авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. Гуревич, В.Л. Кочеткова, О.В. Воловик, В.В. Заборовская ОСНОВЫ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Содержание О зование Пангеи, Завоевание рас приблизилось к отделенной от тениями суши.

современному.

Сибирского К концу перио Концентрация микроконти- Регрессии да травянистая СО2 изменилась нента Ураль- теплых морей. псилофитовая от 0,1 до 0,4%.

Девон ским океаном (в Усложнение дна растительность 350 Тропический раннем и сред- океана. Заложе- заменилась ле влажный, уме нем девоне). ние котловины сами из хвощей, ренно влажный Ранние фазы Тихого океана плаунов и папо и сухой климат.

герцинской ротников. Пер К концу перио складчатости;

вые наземные да гумидизация образование животные (зем климата Лавразии и Гон- новодные) дваны (в позднем девоне) Преобладает гумидный кли Образование мат. Средняя Бурное развитие Пангеи. Про- Трансгрессии и температура растительности должается Гер- регрессии теп- 26,6°С в начале на суше. Рас Палеозой Карбон цинский ороге- лых морей. От- и 21°С в конце цвет насекомых.

нез. Образова- ложение из- периода. В кон- Первые репти ние мощных вестняков и до- це периода оле- лии. Угнетение пластов камен- ломитов денение на всех гондванской ного угля континентах флоры Южного полу шария Конец Период периода Атмосфера Развитие жиз Эра Литосфера Гидросфера (млн. (климат) ни лет) Химический состав, строе ние и циркуля ция близки к современным.

Континенталь ный засушли- Великое выми Герцинский вый климат. рание морской Палеозой орогенез.

Пермь Планетарное фауны. Образо 230 Продолжает Регрессия моря похолодание вание на суше существовать (температура пустынных Пангея понизилась на ландшафтов 3-4°С). Оледе нение в Гондва не и локальное оледенение в Северном полушарии Продолжение Установился пермско Начало раскола современный триасового кри Пангеи и раз- тип циркуляции зиса. Господ движения ее атмосферы. ство древних Объем воды в Мезозой континентов. Разнообразие и хвойных и се Триас океане прибли 195 Лавразия и зональность (от менных папо зился к совре Гондвана. Об- тропического до ротников. Рас менному щее поднятие холодного) цвет рептилий и материков к климатов. Пре- амфибий. Пер концу периода обладание вые динозавры аридности и примитивные млекопитающие В морях гос Формирование подство беспо впадин Атлан- Выравнивание звоночных, рас тического и Ин- климатических цвет аммонитов дийского океа- условий. Уси- и белемнитов.

нов. Начало об- ление тепло- и На суше преоб Дальнейшее разования сре- влагообмена. ладание папо Юра 137 расчленение динных океани- Теплый относи- ротников и го суши ческих хребтов. тельно влажный лосеменных, Трансгрессии. климат, средняя господство реп Усиление мери- температура тилий. Первые дионального воздуха 24,5°С бабочки, древ водообмена ние птицы и млекопитающие Конец Период периода Атмосфера Развитие жиз Эра Литосфера Гидросфера (млн. (климат) ни лет) Теплый влаж Продолжение Трансгрессия. Появление и ный климат, распада и раз- Площадь Миро- завоевание су средняя темпе движения Гон- вого океана дос- ши цветковыми.

Мел 67 ратура 25,2°С.

дваны. Начало тигла 81% всей Великое выми Похолодание в закрытия океана поверхности рание динозав середине и кон Тетис Земли ров це периода Начало альпий ского орогенеза.

Продолжается закрытие океана Теплый и уме Тетис. Даль- ренно влажный нейший дрейф климат. Сред континентов. няя температура Господство Возникновение 22-23°С. тропической и Восточно- Уменьшение субтропической Кайнозой Палеоген Африканской Трансгрессия контрастности флоры цветко зоны разломов. моря температур ме- вых и голосе Развитие Тихо- жду тропиче- менных.

океанского скими и поляр- Господство складчатого ными областя- млекопитающих пояса. Образо- ми. Похолода вание срединно- ние в конце пе океанических риода хребтов Тихого и Индийского океанов Сокращение ареалов пред ставителей теп Продолжение Похолодание и лолюбивой альпийского Охлаждение аридизация флоры. Образо орогенеза и поверхностных климата. Оле- вание степей и формирование и глубинных Неоген денение в пустынь.

1,6 срединно- вод. Понижение Антарктиде и в Вымирание океанических уровня Мирово Северном по- примитивных хребтов. Полное го океана в кон лушарии (в млекопитаю закрытие океана це периода конце периода) щих. Развитие Тетис хищных, хобот ных и копыт ных. Гоминиды Завершение Колебания Становление Оледенение Антро поген формирования уровня человека.

0 в Северном современной Мирового Современная полушарии литосферы океана флора и фауна 6. Атмосфера, как часть биосферы Атмосфера – газообразная оболочка планеты, состоящая из смеси раз личных газов, водяных паров и пыли. Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Земля получает космическую пыль и метеоритный материал, теряет самые легкие газы: водород и гелий. Атмосфера Земли на сквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов. Главными составными час тями атмосферы являются азот, кислород, аргон и углекислый газ.

