Источники и виды загрязнения ОПС

Наиболее распространенным видом отрицательного воздействия человека на биосферу является загрязнение окружающей среды. Загрязнением называют поступление в ОПС любых твердых, жидких или газообразных веществ, микроорганизмов или энергии в количествах, превышающих естественный многолетний фон или опасных для живых организмов и состояния экосистем. Загрязнение есть неблагоприятное изменение окружающей среды, целиком или частично имеющее антропогенное происхождение, прямо или косвенное меняющее распределение энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ.

Инородные компоненты, загрязняющие экосистемы, называют ксенобиотиками(от греч. ксенос – чужой).

Природными загрязнителями могут быть пыльные бури, вулканический пепел, селевые потоки и др.

Источниками антропогенных загрязнений являются промышленные предприятия, энергетика, сельскохозяйственное производство, транспорт, коммуникации, жилищно-коммунальное хозяйство и др.

В зависимости от источников образования все загрязнители окружающей среды делят на первичные и вторичные.

Первичные загрязнители поступают в среду непосредственно из источников загрязнения, вторичные – образуются в среде путем химических взаимодействий.

Количество загрязнителей (поллютантов) в мире огромно, и по мере развития новых технологических процессов их число возрастает. В настоящее время человек искусственно синтезирует более 10 млн веществ, часть из которых непосредственно поступает в природную среду. Многие из произведенных человеком веществ являются инородными для биосферы, в связи с чем в ней нет разлагающих их механизмов. Из-за этого многие трудно- и неразлагаемые вещества имеют тенденцию накапливаться (кумулироваться) в биосфере. ДДТ до сих пор обнаруживают в разных природных объектах, его следы найдены даже в жировой ткани пингвинов, хотя на этом материке он никогда не использовался.

К наиболее опасным относят: окислы углерода, азота и серы (с учетом выпадения кислотных дождей); тяжелые металлы (в первую очередь ртуть, кадмий и свинец)) канцерогенные вещества (бензапирен); нефть и нефтепродукты в морях и океанах; хлорсодержащие пестициды и диоксины; радионуклиды и другие радиоактивные вещества.

Таким образом, многие антропогенные загрязнения во все большей степени приобретают глобальный характер.

Повышение сверх обычного концентраций веществ, являющихся естественными компонентами биосферы, также неблагоприятно. Это ведет к нарушению нормального хода их биогеохимических круговоротов, в то время как стабильный ход круговоротов веществ – важнейшее условие устойчивого функционирования биосферы.

Опасность загрязнений состоит также в том, что при совместном попадании в окружающую среду многие вещества вступают между собой в химические реакции, в результате которых образуются продукты, гораздо более токсичные, чем исходные. Так, окислы серы и азота реагируют в воздухе с кислородом и парами воды и образуют агрессивные серную и азотную кислоты (кислотные дожди). При обеззараживании воды хлором на водопроводных станциях и канализационных очистных сооружениях хлор реагирует с органическми веществами, содержащимися в воде, в результате чего образуются канцерогенные хлорсодержащие углеводороды – хлороформ и др. Имеются и многие другие подобные примеры.

Классификацию загрязнителей проводят по множеству параметров.

- по объектам загрязнения различают загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, околоземного космического пространства.

- По своим масштабам и распространению загрязнение может быть точечным, локальным, региональным и глобальным.

- По природе загрязнителей можно выделить физическое (параметрическое), химическое и биологическое загрязнение.

В экологическом праве существует понятие «презумпции экологической вредности (опасности)» - это означает, что любая человеческая деятельность обязательно наносит хотя бы минимальный вред ОПС.

- по состоянию - загрязнители могут попадать в ОПС в твердом, жидком или газообразном.

- по видам загрязнения.

- ингредиентное (минеральное и органическое) загрязнение веществами, чуждыми для естественных сообществ – бытовыми стоками, пестицидами, продуктами сгорания и др.

