу: решение продовольственной проблемы связано не только с сельским хозяйством, но и с общей экономической структурой, развитием промышленности и других видов деятельности в интересах повышения национального дохода, обеспечения платежеспособного спроса и т. п. Конечная цель всех экологических исследований — поиск путей обеспечения нормальных условий жизни людей настоящего и будущих поколений. Человек существует в окружающей его среде. Поэтому, экологические исследования должны прежде всего обеспечить сохранение пригодной для жизни человека окружающей среды. Первая и самая старая концепция экологической безопасности вытекала из жизненного опыта людей. Она подсказывала, что достичь чистоты того участка, где проживает человек, можно, убирая мусор и нечистоты. К естественным процессам синтеза и разложения человек добавил различные виды хозяйственной деятельности, которые также включают синтез и разложение веществ. Однако технологии, применяемые человеком и направленные на использование и перестройку естественной биоты, оказались многоотходными. В своей хозяйственной деятельности он создал в основном технологии синтеза, а функции разложения возложил на природу, которая вдоиндустриальную эпоху достаточно успешно справлялась с этой задачей. Но по мере расширения хозяйственной деятельности и уничтожения природных систем природа перестала справляться с этим. Любые ресурсы, товары и предметы, создаваемые или используемые человеком, рано или поздно обращаются в отходы. В последние 40 лет человек использует ежегодно до 100 млрд т разнообразного сырья (горные породы, сельскохозяйственная продукция, ископаемое топливо и т. д.) и с применением около 3500 км3 воды в год перерабатывает эту массу в конечные продукты, составляющие 1—2% первоначальной массы. Все остальное идет в отходы уже в процессе добычи и переработки сырья, а полученные продукты оказываются своеобразным «отложенным отходом». За 100 лет человек использовал такую массу вещества, которую все реки мира ежегодно выносят в океан, и столько воды, сколько ее выносится в океан за 10 лет. На каждый квадратный километр суши человек произвел более 100 тыс. т вещества. Основные отходы сосредоточены в местах компактного поселения людей. Именно поэтому области основного обитания 19 человечества оказались сильно загрязненными, что привело к техногенному опустыниванию и деградации природы, серьезно повлияло на здоровье людей. Первоначальные загрязнения воздействовали на человека в основном через воду, вызывая такие болезни, как дизентерия и холера. Поэтому и деятельность по очистке окружающей среды была начата с воды. Сначала нормировались выбросы и степень разбавления сточных вод, затем стали менять источники водоснабжения и, наконец, очищать и подготавливать воду для питья. Потом были созданы разветвленные системы уборки загрязнений с территории городских поселений с помощью канализации, сооружения высоких дымовых труб и вывоза твердого мусора на специальные свалки. Затем появились технологии сжигания мусора, его уплотнения и рециклинга. После 1950-х годов произошел стремительный рост объема загрязнений и появились новые, особо опасные загрязнители. Широкое применение в сельском хозяйстве минеральных удобрений и ядохимикатов привело к новому типу загрязнения — территориальному, когда загрязнение поступает не из точечного источника, а со значительной площади или от значительного объема. К этому типу загрязнений относятся также сухие и мокрые выпадения из атмосферы. Экологические проблемы и нарушения окружающей среды связаны с неправильным ведением хозяйства. Для их решения надо создать «экологически чистое хозяйство». Это означает, что необходимо тем или иным способом обеспечить очистку от возникающих в процессе хозяйственной деятельности загрязняющих отходов, перейти к использованию экологически чистых источников энергии. Однако реализация стратегии всеобщей очистки невозможна по экономическим причинам. Ниже это будет проиллюстрировано примером очистки дымовых газов тепловых электростанций от диоксида серы. Из антропогенных источников в атмосферу выбрасывается 60—70 млн т диоксида серы (главным образом в дымовых газах от сжигания топлива и обжига сульфидов металлов). Это 59—60% суммарного выделения диоксида серы всеми источниками, включая природные. Технически хорошо отработан