Самый близкий к поверхности Земли слой носит название тропосфера. В этом слое высота в средних широтах составляет 10-12 км над уровнем моря, над экватором – 16-18 км, на полюсах – 7-10 км. Температура воздуха в тропосфере уменьшается на 0,6С на 100 м высоты и снижается с +40С до –50С. В этом слое высотой 9-10 км, в основном, происходят явления, которые мы именуем погодой. Именно в этой части атмосферы образуются все осадки в виде дождей, почти все облака и возникает подавляющее число гроз и штормов.

В тропосфере во взвешенном состоянии присутствуют также твердые и жидкие частицы, которые, как правило, называют аэрозолями.

Выше тропосферы расположен слой толщиной около 40 км, который на зывают стратосферой. Воздух в ней более разряжен, влажность его невысока.

Температура до отметки 30 км постоянна, около –50С, затем повышается до +10С на отметке 50 км.

Основная масса озона располагается на высотах 10-25 км с максимальной концентрацией на высотах 22-24 км. Озоновый слой (часто применяют термин «озоновый экран») имеет исключительно важное значение в сохранности жизни на Земле. Если этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку толщиной всего 2-4 мм, однако эта пленка служит нам защитой.

За стратосферой, на высоте более 50 км, находится мезосфера, где темпе ратура опять понижается. На высоте около 80 км она равна –70С. За мезосфе рой, еще выше (более 80 км над земной поверхностью) расположена термо сфера, не имеющая определенной верхней границы, где температура увеличи вается и достигает на высоте 500-600 км +1600С. Газы здесь сильно разреже ны, молекулы редко сталкиваются друг с другом и не могут вызвать нагрева находящегося в этой зоне тела. Однако атмосферное давление с высотой уменьшается. Другими словами, воздух по мере высоты становится все разре женнее, 90% массы атмосферы сосредоточено в пределах 16 км над земной по верхностью.

И, наконец, наиболее удалена от Земли экзосфера – 800-1600 км. В ней еще обнаруживаются газы и наблюдается утечка атомов (в основном водорода и гелия), в космос.

7. Гидросфера, как часть биосферы Гидросфера – совокупность всех вод Земли: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических, атмосферных. Они находятся в ви де паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существу ют в замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде мощных ледяных панцирей покрывают полярные участки суши. Атмосферные осадки проникают в толщи осадочных пород, образуя подземные воды.

Гидросфера находится в тесной зависимости с литосферой (подземные воды), атмосферой (парообразная влага) и живым веществом биосферы, в кото рое она входит в качестве обязательного компонента.

8. Литосфера, как часть биосферы Литосфера – верхняя «твердая» оболочка Земли, постепенно переходя щая с глубиной в сферы с меньшей прочностью вещества. Включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы – 50-100 км, в том числе земной коры – до 75 км на континентах и 10 км под дном океана.

Химический состав земной коры определяют немногие элементы. Всего лишь восемь элементов (кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, маг ний, натрий, калий) слагают основную ее массу. Ведущим и наиболее распро страненным элементом является кислород, составляющий едва ли не половину массы земной коры ( 47,3%) и 92% ее объема. Он прочно связан химически с другими элементами в главных породообразующих минералах. Земная кора сложена горными породами различного типа и различного происхождения. На осадочные породы приходится 9,2%, на метаморфические – 20% и на магмати ческие – 70,8%. Поверхность континентов на 80% занята породами осадочны ми, а океаническое дно – почти полностью свежими осадками, как продуктами сноса материала континентов и деятельности морских организмов.

Теоретически пределы биосферы шире, поскольку в гидротермах дна океана (их назвали «черными курильщиками» из-за темного цвета извергаю щихся вод) на глубинах около 3 км обнаружены организмы при температуре до 250°С.

Почва – это особая органо-минеральная природная многофазная струк турная система, обладающая плодородием, возникшая в поверхностном слое выветривания горных пород в результате воздействия живых организмов на ор ганические и минеральные субстраты, разложения мертвых организмов, влия ния природных вод и атмосферного воздуха, в различных условиях климата, рельефа и времени.

Земля – это важнейшая часть окружающей природной среды, характери зующаяся пространством рельефа, почвенным покровом, растительностью, во дами, являющаяся главным средством производства в сельском и лесном хо зяйствах, а также пространственным базисом для размещения всех отраслей народного хозяйства. Сравнив определения понятий «почва» и «земля», можно видеть, что первое представляет часть второго.

Почвенный покров земли образует педосферу – одну из составных частей биосферы. Педосфера выполняет глобальные функции:

– обеспечивает существование жизни на Земле (растения из почвы по лучают элементы минерального питания и воду, в почвах существует огромное количество живых организмов и др.);

– регулирует взаимодействие большого геологического и малого биоло гического круговорота (циклов) вещества на земной поверхности. При этом в почвах аккумулируются элементы питания (при выветривании горных пород и др.), которые через трофические цепи возвращаются в почвы (биологический круговорот малый);

одновременно из почвы элементы частично выносятся атмосферными осадками в Мировой океан, где образуют осадочные горные породы, которые в продолже нии геологической истории могут выйти на поверхность, что состав ляет большой геологический круговорот вещества;

– поддерживает химический состав атмосферы и гидросферы (почвен ное «дыхание» совместно с фотосинтезом и дыханием животных оп ределяют состав приземного слоя атмосферы;

через круговорот воды почва влияет на состав веществ, поступающих в гидросферу);

– аккумулирует активное органическое вещество и регулирует биосфер ные процессы в результате воспроизводства почвенного плодородия, обеспечивая плотность жизни на Земле.

