Московский государственный университет печати

Рекус И.Г.
Шорина О.С.


         

Основы экологии и рационального природопользования

Учебное пособие


Рекус И.Г.
Основы экологии и рационального природопользования
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

Введение в экологию

1.1.

Общие понятия экологии

1.2.

Основные законы и проблемы экологии

1.3.

Основные виды загрязнения природной среды

2.

Основные критерии оценки качества среды

3.

Экологический мониторинг

4.

Охрана гидросферы

4.1.

Характеристика гидроресурсов и сточных вод

4.2.

Характеристика замкнутых водооборотных систем

4.3.

Виды промышленных сточных вод и методы очистки воды

4.4.

Очистка сточных вод полиграфических предприятий

5.

Охрана атмосферы

5.1.

Основные компоненты и загрязнители атмосферы

5.2.

Физико-химические методы очистки атмосферы от газообразных загрязнителей

5.3.

Выбросы полиграфических предприятий и их очистка

6.

Охрана литосферы

6.1.

Загрязнение литосферы твердыми отходами

6.2.

Твердые бытовые отходы и их утилизация

6.3.

Твердые промышленные отходы и их переработка

7.

Рациональное природопользование

7.1.

Основные понятия

7.2.

Понятие безотходного производства

7.3.

Основные принципы создания безотходных производств

8.

Расчет экономических показателей природоохранных мероприятий

8.1.

Оценка экономической эффективности природоохранных мероприятий

8.2.

Расчет ущерба, наносимого окружающей среде в результате загрязнения атмосферы

8.3.

Укрупненная оценка ущерба, наносимого окружающей среде в результате загрязнения водоемов

8.4.

Расчет ущерба, наносимого окружающей среде в результате загрязнения поверхности Земли

8.5.

Применение нормативов платы за загрязнение природной среды на территории Российской Федерации

8.6.

Расчет платы за загрязнение земель химическими веществами и несанкционированными свалками отходов

9.

Правовые основы экологии

9.1.

Основные понятия

9.2.

Формы экологического управления и контроля в Российской Федерации

9.3.

Международные экологические отношения

Литература

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Приложение 11

Приложение 12

Приложение 13

Приложение 14

Указатели
8   именной указатель
74   предметный указатель
14   указатель иллюстраций
Рис. 06. Блок-схема системы мониторинга

Чтобы управлять природопользованием, необходимо располагать данными о том, какая именно среда оптимальна для нормальных условий жизни человека. Так, в США существует балльный показатель, именуемый индексом качества природной среды. Его максимальное значение для самых лучших условий окружающей среды составляет 700 баллов. Индекс определяется по результатам балльной оценки состояния воды, воздуха, природных ресурсов и т.д. Например, известно, что этот индекс снизился в США с 406 баллов в 1969 году до 343 баллов в 1977 году, а затем, когда проблемы защиты окружающей среды стали активно решаться, индекс стал возрастать. Балльная оценка состояния природной среды дает возможность ежегодно устанавливать, за счет какого именно фактора снижается индекс. В нашей стране величиной, обеспечивающей нормальное функционирование и устойчивость экосистем и биосферы, является ПДЭН.

Переход биосферы в ноосферу предусматривает управление развитием биосферы и общества. Это должно не только исключить всякие отрицательные последствия природопользования, но и исправить те, которые уже имели место. Для этого необходимо проведение следующих мероприятий:

    а) текущий учет изменений в окружающей среде и предотвращение ухудшения качества среды;

    б) прогноз изменений в окружающей среде и связанных с ними экологических последствий.

Эти мероприятия входят в систему экологического мониторинга. Термин «мониторинг» образован от латинского слова «монитор», что переводится как «наблюдающий» или «предостерегающий». Система мониторинга является информационной и не предусматривает мероприятия по управлению качеством среды. В то же время она является необходимым средством для принятия правильных решений по регулированию качества среды (см. табл. 2).

Блок-схема системы мониторинга представлена на рис. 6Рис. 06. Блок-схема системы мониторинга.

Экологический мониторинг Экологический мониторинг - это система повторных наблюдений за элементами окружающей среды в пространстве и во времени с определенными целями и в соответствии с определенными обстоятельствами (согласно определению секретариата комиссии ЮНЕП).

Экологический мониторинг должен включать звенья разного уровня.

  1. Экологический мониторинг: Глобальный Глобальный мониторинг, основан на международном сотрудничестве.

  2. Экологический мониторинг: Национальный Национальный мониторинг - общегосударственная система наблюдений.

  3. Экологический мониторинг: Региональный Региональный мониторинг - система наблюдений в регионах с острой экологической ситуацией.

  4. Экологический мониторинг: Локальный (импактный) Локальный (импактный) мониторинг - наблюдения в зоне влияния предприятий.

  5. Экологический мониторинг: Фоновый Фоновый мониторинг - наблюдения в районах, где исключена всякая хозяйственная деятельность.

Известно, что искусственные спутники Земли ведут успешные наблюдения за состоянием биосферы Земли и получают такую информацию, которую трудно и невозможно добыть в результате наземных наблюдений. Задачами глобального мониторинга могут быть, например, наблюдение и слежение за динамикой развития и миграцией популяций живых организмов на больших территориях, в частности, насекомых и охраняемых видов животных. Экологический мониторинг позволяет прогнозировать возможный ущерб лесам и полям от вредителей и болезней, а также сроки нанесения этого ущерба.

Система экологического мониторинга включает различные блоки, имеющие свои задачи и базу обеспечения:

    а) мониторинг источников воздействия;

    б) мониторинг факторов воздействия (химических, физических, биологических);

    в) мониторинг состояния биосферы:

    • геофизический мониторинг (атмосфера, океан, поверхность суши с реками и озерами, подземные воды);

    • биологический мониторинг (биота).