- параметрическое загрязнение, связанное с изменениями физических параметров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное, вибрационное);

- биоценотическое загрязнение, вызывающее нарушения в составе и структуре популяций живых организмов (чрезмерная эксплуатация, направленная, но непродуманная интродукция и акклиматизация новых видов);

- стациально-деструкционное, связанное с разрушением местообитаний живых организмов – разрушение и преобразование ландшафтов и экосистем в процессе природопользования – зарегулирование стока, вырубка лесных насаждений, урбанизация, создание водохранилищ, осушение болот.

Без всякого преувеличения можно отметить, что воздействие человека на биосферу в целом и на отдельные ее компоненты (атмосферу, гидросферу, литосферу и биотические сообщества) достигло к настоящему времени беспрецедентных размеров. Современное состояние планеты Земля оценивается как глобальный экологический кризис. Особенно возросли темпы роста ингредиентных и параметрических воздействий, не только количественном, но и в качественном отношении. Негативные тенденции воздействий на живые организмы стало носить большей частью глобальный характер и биоту носят не только выраженный локальный, но и глобальный характер.

Лекция 14, 15 (4 часа) Экологические принципы рационального природопользования и охраны окружающей среды. Мониторинг окружающей среды. Охрана водных ресурсов, атмосферного воздуха, почвы. Охрана животного и растительного мира. Особо охраняемые природные территории

Охрана окружающей среды–система государственных и общественных мер (технологических, экономических, административно-правовых, просветительных, международных), направленных на гармоничное взаимодействие общества и природы, сохранение и воспроизводство действующих экологических сообществ и природных ресурсов во имя живущих и будущих поколений. В новом природоохранном Федеральном законе (2002) используется термин «охрана окружающей среды», при этом «природная среда» понимается как важнейшая составляющая часть окружающей среды. В последние годы часто используется также термин «защита окружающей природной среды», который близок другому понятию – «охрана биосферы», т.е. системе мероприятий, направленных на устранение негативного антропогенного или стихийного влияния на взаимосвязанные блоки биосферы, на поддержание выработавшейся эволюционно ее организованности и обеспечения нормального функционирования.

Охрана окружающей среды тесно связана с природопользованием – общественно-производственной деятельностью, направленной на удовлетворение материальных и культурных потребностей общества путем использования различных видов природных ресурсов и природных условий. Всю историю человечества можно рассматривать и как историю природопользования. Развивался человек – расширялась сфера его деятельности по использованию природных ресурсов. Совершенствование природопользования и расширение сферы деятельности человека приводило к развитию как самого человека, так и человеческих отношений.

По Н.Ф. Реймерсу (1992), природопользование включает в себя:

- охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов, их извлечение и переработку;

- использование и охрану природных условий среды жизни человека;

- сохранение, восстановление и рациональное изменение экологического равновесия природных систем;

- регуляцию воспроизводства человека и численности людей.

Задача природопользования – разработка общих принципов осуществления всякой деятельности, связанной либо с непосредственным пользованием природой и ее ресурсами, либо с изменяющимися ее воздействиями. Конечная цель данной разработки - обеспечить единый подход к природе как к всеобщей основе труда.

Объект природопользования - комплекс взаимоотношений между природными ресурсами, естественными условиями жизни общества и его социально-экономическим развитием. Предмет природопользования – оптимизация этих отношений, стремление к сохранению и воспроизводству среды жизни.

Природопользование может быть рациональным и нерациональным.

Нерациональное природопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к ухудшению качества природной среды, сопровождается нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем.

Рациональное природопользование – система деятельности, призванная обеспечить разумную, экологически приемлемую и экономически обоснованную эксплуатацию природных условий и ресурсов и наиболее эффективный режим их охраны и воспроизводства с учетом перспективных интересов экологического развития, сохранения приемлемого качества ОПС и здоровья людей.

При разработке принципов рационального природопользования и проведении природоохранных мероприятий первостепенное значение имеет понимание сущности биосферы как единой, целостной, самовосстанавливающейся и динамически равновесной системы. Биосфера в целом и составляющие ее экосистемы обладают конечной хозяйственной емкостью (т.н. ассимиляционным потенциалом), выход за пределы которой грозит подрывом устойчивости среды, снижением жизнестойкости и продуктивности живых организмов.