В отличие от почвы, земля – это сложное естественно-историческое и со циально-экономическое понятие, относящееся к природному ресурсу и вклю чающее не только почву, но и определенную часть Земной поверхности – ее положение в географическом пространстве и социально-экономический потен циал.

9. Защита биосферы от загрязнений 9.1. Основные виды загрязнений природной среды Чтобы обеспечить свое существование, человечество должно иметь пи щу, воду, кров, одежду и т.д. Все это с неизбежностью предполагает образова ние различного рода отходов, которые поступают в окружающую среду. Во из бежание ненужного, а порой и непоправимого ущерба, наносимого природной среде, такое воздействие на среду должно тщательно планироваться. При этом следует сочетать удовлетворение потребностей человека за счет природы с ак тивной защитой природной среды от последствий человеческой деятельности.

Ежедневно в городскую канализацию поступает 80% количества воды, которое приходится на одного жителя (0,6 т);

образуется 150 т сажи, зольной пыли и других загрязнителей воздуха и 2000 т твердых отходов.

Загрязнения окружающей среды можно классифицировать следующим образом: физические (шум, вибрации, различные виды излучений) и химиче ские (различные вещества: в воздухе – это токсичные газы и пары, в воде и почве – ионы тяжелых металлов).

В настоящее время используются разные нормативы качества окружаю щей природной среды, и функции их различны. Одни дают оценку среды оби тания человека, другие – лимитируют вредные воздействия на природу. Однако их объединяет общность целей, так как они определяют качество не социаль ной, а природной среды.

Под качеством природной среды понимают такое состояние ее экологи ческих систем, при котором постоянно обеспечиваются обменные процессы энергии и веществ между природой и человеком на уровне, обеспечивающем воспроизводство жизни на Земле. Качество среды до активного вмешательства человека обеспечивалось самой природой путем саморегуляции, самоочищения от загрязнений нетехногенного происхождения.

В основе такого самоочищения и саморегуляции лежит принцип безот ходности процессов, происходящих в природных циклах. Это значит, что конеч ный продукт одного служит сырьем для следующего природного цикла.

9.2. Защита атмосферы Характеристика атмосферы и виды загрязнений. Огромное число вред ных веществ находится в воздухе, которым мы дышим.

Это и твердые частицы, например частицы сажи, асбеста, свинца, и взве шенные жидкие капельки углеводородов и серной кислоты, и газы, такие, как оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы. Все эти загрязнения, находящиеся в воздухе, оказывают биологическое воздействие на организм человека. Под действием одних содержащихся в воздухе загрязнителей (например диоксида серы и углерода) подвергаются коррозии различные строительные материалы, в том числе известняк и металлы. Кроме того, может измениться облик местно сти, поскольку растения также чувствительны к загрязнению воздуха.

Смог, нарушающий нормальное состояние воздуха многих городов, воз никает в результате реакции между содержащимися в воздухе углеводородами и оксидами азота, находящимися в выхлопных газах автомобилей.

К основным загрязнителям атмосферы, которых, по данным ЮНЕП (про грамма ООН по окружающей среде), ежегодно выделяется до 25 млрд. т, отно сят:

– диоксид серы и частицы пыли – 200 млн. т/год;

– оксиды азота (NxOy) – 60 млн. т/год;

– оксиды углерода (СО и СО3) – 8000 млн. т/год;

– углеводороды (СxНу) – 80 млн. т/год.

Оксид серы SО2. При растворении в воде образует кислотные дожди:

Н2О + SО2 = Н2SО3. Выделяется в атмосферу, в основном, в результате работы теплоэлектростанций (ТЭС) при сжигании бурого угля и мазута, а также серо содержащих нефтепродуктов и при получении многих металлов из серосодер жащих руд – PbS, ZnS, CuS, NiS, MnS и т.д.

При сжигании угля или нефти содержащаяся в них сера окисляется, при этом образуются два соединения – диоксид серы и триоксид серы. Кислотные дожди губят растения, закисляют почву, увеличивают кислотность озер. Боль шую озабоченность вызывает в России огромный трансграничный перенос се ры с Запада, составляющий примерно 2 млн. т оксидов серы – 10 млн. т сульфа тов в год, так как воздушные массы с Запада в нашу страну в связи с розой вет ров в 7-10 раз превышают наши воздушные массы в Европу. Это, в основном, страны Восточной Европы и Украина, энергетика которых базируется на бурых углях.

Россия входит в Конвенцию по SO2 и участвует во всех процессах, спо собствующих снижению выбросов окислов серы в атмосферу. В основном, это строительство заводов по производству серной кислоты по схеме: диоксид серы – триоксид серы – серная кислота. Используя оксиды серы как вторичное сы рье, человечество для производства серной кислоты перестанет извлекать из недр ограниченные запасы серы.

Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе растения приобре тают желтоватый оттенок. Разработано большое число методов для улавлива ния двуокиси серы из отходящих дымовых газов. Весьма привлекательными оказались скрубберные установки, дающие отходы в виде продуктов, имеющих спрос на рынке: один из таких скрубберов производит серу высокой чистоты, другой – разбавленную серную кислоту. Высокочистая сера находит примене ние при производстве лекарственных препаратов, промышленных реагентов, удобрений.

Оксиды азота (NxOy). В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах. Высокие концентрации оксидов азота в городах и окрестностях про мышленных предприятий связаны с деятельностью человека. В значительном количестве оксиды азота выделяют ТЭС и двигатели внутреннего сгорания.