В последние 5-10 лет особое внимание уделяется методам биологического мониторинга, которые основаны на использовании живых организмов, особенно чувствительных к конкретным химическим веществам. Использование методов биомониторинга не требует больших экономических затрат (дорогостоящей аппаратуры, больших лабораторий и т.д.), а также позволяет оценить качество среды в случаях, когда количественное содержание загрязнителя может быть определено каким-либо методом, но отсутствуют сведения о биологической активности загрязнителя.

БиомониторингБиомониторинг является составной частью экологического мониторинга и включает в себя следующие подсистемы: биотестирование, биоиндикацию и биоаккумуляцию.

БиотестированиеБиотестирование и Биоиндикациябиоиндикация - это два схожих исследовательских приема, в которых о качестве среды, о факторах, воздействующих на эту среду, судят по выживаемости, продуктивности, поведению, а также по различным физико-биологическим параметрам живых организмов. Биотестирование подразумевает использование живых организмов, специально помещаемых в данную среду (тест-объекты), а биоиндикация - живых организмов, естественным образом обитающих в данной среде.

Биоаккумуляция Биоаккумуляция - частный случай биотестирования или биоиндикации, в котором о качестве среды, о факторах, воздействующих на эту среду, судят по степени накопления вредных веществ в живых организмах.

Примеры использования методов биотестирования

  1. В Голландии различные полезные для человека растения используются в качестве тест-объектов на больших площадях страны: гладиолусы и тюльпаны являются тест-объектами на накопление фторидов; итальянская ржаная трава - тест-объект на накопление ионов тяжелых металлов.

  2. Биотестирование с помощью таких высокочувствительных к загрязнению разного рода (ионы тяжелых металлов, нефтепродукты, УФ-излучение и т.д.) тест-объектов, как дафнии (рачки - фильтраторы водоемов), пиявки, инфузории (простейшие), хлорелла (микроводоросль) и другие, находит в настоящее время широкое применение во многих странах.

Примеры использования методов биоиндикации

  1. Метод лихеноиндикации (от латинского «лихенос» - лишайник) основан на учете количества лишайников в городских насаждениях, районах крупных предприятий и т.д. Установлена четкая связь между «полями загрязнения воздуха» в городах и встречаемостью лишайников на стволах деревьев.

  2. Весьма перспективным методом оценки качества поливной воды в садоводческих хозяйствах Подмосковья, Дальнего Востока и т.д. является так называемый «coli-тест».

Примеры использования методов биоаккумуляции

  1. Биоаккумуляция примесей наблюдается у некоторых живых организмов. Например, накопление ртути в рыбе из реки Минамата в Японии привело к заболеванию населения, особенно детей, «болезнью Минамата».

  2. Ртуть и мышьяк, как известно, обладают способностью накапливаться в волосах человека, это может быть использовано для профилактики отравления человека этими ядами.

  3. В Японии весьма успешно разводят асцидии - морские организмы, которые концентрируют ванадий, затем их сжигают и получают из золы соединения ванадия.

Для осуществления мониторинга необходима организация специальных служб, а контролировать загрязнение окружающей среды следует с помощью ПЭВМ, что и начали осуществлять в большинстве развитых стран. В Москве также появились стационарные пункты слежения за качеством воздуха в местах скопления большого количества транспортных средств.

Комиссия ЮНЕП предлагает создавать системы биосферных заповедников, т.е. служб наблюдения и контроля на больших территориях отдельных государств. В настоящее время в России статус биосферных заповедников, в пределах которых размещаются «фоновые станции», имеют восемь заповедников. Кроме этого предполагается создать дополнительно пять биосферных заповедников: арктический, центральный, лесостепной, таежный южно-сибир-ский (на Байкале) и восточно-сибирский (в Якутии).

В 1985 году межправительственная комиссия ЮНЕП «Человек и биосфера» присвоила уникальному Кроноцкому заповеднику на Камчатке площадью 1 млн. га статус биосферного резервата. Это означает, что он стал территорией особой неприкосновенности.

В настоящее время для решения тех или иных проблем защиты окружающей среды приходится решать аналитические задачи нового типа. Например, в России выполняется примерно 5 млн. анализов воды в год. В США - примерно столько же. Среди них выделяют гидрологический и гидрохимический блоки анализов.

Гидрологический блок анализов включает в себя определение:

    1) скорости воды;

    2) уровня воды;

    3) расхода воды;

    4) водного кадастра страны.

Водный кадастр необходим для организации хозяйства страны. Он определяет расход воды на сельскохозяйственные нужды, на нужды промышленности, на нужды коммунального хозяйства и т.д.

Гидрохимический блок анализов включает в себя определение:

    1) отдельных элементов;

    2) фенолов и нефтепродуктов;

    3) пестицидов;

    4) приоритетных загрязнителей.

Например, в Москве на станции «Роса», вступившей в строй в 1994 году, питьевую воду ежедневно проверяют 30 раз по 70 показателям.

Поскольку любая отрасль народного хозяйства имеет свои специфические загрязнители (тяжелые металлы - в промышленных стоках; оксиды азота, оксиды углерода, пары растворителей и пыль - в вентиляционных выбросах и т.д.), то Экологический мониторинг: Локальный (импактный)импактный мониторинг является основным видом мониторинга для большинства предприятий. Особенностью импактных зон мониторинга являются большие перепады между минимальными и максимальными концентрациями загрязнителей, а также чрезвычайно низкие регламентированные концентрации, т.е. очень высокие требования. Поэтому большое значение имеет не только мониторинг отдельных территорий, но и мониторинг отдельных источников загрязнения.

© Центр дистанционного образования МГУП