процесс, обеспечивающий полное удаление диоксида серы при взаимодействии дымовых газов с оксидом кальция либо при вдувании в газ мелкодисперсной негашеной извести, либо при промывке газов суспензией известкового молока. При этом образуется сульфит кальция по реакции: СаО + + SO2 = CaSO3. Для улавливания 70 млн т диоксида серы требуется 61,25 млн т оксида кальция, для получения которого необходимо добыть и подвергнуть обжигу 109,4 млн т известняка. При этом для обжига расходуется значительное количество кокса и происходит образование дымовых газов, состоящих из диоксида углерода и продуктов, образующихся при сгорании кокса. Добыча известняка и обжиг его связаны со значительными неблагоприятными воздействиями на окружающую среду. Возникает необходимость вывоза и захоронения или утилизации около 132 млн т сульфита кальция. Кроме того, в отвалы уходит около 200 млн т пустой породы от добычи известняка. Таким образом, обеспечивая полное удаление из газов диоксида серы, этот процесс очистки создает новые серьезные экологические проблемы. Из приведенного примера следует, что стоимость очистных сооружений весьма высока и сопоставима со стоимостью основных фондов промышленности. Очистные сооружения в лучшем случае обеспечивают очистку на 80%. Хотя очистка на 100% технически и осуществима, все же по мере углубления степени очистки стоимость очистных сооружений возрастает экспоненциально. Более того, процессы очистки связаны со значительным расходованием материальных и энергетических ресурсов, что создает крупные экологические проблемы при добыче, подготовке и транспортировке этих ресурсов. Наконец, при очистке образуются вторичные отходы, которые также требуют удаления и обезвреживания. Это и шламы, образующиеся при мокрой очистке газов, и шламы биологической очистки сточных вод. Многие развитые страны с рыночной экономикой пытаются путем принятия жестких экологических законов заставить производителей реализовать стратегию 20 всеобщей очистки, что ведет к переложению экономических последствий такой деятельности на плечи потребителей и к общему ухудшению экологической обстановки. Нередко полагают, что при переходе к централизованному управлению в глобальном масштабе можно реализовать стратегию всеобщей очистки, так как будет ликвидирован рыночный механизм, ведущий к максимальной скорости истощения природных ресурсов и изменениям природной среды. Однако это представление ошибочно, так как в системе централизованного управления намного выше накладные расходы, что вызывает еще большее истощение ресурсов и еще большие изменения окружающей среды. Централизованное управление глобальной хозяйственно-биологической системой не представляется возможным из-за несопоставимости объема перерабатываемой информации и технических возможностей человечества. Так, в конце 1980-х годов человеком были созданы энергетические мощности, равные 1013 Вт, что соответствует потоку информации 1034 бит/с. Суммарная мощность всех компьютеров в мире в этот период не превышала 1014 бит/с. В начале XXI в., по тем же оценкам, все компьютеры человечества могут перерабатывать 1020—1022 бит/с. Но даже такой рост мощности компьютеров не позволит с высокой точностью управлять хозяйственно-биологическими системами, где потоки информации будут порядка 1036 бит/с. Таким образом, создать глобальную централизованно управляемую хозяйственно-биологическую систему пока не представляется возможным. Тем более что при наращивании управляющей системы на нее будет уходить возрастающее количество материальных ресурсов и все меньше их будет оставаться для поддержания качества жизни человека. Осознание невозможности тотальной очистки и тотального управления выдвинуло еще одну концепцию, связывающую возникновение экологических проблем с чрезмерным потреблением, с использованием для этой цели технических достижений человечества. Особенно велика доля потребления у развитых стран. Так, в Китае потребление энергии на одного человека составляет 7%, а в Индии только 3% по сравнению с потреблением энергии в США. Рождение одного ребенка в США вызывает в 100 раз большее давление на природу и ресурсы, чем рождение ребенка в Бангладеш. Маловероятно, что предложение о сокращении потребления найдет понимание и поддержку в развивающихся странах, где значительная часть населения не может удовлетворить