Выделяются оксиды азота и при травлении металлов азотной кислотой. Произ водство взрывчатых веществ и азотной кислоты – еще два источника выбросов оксидов азота в атмосферу.

Загрязняют атмосферу:

– N2O – оксид азота (веселящий газ);

– NО – оксид азота;

– NO2, N2O4 – оксиды азота.

Оксиды азота принимают участие в образовании фотохимического смога.

Уровни фотохимического загрязнения воздуха тесно связаны с режимом дви жения автотранспорта. В период высокой интенсивности движения утром и ве чером отмечается пик выбросов в атмосферу оксидов азота и углеводородов.

Именно эти соединения, вступая в реакции друг с другом, обуславливают фо тохимическое загрязнение воздуха.

Оксид углерода (СО). Концентрация оксида углерода в городском воздухе больше, чем любого другого загрязнителя.

Самый крупный источник оксида углерода в городах – автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% СО попадает в воздух вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе. Полное сгорание дает в качестве ко нечного продукта диоксид углерода.

Другой источник оксида углерода – табачный дым, с которым сталкива ются не только курильщики, но и их ближайшее окружение. Доказано, что ку рильщик поглощает вдвое больше оксида углерода по сравнению с некурящим.

Оксид углерода при повышенных концентрациях представляет собой смертель но опасный яд.

Для достижения установленного стандарта выхлопные газы смешиваются с воздухом в присутствии катализатора. Дальнейшее окисление оставшегося оксида углерода происходит в каталитическом преобразователе. Именно такая система в настоящее время повсеместно выбрана для уменьшения выбросов СО в атмосферу. Эффективность каталитических преобразователей со временем уменьшается, поэтому необходимо регулярно осуществлять повторные провер ки выхлопных газов автомобилей на содержание СО.

Оксид углерода (СО2). Влияние углекислого газа (СО2) связано с его спо собностью поглощать инфракрасное излучение.

С 1850 г. содержание СО2 в атмосфере возросло с 0,027 до 0,033% в связи с техногенной деятельностью. Человечество сожгло в XX в. ископаемых видов топлива столько, сколько за весь период своего существования до XX в. По глощая ИК-излучение, СО2 действует как парниковая пленка.

Пыль. Причины основных выбросов пыли в атмосферу – это пыльные бу ри, эрозия почв, вулканы, морские брызги. Около 15-20% общего количества пыли и аэрозолей в атмосфере – дело рук человека: производство строймате риалов, дробление пород в горнодобывающей промышленности, производство цемента, строительство. Пыль, осевшая в индустриальных городах, содержит 20% оксидов железа (Fe2O3), 15% оксида кремния (SiO2) и 5% сажи (С). Про мышленная пыль часто включает также оксиды различных металлов и неметал лов, многие из которых токсичны (оксиды марганца, свинца, молибдена, вана дия, сурьмы, теллура).

Пыль и аэрозоли не только затрудняют дыхание, но и приводят к клима тическим изменениям, поскольку отражают солнечное излучение и затрудняют отвод тепла от Земли.

Основные санитарные требования к качеству атмосферного воздуха.

Основным критерием контроля качества атмосферного воздуха являются пре дельно-допустимые концентрации токсичных веществ.

Критерием оценки влияния выбросов предприятий на окружающую среду является уровень практических концентраций примесей в атмосфере, получен ных в результате рассеивания выбросов, по сравнению с предельно допусти мыми.

Нормы ПДК служат исходной базой для проектирования и экспертизы новых машин и механизмов, технологических линий, промышленных сооруже ний и предприятий, а также для расчета вентиляционных, газопылеулавливаю щих и кондиционирующих систем, контролирующих приборов и систем сигна лизации.

Основные организации, контролирующие выбросы предприятий в атмо сферный воздух, – санитарно-эпидемиологические станции (СЭС);

территори альные управления Федеральной службы России по гидрометеорологии и мо ниторингу окружающей среды;

Государственная инспекция по контролю за ра ботой газоочистных и пылеулавливающих установок.

Для предотвращения загрязнения атмосферы введены нормативы на вы бросы вредных веществ непосредственно из каждого источника (труба, шахта и т.д.). Государственным стандартом (1990 г.) установлены величины предельно допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ в атмосферу.

Физико-химические методы очистки атмосферы от газообразных за грязнителей. Основное направление защиты воздушного бассейна от загрязне ний вредными веществами – создание новой безотходной технологии с замкну тыми циклами производства и комплексным использованием сырья.

Многие действующие предприятия используют технологические процес сы с открытыми циклами производства. В этом случае отходящие газы перед выбросом в атмосферу подвергаются очистке с помощью скрубберов, фильтров и т.д. Это дорогая технология, и только в редких случаях стоимость извлекае мых из отходящих газов веществ может покрыть расходы на строительство и эксплуатацию очистных сооружений.

Наиболее распространены при очистке газов адсорбционные, абсорбци онные и каталитические методы.

9.3. Защита гидросферы Процессы, связанные с возвращением водной экосистемы к первоначаль ному состоянию, называются процессами самоочищения. К важнейшим из них относятся:

– осаждение грубодисперсных и коагуляция коллоидных примесей;

– окисление (минерализация) органических примесей;

– окисление минеральных примесей кислородом;

– нейтрализация кислот и оснований за счет буферной емкости воды во доема;

– гидролиз солей тяжелых металлов, приводящий к образованию мало растворимых гидроксидов и выделению их из раствора и др.