Рациональное природопользование должно учитывать два фундаментальных принципа:

- возможно более полное технологическое использование любого ресурса с целью максимального снижения возможных отходов;

- доведение неиспользованных отходов до уровня ассимиляционного потенциала ОПС и возможностей использования их живыми организмами.

Основные направления рационального ПП:

1. Комплексное использование сырья, максимальное снижение потерь при его добыче, транспортировке и переработке.

2. Максимальное сокращение выбросов в атмосферу, сбросов в водные объекты, объемов захоронения отходов за счет:

- разработки малоотходных и ресурсосберегающих технологий;

- максимального использования вторичных ресурсов;

- создания экозащитной техники и технологий.

3. Для возобновимых ресурсов – поддержание условий их естественного воспроизводства, а при необходимости организация искусственного разведения.

4. Доведение отходов до уровня, приемлемого для использования в природных экосистемах.

5. Восстановление нарушенных экосистем, деградировавших земель и ландшафтов, промысловых запасов биологических ресурсов.

Лекция 16, 17 (2 часа) Экологическая безопасность и экологический риск. Экология и здоровье человека. Основы экологического права. Экологический контроль и экспертиза. Экологические стандарты и нормативы. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды

Экологическая безопасность – степень защищенности территориального комплекса, экосистемы, человека от возможного экологического поражения, определяемая величиной экологического риска. Концепция экологической безопасности, в основе которой лежало использование гигиенических нормативов при оценке возможного воздействия на окружающую среду, в частности ПДВ, ПДС, ДОК и др., должна уступить место ее аналогу под названием концепции экологического риска.Ее сущность заключается в том, что в ходе любой хозяйственной деятельности сводится к минимуму возможность нанесения ущерба окружающей среде. Основополагающим при этом является оценка степени риска нанесения ущерба окружающей среде.

По этой модели принятие оптимальных решений с природоохранной точки зрения означает экономически и социально обоснованное сведение к минимуму отрицательного воздействия проектируемого объекта на экосистему. Согласно концепции экологического риска, предполагается выявление комплекса факторов, отрицательно влияющих на окружающую среду и жизнедеятельность человека. На этой основе рассматриваются различные альтернативные варианты деятельности и выбирается оптимальный.

Хозяйственные или иные решения должны приниматься из расчета непревышения пределов вредного воздействия на природную среду. Установить эти пределы трудно, поскольку пороги воздействий многих антропогенных и природных факторов практически неизвестны. Поэтому расчеты экологического риска могут быть лишь вероятностными и отдельно – для здоровья человека и окружающей природной среды.

Оценка уровня экологического риска – это направление эколого-гигиенических исследований, основанное на выявлении и прогнозировании вероятности неблагоприятного воздействия на население экосистемы вредных химических веществ. Нормативные методики оценки риска необходимы при проектировании, строительстве, выборе способов транспортировки, энергообеспечении и технологии производства. Государственная экологическая экспертиза при утверждении технико-экономического обоснования проектов, размещения объектов и т.д., проверяет обеспечение в них допустимого экологического риска и его гарантии.

Для определения приоритетов действий, направленных на минимизацию рисков, устанавливают основные источники, степень опасности и факторы риска в конкретной ситуации (оценка риска), а затем разрабатывают и обосновывают наиболее эффективные пути его сокращения (управления риском).

Превышение пределов допустимого экологического риска должно пресекаться по закону.

Оценка вероятности экологической опасности необходима для мест хранения промышленных отходов, перевозки горючих и взрывоопасных грузов, химических и металлургических предприятий. В рамках концепции экологического риска необходимо учитывать степень экологической опасности при возникновении промышленных аварий и катастроф, которые могут происходить с выбросом опасных химических, радиоактивных или биологически опасных веществ.

Оценка риска аварии необходима постоянно, т.к. ее возникновение зависит не только от проектных параметров, но и от текущей ситуации, сочетания управленческих решений, параметров процесса, состояния оборудования и степени подготовленности персонала, внешних условий. Предупреждение аварии возможно при постоянном контроле над процессом и прогнозировании риска.