свои основные или даже элементарно необходимые потребности. Население этих стран составляет 80% населения Земли. Кроме того, отказ от использования современных достижений науки и техники означал бы неизбежность гибели 85—90% населения планеты от голода и болезней. Наконец, сокращение потребления по сути представляет собой отказ от цивилизации и того культурного наследия, которым человечество владеет в настоящее время. Это сделает человечество неспособным к существованию из-за потери культурной информации — части генома современного человечества, существующей в виде уязвимого культурного наследия. Глобальные модели стали рабочим методом комплексного прогнозирования глобальных проблем, оказывающих серьезное воздействие на мировое развитие за последние 25 лет. Понятие «пределы роста», анализ экономических и экологических последствий любой деятельности в полном жизненном цикле, «от колыбели до могилы», вошли в общую методологическую базу анализа глобальных и иных проблем развития человечества. Обвинения в «неомальтузианстве» не смогли скрыть остроту проблемы роста населения Земли, угрожающей стабильности глобальной экосистемы и всей биосферы. Глобальные подходы показывают необходимость пересмотра всей системы ценностей, которой руководствуются, например, представители мировых религий. Практически все мировые религии не содержат внутренних ограничений беспредельного роста населения. В сочетании с повсеместно распространившимися стереотипами потребительского 21 общества это усугубляет нагрузку на среду. Одно из противоречий состоит в том, что снижение темпов роста населения в ряде стран связано с ростом промышленности и урбанизацией, что, в свою очередь, увеличивает нагрузку на среду за счет инженерных систем жизнеобеспечения. До сих пор большинство глобальных моделей рассматривало экологические и чисто природные аспекты глобальных проблем только в связи с анализом социальных, экономических, демографических процессов, т. е. с позиций экологии человека. Понятно, что в Центре моделирования должны находиться и чисто природные процессы. Такой опыт накоплен при построении моделей глобального климата. Под руководством Н.Н. Моисеева A985) был разработан ряд моделей климата, включая модель «ядерной зимы», наглядно показавшей, что для человечества и биосферы Земли ядерная война станет коллективным самоубийством. Глобальные модели и сценарии прогнозов для экологически устойчивого развития Европы показывают необходимость: 1) энерго- и ресурсосбережения в промышленности и сельском хозяйстве; 2) снижения выбросов в окружающую среду путем применения малоотходных технологий; 3) повышения качества аппаратуры для контроля загрязнений; 4) стимулирования разработок экологически безопасных технологий и продукции; 5) сокращения применения удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве. В рассмотренных глобальных моделях и в сценариях развития для Европы экологический результат отрицателен, так как рост населения требует роста производства. Однако в моделях не учтены природные аспекты с позиций реальной оценки уже существующей экологической ситуации. Из-за существенного недостатка информации в системы моделирования не включалась подсистема моделей биоты. Отсутствие адекватного описания процессов естественной биоты в математических моделях не позволяют дать ответы по решению основных экологических проблем. В этом и состоит общий недостаток всех глобальных моделей. Хорошо известно, что сообщества естественных видов биосферы полностью определяют и поддерживают состояние окружающей среды, в которой существует человек. Поэтому охрана природы, сохранение естественных сообществ всех видов и нахождение величины порога допустимых возмущений биосферы станут главной экологической проблемой на ближайшее время. Окружающая среда характеризуется, прежде всего, концентрациями химических соединений, потребляемых живыми организмами. По-видимому, концентрации этих биогенов сформированы самой биотой и поддерживаются ею на оптимальном для жизни уровне. Естественно, биота не может изменять такие характеристики природы, как поток солнечной радиации за пределами атмосферы, скорость вращения Земли, рельеф местности и вулканическая деятельность. Однако неблагоприятные изменения и случайные флуктуации этих характеристик биота может компенсировать путем