Основные характеристики сточных вод, влияющие на состояние водо емов: температура, минералогический состав примесей, содержание кислорода, рН (водородный показатель), концентрация вредных примесей. Особенно большое значение для самоочищения водоемов имеет кислородный режим.

Сточные воды характеризуются следующими признаками: мутность воды, цветность воды, сухой остаток, кислотность, жесткость, растворимый кислород.

В зависимости от условий образования сточные воды делятся на три группы:

– бытовые сточные воды – стоки душевых, прачечных, бань, столовых, туалетов, от мытья полов и т.д. Их количество в среднем составляет 0,5-2 л/с. с 1 га жилой застройки города, они содержат примерно 58% органических и 42% минеральных веществ;

– атмосферные сточные воды, или ливневые, их сток неравномерен:

1 раз в год – 100-150 л/с. с 1 га;

1 раз в 10 лет – 200-300 л/с. с 1 га.

Особенно опасны ливневые стоки на промышленных предприятиях.

Из-за их неравномерности затруднены сбор и очистка этих стоков;

– промышленные сточные воды – жидкие отходы, которые возникают при добыче и переработке сырья.

Самым важным условием, необходимым для того, чтобы биохимические процессы в водоеме протекали правильно и обеспечивали самоочищение воды, является наличие в ней растворенного кислорода. Если кислорода недостаточ но, то высшие организмы погибают. Органические соединения вместо окисле ния подвергаются анаэробному разложению с выделением сероводорода, угле кислого газа, метана и водорода, создающих вторичные загрязнения водоема.

Около половины сточных вод на Земле не подвергается специальной очи стке перед сбросом в водоемы. Их обезвреживание заключается лишь в разбав лении чистой водой и самоочищении водоемов.

Пресная вода, удобная для использования, распределена крайне неравно мерно. В Европе и Азии, где проживает 70% населения Земли, мировых запасов речных вод очень мало. Гидроресурсы нашей страны велики, однако более 80% речного стока приходится на малонаселенные районы Севера и Востока. На Ев ропейской части России проживает около 80% населения, и на них приходится всего 20% гидроресурсов.

Таким образом, влияние хозяйственной деятельности человека на круго оборот воды в природе привело к:

– сокращению количества воды в водоемах суши;

– росту водопотребления;

– исчерпанию самоочищающей способности водоемов;

– деградации природных вод.

Выход из положения – создание замкнутых водооборотных систем.

Сложный химический состав сточных вод, разнообразие содержащихся в них соединений делают невозможной разработку универсальной бессточной техно логической схемы.

Основные положения создания водооборотных систем:

1. Разработка научно обоснованных требований к качеству воды, исполь зуемой во всех технологических процессах и операциях. Нет необходимости в использовании воды питьевого качества.

2. Максимальное внедрение систем воздушного охлаждения вместо вод ного. При этом высокоэнергетическое тепло используется для технологических целей, а низкоэнергетическое – для обогрева.

3. Размещение на промышленных площадях комплекса производств должно обеспечить возможность многократного (каскадного) использования воды в технологических процессах и операциях.

4. Последовательное многократное использование воды в технологиче ских операциях должно обеспечить получение небольшого объема максималь но загрязненных сточных вод.

5. Использование воды для очистки газов от водорастворимых соедине ний целесообразно только тогда, когда из газов извлекают, а затем утилизируют ценные компоненты.

6. Применение воды для очистки газов от твердых частиц допустимо только в замкнутом цикле.

Практически всегда очистка промышленных стоков – это комплекс мето дов. Наиболее широко используется комбинация механической очистки, ней трализации промышленных стоков, или реагентной очистки, и биохимической очистки. Эти операции осуществляются практически во всех комплексах очи стных сооружений, в том числе и на станциях аэрации при очистке бытовых (канализационных) стоков.

9.4. Охрана литосферы Техногенная интенсификация производства способствовала загрязнению и дегумификации, уплотнению, нарушению, вторичному засолению, эрозии почв и другим негативным последствиям.

Загрязнение почв – это привнесение в почву новых (не характерных для нее) физических, химических или биологических агентов или превышение их концентраций естественного средне-многолетнего уровня в рассматриваемый период времени.

В связи с тем, что почва – это основа биологического круговорота, она становится источником миграции загрязненных веществ в смежные сферы: ат мосферу, литосферу и гидросферу, а также в продукты питания (через расте ния).

Основные виды загрязнения литосферы – твердые бытовые и промыш ленные отходы. На одного городского жителя в среднем приходится в год при мерно по 1 т твердых отходов, причем эта цифра ежегодно увеличивается.

В городах под складирование бытовых отходов отводятся большие тер ритории. Во многих городах действуют заводы по переработке бытовых отхо дов, причем полная переработка мусора позволяет городу с населением в 1 млн.

человек получать в год до 1500 т металла и почти 45 тыс. т компоста – смеси, используемой в качестве удобрения.

Правильно организованная технологическая свалка – это такое складиро вание твердых бытовых отходов, которое предусматривает постоянную, хотя и очень долговременную, переработку отходов при участии кислорода воздуха и микроорганизмов.