По мере развития промышленности, энергетики и средств транспорта антропогенное загрязнение биосферы, обусловленное жизнедеятельностью человека, непрерывно нарастало. Если в первой половине 20 века негативное воздействие загрязнений на биосферу во многих регионах мира сглаживалось происходящими в ней естественными процессами, то в последующие годы масштабы деятельности человека привели биосферу на грань экологического кризиса.

В настоящее время человечество стоит перед проблемой экологического кризиса, т.е. такого состояния среды обитания, при котором вследствие происходящих в ней изменений среда обитания оказывается непригодной для жизни людей. Ожидаемый кризис по своему происхождению является антропогенным, т.к. к нему ведут изменения в природе Земли, развивающиеся в связи с воздействием на нее человечества.

Экологический кризис (чрезвычайная экологическая ситуация) – экологическое неблагополучие, характеризующееся устойчивымси отрицательными изменениями окружающей среды и представляющие угрозу для здоровья людей. Это напряженное состояние между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Экологический кризис характеризуется не столько усилением воздействия человека на природу, сколько резким увеличением влияния измененной людьми природы на общественное развитие.

Ведущими учеными, входящими в состав «Римского клуба» была разработана модель будущего развития биосферы как мировой системы по 5 основным параметрам: население, производство продуктов питания, промышленное производство, загрязнение окружающей среды, невозобновляемые природные ресурсы. Авторы модели пришли к выводу о том, что если темпы прироста народонаселения, экономики, скорости истощения природных ресурсов будут увеличиваться в таких же масштабах, то к 2020-2040 гг. человечество окажется на пороге гибели в результате разрушения природной среды. Иными словами, деградация биосферы представляет ныне прямую угрозу нашей цивилизации, поскольку пределы возможных нагрузок уже достигнуты.

Экологическая катастрофа (экологическое бедствие) –экологическое неблагополучие, характеризующееся глубокими необратимыми изменениями окружающей среды и существенным ухудшением здоровья населения. Это природная аномалия, нередко возникающая на основе прямого или косвенного воздействия человеческой деятельности на природные процессы и ведущая к остро неблагоприятным экономическим последствиям или массовой гибели населения определенного региона.

Принципиальным является следующее различие между экологическим кризисом и экологической катастрофой: кризис – обратимое явление, в котором человек выступает активно действующей стороной, катастрофа – необратимое явление, здесь человек уже лишь пассивная, страдающая сторона.

Экологический кризис и экологическая катастрофа в зависимости от масштаба могут быть локальными, региональными и глобальными.

Под глобальным экологическим кризисом,охватившим планету к концу 1970–х гг., понимается устойчивое проявление признаков деградации и разрушения окружающей среды, что ставит под угрозу само существование человеческого общества. Главными причинами кризиса считают:

- резкое превышение численности человека на планете как биологического вида, несоответствие его постоянно возрастающих потребностей возможностям биосферы, природных ресурсов и условий;

- активное вмешательство человека в природные циклы и экосистемы, подкрепленные гигантскими техническими возможностями. На планете сохранилось не более трети ненарушенных экосистем, позволяющих поддерживать устойчивое биосферное равновесие;

- несоответствие масштабов изъятия природных веществ из ОПС уровню их воспроизводства и пополнения;

- значительный рост объемов загрязнения, не согласующийся с возможностями самоочищения ОПС.

Основные пути уменьшения загрязнения природной среды:

1) переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам;

2) экологизация промышленного производства:

- совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;

- экологическая экспертиза всех видов производств и промышленной продукции;

- замена неутилизируемых отходов на утилизируемые;

- широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды (аппаратов и систем для очистки газовых выбросов и сточных вод от примесей, глушителей шума и др.);

3) рациональное управление природными ресурсами;

4) рациональное использование минеральных ресурсов;

5) сохранение природных сообществ;

6) охранные зоны природных объектов;

7) экологическое воспитание и просвещение.