направленного изменения управляемых ею концентраций биогенов окружающей среды аналогично действию принципа Ле-Шателье в физически и химически устойчивых состояниях. Воздействие биоты на окружающую среду сводится к синтезу органических веществ из неорганических, разложению органических веществ на неорганические составляющие и. соответственно к изменению соотношения запасов органических и неорганических веществ в биосфере. Естественная биота устроена так, что способна с величайшей точностью поддерживать пригодное для жизни состояние окружающей среды. При этом биота способна создавать биологическую продукцию, обеспечивающую компенсацию неблагоприятных геофизических процессов. Последние непостоянны и претерпевают большие флуктуации типа катастрофических извержений вулканов. Огромная производительность биоты позволяет в кратчайшие сроки восстанавливать любые нарушения окружающей среды гак, чтобы эти нарушения были безопасны для любых видов живых организмов. 22 Однако огромная продуктивность, развиваемая биотой Земли, таит в себе скрытую опасность быстрого разрушения окружающей среды. Если целостность биоты будет нарушена, то окружающая среда может полностью исказиться за десятки лет. Известно, что концентрация диоксида углерода (СО2) в атмосфере быстро увеличивается, что усиливает парниковый эффект и может привести к росту приземной температуры (глобальному потеплению). Этот процесс долгое время связывали только со сжиганием ископаемого топлива. Однако глобальный анализ землепользования, показывает, что на значительных территориях континентальной биосферы количество органического углерода не увеличивается, а уменьшается, причем скорость выброса углерода из континентальной биоты и органических запасов почвы совпадает по порядку величины со скоростью выброса ископаемого углерода от сжигания угля, нефти и газа. Следовательно, современная биота нарушает принцип Ле-Щателье. С начала XX столетия биота суши перестала поглощать избыток диоксида углерода из атмосферы. Наоборот, она начала выбрасывать углерод в атмосферу, увеличивая, а, не уменьшая загрязнение окружающей среды, производимое промышленными предприятиями. Это означает, что структура естественной биоты суши оказалась нарушенной в глобальных масштабах. Таким образом, в разрабатываемых математических моделях обязательно следует учитывать взаимодействие биоты с окружающей средой. Только при использовании таких моделей смогут быть обеспечены возможности поиска оптимальных путей решения стратегических задач устойчивого развития, а также эколого-экономической оценки этих путей с точки зрения перспектив реализации. 1. 2. 3. 4. Источники и литература: Галушин В.М., Михеев А.В. Охрана природы. М.: Просвещение, 1981. Экология - учебник для технических вузов. 1999. Хефлинг Г. Тревога в 2000 году. М.: Мысль, 1990 Новиков Ю.В., Голубев И.Р. Окружающая среда и ее охрана. М.: Просвещение, 1985. Задача 1. Определить санитарно-гигиеническую оценку состояния почв по заданным параметрам. Решение задачи проводится с использованием формул [1] - [3] и показывается в таблице 3.2. Сзв n 1 ПДКзв [1] или n Cзз 1 [2] 2Сфзв где n – показатель санитарно-гигиенической оценки почв; Сзв – концентрация ЗВ в почве, мг/кг; ПДКзв – предельно-допустимая концентрация ЗВ в почвах, мг/кг; Фоновая концентрация химического вещества или элемента в почвах соответствует среднему содержанию этого вещества в почвах данного региона, видах почвы, типах грунтов, горных пород и др. Суммарный показатель санитарно-гигиенической оценки почв (N) определяется[3]: N = n1 + n2 + n3 + … + nn ≤ 8 - экологически удовлетворительное состояние почв; 8<N≤16 – относительно удовлетворительное; 16<N≤32 – слабое загрязнение почв; 23 32<N=64 – загрязненные почвы; 64<N≤128 – интенсивно загрязненные почвы; N>128 – катастрофическое загрязнение почв, Где n1, n2 n3 nn - показатель экологической оценки почв по одному из нормируемых химических элементов согласно ГОСТ 17.4.1.02-83. Таблица 1. Форма приведения решения задачи Хим.элемент Масс.доля Мг/кг ПДК, Сфон, мг/кг % мг/кг As 0,2*10-3 0,02 2,0 -4 Cd 2,8*10 2,8 4,0 Pb 35*10-4 35 30 -3 Zn 2,5*10 0,25 150(23) Cr+3 Со Ni Сu Ва V 63*10-4 16*10-4 40*10-4 10*10-3 2,0*10-2 100*10-4 63 100 16 40 100(3,0) 1 100(3,0) 0,02 200 100 150 11 n 0,01 0,7 1,16 0,001 0,63 0,72 0,4 0,01 0,0001 0,66 4,3 1 N= n i 1 i Вывод: экологически удовлетворительное состояние почв; основные загрязняющие вещества - Pb, Со и т.