На заводе по сжиганию бытовых отходов наряду с обезвреживанием про исходит максимальное уменьшение их объема (до 90% исходного). Однако не обходимо учитывать, что сами мусоросжигающие заводы могут загрязнять ок ружающую среду, поэтому при их проектировании обязательно предусматрива ется очистка выбросов в окружающую среду. Производительность таких заво дов по сжигаемым отходам приблизительно 720 т/сут. при круглогодичном и круглосуточном режимах работы.

В сельскохозяйственных районах строятся заводы по переработке старой полиэтиленовой пленки. Например, из собранной за год (более 1500 т), очи щенной от грязи пленки получают 1300 т труб, которые используют в мелиора ции и в крупнопанельных домах.

В Японии, стране высокой бытовой культуры, налажен сбор в специаль ные контейнеры отходов полиэтилена, которые затем прессуются и из них соз даются острова в Тихом океане для захоронения неутилизируемых в настоящее время отходов (например ядерных отходов).

Твердые промышленные отходы и их переработка. В результате про мышленной деятельности человека происходит загрязнение почвы, что приво дит к выводу из строя земель, пригодных для сельского хозяйства. Основные виды промышленных отходов – шлаки тепловых электростанций и металлурги ческих заводов, породные отвалы горнодобывающих предприятий и горнообо гатительных комбинатов, строительный мусор и т.д. В особую группу выделя ют загрязнение почвы нефтепродуктами и другими химическими веществами (в авиационной и других технологиях – это твердые осадки гальванованн и про дукты травления металлов), которые пагубно воздействуют на почвенные мик роорганизмы и корневую систему растений.

Объем извлекаемой из недр горной массы в нашей стране составляет свыше 15 млрд. т/год. В хозяйственный оборот вовлекается около трети всего минерального сырья, а на производство готовой продукции расходуется менее 7% добытых полезных ископаемых.

Строительство комбинированных производств и отдельных технологиче ских установок по переработке отходов особенно целесообразно в промышлен ных районах с большой потребностью в строительных материалах, изделиях, конструкциях. Например, методом катализированной кристаллизации стекла на основе доменных шлаков у нас в стране получают шлакоситаллы. Высокие фи зико-механические и физико-химические свойства шлакоситаллов, в первую очередь, их износостойкость и химическая устойчивость, в сочетании с декора тивностью, делают их ценнейшим строительным материалом.

Одна тонна регенерата – продукта переработки старых покрышек, позво ляет сэкономить 400 кг синтетического каучука.

10. Природные ресурсы и рациональное природопользование 10.1. Природные ресурсы и их классификация Природные ресурсы – это совокупность естественных тел, веществ и яв лений природы, которые человек использует для достижения целей, направлен ных на обеспечение своего существования. К ним относятся: воздух, солнце, ветер, вода, земля, лес, естественные строительные материалы, полезные иско паемые и многое другое.

С появлением на Земле человека естественные процессы, протекающие в природной среде, стали меняться.

Природообразующая деятельность людей, явившаяся новой движущей силой развития природы, называется антропогенным фактором.

Первым признаком классификации природных ресурсов является их вид.

Согласно этому признаку они делятся на природные явления (например солнеч ная энергия, ветер, приливы и отливы океана), животный мир, растительный мир, природные вещества (вода, воздух, почва) и полезные ископаемые (напри мер нефть, золото, руды). Причем, полезные ископаемые могут быть готовыми к потреблению (уголь, драгоценные и отделочные камни, соль) и требующими переработки, синтеза (нефть, руда, синтетические удобрения).

Вторым признаком классификации природных ресурсов является их ис черпаемость. По этому признаку они делятся на исчерпаемые и неисчерпае мые.

Неисчерпаемые природные ресурсы – природные физические явления и тела, количество и качество которых практически не меняется или меняется лишь неощутимо в процессе длительного природопользования. Такими ресур сами являются солнечная энергия, ветровая энергия, энергия движущейся воды, энергия земных недр. Вода и воздух окружающей среды по количеству практи чески не изменяются, но могут качественно ухудшаться в результате деятель ности человека. Эти природные ресурсы могут стать неисчерпаемыми с помо щью современной техники и технологии (водо-, пыле-, газоочистки, а также са нитарно-гигиенических работ).

Исчерпаемые природные ресурсы – природные физические тела и явле ния, количество и качество которых существенно изменяются в процессе дли тельного природопользования.

Третий признак классификации – возобновимость исчерпаемых ресурсов.

По этому признаку исчерпаемые ресурсы делятся на:

Возобновимые – способные к самовоспроизводству (растительный и жи вотный мир, мир микроорганизмов);

Невозобновимые – образовавшиеся в недрах земли в течение миллионов лет (рудные и нерудные полезные ископаемые, длительное пользование кото рыми приводит к истощению их запасов, пополнение которых практически не возможно);

Относительно возобновимые – способные к воспроизводству в темпах, отстающих от темпов потребления (чернозем, спелая древесина).

Ресурсный цикл – это совокупность превращений и пространственных пе ремещений определенного вещества или группы веществ, происходящих на всех этапах использования его человеком. Существуют такие циклы, как цикл почвенно-климатических ресурсов и сельскохозяйственного сырья, цикл сырь евых ресурсов, цикл энергетических ресурсов, цикл ресурсов живой природы.

10.2. Основные направления рационального природопользования Природопользование – это использование человеком в целях своего жиз необеспечения веществ и свойств окружающей среды. Природопользование че ловека проявляется в четырех формах: жизнеобеспечивающей, хозяйственно экономической, оздоровительной и культурной.

Наиболее важной является жизнеобеспечивающая форма природопользо вания, включающая использование воздуха для дыхания, воды для питья, рас тительный и животный мир для питания.

Хозяйственно-экономическая форма также имеет потребительское для человека предназначение. Субъекты экономики (фабрики, заводы, сельскохо зяйственные предприятия) производят для человека товары народного потреб ления, используя в той или иной степени природные ресурсы.

Оздоровительная форма природопользования выражается в профилакти ке и лечении заболеваний человека с использованием природных ресурсов (горного воздуха, лечебных грязей, минеральных водных источников и др.).

Культурная форма природопользования представляет собой использова ние красот природы для удовлетворения культурно-познавательных потребно стей человека.

Формы природопользования осуществляются в двух видах: общего и специального природопользования.

Общее природопользование не требует специального разрешения (пользо вание водой, воздухом).

Специальное природопользование осуществляется физическими и юриди ческими лицами на основе разрешения уполномоченных государственных ор ганов.

Рациональное природопользование отличается следующими особенно стями:

– Использование природных ресурсов должно сопровождаться их вос становлением (для возобновляемых природных ресурсов).

– Комплексное использование природных ресурсов.

– Вторичное использование природных ресурсов.

– Проведение природоохранных мероприятий.

– Внедрение новейших технологий с целью снижения антропогенной нагрузки на окружающую природную среду.

Использование природных ресурсов должно сопровождаться их восста новлением. Восстановительные мероприятия могут использоваться только для возобновляемых природных ресурсов, к которым относятся растительный и животный мир, плодородие почв.

Для охраны животного и растительного мира предусмотрено создание особо охраняемых территорий, к которым относятся: заповедники, заказники, национальные и природные парки, памятники природы. В пределах этих терри торий установлен особый режим охраны, который зависит от вида территории.

В заповеднике, например, запрещается не только любая хозяйственная деятель ность, но и нахождение посторонних лиц без соответствующего разрешения.

Национальный парк предназначен не только для охраны природы, но и для от дыха, поэтому на его территории могут быть выделены зоны с различными ре жимами охраны и заповедования.

Комплексное использование природных ресурсов. Это направление рацио нального природопользования должно осуществляться для исчерпаемых при родных ресурсов, т.е. для полезных ископаемых.

Здесь можно выделить две тенденции: во-первых, использование одних и тех же ресурсов в разных отраслях хозяйства;

во-вторых, более полное извле чение ресурсов на стадии добычи.

Например, отходами ТЭС являются зола и шлаки, которые могут приме няться в качестве строительного материала. Гранулированные доменные шлаки являются материалом для дорожного строительства, в смеси с вязким битумом они заменяют асфальтовые смеси, причем их возможно укладывать даже на влажное основание. Битумошлаковые покрытия дорог в 2,5 раза дешевле ас фальтобетонных.

Отходы многих промышленных производств, в том числе шлаки метал лургической промышленности, каменноугольные и буроугольные золы, отходы бумажной промышленности, могут использоваться в сельском хозяйстве для известкования кислых почв.

Перспективным направлением является комплексная разработка место рождений полезных ископаемых. Практически все месторождения рудных по лезных ископаемых являются комплексными: они содержат, как правило, не сколько различных минералов и химических элементов, один из которых явля ется основным, другие – попутными. Например, из медных руд можно полу чить также цинк, серу, железо, молибден, золото и серебро. Из железных руд можно добывать ванадий, никель, кобальт, фосфор, бор, серу, германий.

Вторичное использование природных ресурсов. Практически все виды производимых материалов: металл, бумагу, пластмассу – можно подвергать вторичной переработке. Во-первых, вторичная переработка позволяет эконо мить первичное сырье и энергию, так как на производство продуктов из вто ричного сырья требуется намного меньше энергии. Например, для переплавки металлолома в сталь требуется в 10 раз меньше энергии, чем для выплавки ста ли из руды. Во-вторых, вторичная переработка позволяет уменьшить количест во твердых отходов.

Проведение природоохранных мероприятий. Эти мероприятия должны проводиться, в первую очередь, промышленными предприятиями, а государст венные органы, отвечающие за охрану окружающей природной среды, должны контролировать их выполнение.

Любое промышленное предприятие должно быть оснащено очистными сооружениями, принимать меры по внедрению малоотходных технологий, обеспечивать соблюдение режима санитарно-охранных зон, которые устанав ливаются вокруг каждого предприятия.

Государственные контролирующие органы должны следить за тем, чтобы не вводились в эксплуатацию предприятия, не обеспеченные очистными со оружениями, а также за тем, чтобы действующие предприятия соблюдали нор мативы качества окружающей природной среды и другие нормы и правила, ус тановленные в законодательном порядке.

Внедрение новейших технологий с целью снижения нагрузки на окру жающую природную среду. Новейшие технологии разрабатываются сейчас по многим направлениям: энергосбережение, ресурсосбережения, вторичная пере работка, очистка выбросов, мониторинг окружающей среды.

К энергосберегающим технологиям относится, например, использование нетрадиционных источников энергии: солнечной энергии, энергии морских приливов, энергии земных недр. Использование таких источников находит практическое применение во всем мире: построена солнечная ТЭС в США, действует российская приливная электростанция на Баренцевом море, геотер мальное тепло используется в США, Мексике, на Филиппинах.