д. Задача 2. Определить санитарно-гигиеническую оценку состояния атмосферного воздуха по заданным параметрам. Решение задачи проводится с использованием формулы [5], суммарный показатель загрязнения - по [7]. Для веществ обладающих эффектом суммации, -используется табл 3.4. и формула [8]. Варианты задания в таблице 3.6. Для выводов об уровне загрязнения и степени опасности загрязненного воздуха используется таблица 3.5. Наибольшая концентрация (Сзв) каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации если экспозиция не более 20 минут Сзв<ПДКм.р. или используем эту формулу ПЗ С 1 ПДКм. р. [5] ПЗ СО = 0,04 ПЗ SO2 = 0,03 ПЗ NO2 = 0,11 ПЗ пыль = 0,25 24 ПЗ медь = 0,33 Уровень загрязнения атмосферного воздуха и степень его безопасности проводится с учетом кратности превышения показателей загрязнения (табл.3.5). В тех случаях, когда при оценке загрязнения атмосферного воздуха смесью веществ определяется превышение значения ПДК, необходимо выделить ведущие компоненты, индивидуальные значения ПЗ которых превышают допустимый уровень (табл. 3.5, графа 3). Таблица 3.5. Количественные показатели оценки загрязнения атмосферного воздуха для населенных мест Степень Кратность Процент Уровень опасности превышения случаев загрязнения ПДК превышения ПДК 1 2 3 4 1. Допустимый Безопасный <1 0 2. Недопустимый Слабо опасный >1 - 2 >0 - 4 Умеренно 3. Недопустимый > 2 - 4,4 >4 - 10 опасный 4. Недопустимый Опасный > 4,4 - 8 > 10 - 25 5. Недопустимый Очень опасный >8 >25 Уровень загрязнения воздуха в пределах нормы. Суммарный показатель загрязнения рассчитывается по формуле [7]: ПЗ (ΣПЗ) различными веществами С3 Сn С1 С2 ПДК1 К 1 ПДК 2 К 2 ПДК 3 К 3 ПДК n К n где С1, С2, С3, Сп - значение фактических концентраций веществ, которые составляют смесь (мг/м3); ПДК1 ПДК2, ПДК3, ПДКп - предельно допустимая концентрация соответствующих веществ, которые входят в состав смеси (среднесуточная или максимально разовая, мг/м3); К1 К2, К3, Кп - значение коэффициентов, которые учитывают класс опасности веществ (для веществ 1 класса-0,8; 2 класса-0,9; 3 класса- 1,0; 4 класса- 1,1). ΣПЗ = 0,80 Для веществ, обладающих эффектом суммации и присутствующих одновременно в атмосферном воздухе, расчет производится по формуле [8]: Сn С1 С2 1 ПДК1 ПДК 2 ПДК n Эффект суммаци расчитан для группы 39. 39: сернистый ангидрид, диоксид азота 25 СО SO2 NO2 Бензин Пыль 3 0,05 0,04 1,5 0,02 Сажа Формальдегид Класс опасности ПДКм.р. ПДКс.с. Компоненты 0,03 + 0,11 = 0,14<1 15 0,15 0,085 5 - 4 3 2 4 3 0,2 0,005 0,01 0,005 0,05 0,003 0,15 0,035 3 2 - Фенол 0,003 0,01 2 - РЬ 0,0003 0,001 1 Zn Сг 0,005 0,0015 - 3 0,0015 1 Сu 0,001 0,003 2 5 0,001 Вывод: атмосферный воздух загрязнен сернистым ангидридом, оксидом углерода, диоксидом азота, фенолом, эффект суммации по этим веществам больше 1. Задача 3. Определить санитарно-гигиеническую оценку состояния водоема по заданным показателям. Решение задачи проводится с использованием формул [9] - [10]. Состав и свойства воды водоема или водотока в пунктах питьевого и культурно-бытового назначения ни по одному из показателей не должны превышать нормативы, приведенные в СанПиН №4630-88 и других нормирующих качество воды законодательных документах. Санитарно-гигиеническая оценка воды проводится по формуле: n Сзв 1 [9] ПДКзв где n - показатель загрязнения; Сзв - концентрация загрязняющего вещества; ПДКзв - предельно допустимая концентрация соответствующего загрязняющего вещества. 26 Клас с. опас н. ЛПВ ПДК, мг/м3 Загр. в-ва При 15 N Анилин 0,1 3 Общесанит. 0,05 0,5 Мышьяк 0,05 2 Сан-токс. 0,05 1 Ртуть 0,0005 1 -«- 0,0009 1,8 Нефть 0,1 4 Органолептич. 0,07 0,6 Нитраты 45 3 Сан-токс. 40 0,88 Фенол 0,001 4 Органолептич. 0,9 Цинк 1,0 3 Обще-санит. 0,0009 0,5 0,5 Селен 0,01 2 Сан-токс. 0,005 0,5 Свинец 0,01 2 -«- 0,2 Фтор 1,5 3 -«- 0,002 1,4 0,93 поступлении в водные объекты нескольких веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности, относящимся к I и II классам опасности, сумма отношений концентраций (С1, С2 ...С n) каждого вещества в водном объекте к соответствующим ПДК не должна превышать единицы: N Сn С1 С2 1 [10] ПДК1 ПДК 2 ПДК n Мышьяк+ртуть+селен+свинец = 3,5>1 Вывод: водоем загрязнен тяжелыми металлами мышьяком и ртутью. 27