Внедрение ресурсосберегающих технологий особенно актуально для ис черпаемых природных ресурсов. Например, разрабатываются технологии, ко торые позволят увеличить глубину переработки нефти. Используемые в на стоящее время методы позволяют получить из нефти только 60% ценных про дуктов, остальные 40% – это мазут. Более совершенные технологии позволят получить 90% ценных продуктов. Такое увеличение глубины переработки неф ти позволит расходовать для получения того же количества бензина 2 т нефти вместо 3 т.

К новым технологиям очистки выбросов можно отнести нейтрализаторы выхлопных газов автомобилей, которые позволят снизить количество углеки слого, угарного газов и углеводородов. Их уже успешно применяют во многих странах. Внедрение нейтрализаторов выхлопных газов в нашей стране тормо зится из-за их высокой стоимости: основой нейтрализаторов является платина.

10.3. Безотходные и малоотходные технологии.

Основные принципы создания производств Термин «безотходная технология» впервые предложен российскими уче ными Н.Н. Семеновым и И.В. Петряновым-Соколовым в 1972 г. «Безотходная технологическая система» (БТС). Под БТС понимается такое отдельное произ водство или совокупность производств, в результате практической деятельно сти которых не происходит отрицательного воздействия на окружающую сре ду. Теория безотходных технологических процессов в рамках основных зако нов природопользования базируется на двух предпосылках:

– Исходные природные ресурсы должны добываться один раз для всех возможных продуктов, а не каждый раз для отдельных.

– Создаваемые продукты после использования по прямому назначению должны относительно легко превращаться в исходные элементы ново го производства.

Схема такого процесса – «спрос – готовый продукт – сырье». Но каждый этап этой схемы требует затрат энергии, производство которой связано с по треблением природных ресурсов вне замкнутой системы. Вторым препятствием полной замкнутости процесса является износ материалов, их рассеивание в ок ружающей среде. Например, долгое, на протяжении многих столетий, исполь зование таких металлов, как серебро, свинец, цинк, медь и др., и их рассеивание в процессе этого использования в окружающую среду привели к тому, что сро ки их исчерпания из земных недр составляют, согласно своду международных прогнозов «Мир в 2000 году», всего один-два десятка лет.

Понятие безотходной технологии условно. Под ним понимается теорети ческий предел или предельная модель производства, которая в большинстве случаев может быть реализована не в полной мере, а лишь частично (отсюда – малоотходная технология – МОТ).

Малоотходное производство – это такая форма организации технологи ческого процесса, когда отходы производства сведены к минимуму или перера батываются во вторичные материальные ресурсы.

Разработаны следующие рекомендации по организации малоотходных и ресурсосберегающих технологий:

– Все производственные процессы должны осуществляться при мини мальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы и теряется сырье.

– Единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полез ного действия и минимальным потерям.

– Технологические процессы должны быть непрерывными, что позволя ет наиболее эффективно использовать сырье и энергию.

– При разработке нового оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов с минимальным выходом вредных веществ.

– Выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энерго ресурсы и снизить тепловую нагрузку на окружающую среду.

Основные принципы создания безотходных производств заключаются в комплексном использовании сырья, создании принципиально новых и совер шенствовании действующих технологий, создании замкнутых водо- и газообо ротных циклов, кооперировании предприятий и создании территориально производственных комплексов.

1) Комплексное использование сырья. Отходы производства – это неис пользованная или недоиспользованная по тем или иным причинам часть сырья.

Необходимость комплексного использования природных ресурсов дикту ется, с одной стороны, все увеличивающимися темпами роста объемов про мышленных производств, загрязняющих окружающую среду, а с другой – не обходимостью экономного их расходования, поскольку запасы основного ми нерального сырья ограничены, а цены на него непрерывно возрастают.

В свою очередь рост цен ускоряет внедрение и разработку малоотходных и безотходных производств, поскольку расширяются пределы их экономиче ской рентабельности.

Источниками отходов являются:

– Примеси в сырье, т.е. компоненты, которые не используются в данном процессе для получения готового продукта.

– Неполнота протекания процесса, остаток полезного продукта в сырье.

– Побочные химические реакции, приводящие к образованию неисполь зуемых веществ.

Характерен пример цветной металлургии, где постоянно растет количест во элементов, извлекаемых из минерального сырья.

Из медьсодержащих руд, в состав которых входят 25 элементов, извлека ется 21 элемент. Из полиметаллического сырья извлекают 18 элементов и полу чают более 40 видов товарной продукции. Доля полезных элементов, извлекае мых из природного сырья в цветной металлургии, - одна из самых высоких и достигает 80%. Повышение выхода продукта на каждой стадии процесса при водит к уменьшению количества отходов и увеличению комплексного исполь зования сырья. Радикальное средство против протекания побочных реакций – изменение технологии.

2) Создание принципиально новых и совершенствование действующих технологий (схем). Это очень важный этап в технологии. Например, в основу создания атомной промышленности положены принципы, исключающие за грязнение окружающей среды или значительно снижающие его.

3) Создание замкнутых водо- и газооборотных циклов.

4) Кооперирование предприятий, создание территориально- произ- во дственных комплексов. В большинстве случаев отходы одного производства являются сырьем для других производств.

Большая работа проводится в различных странах по созданию так назы ваемых «банков отходов», т.е. по систематизации отходов различных отраслей промышленности, например, химической, нефтехимической отраслей, метал лургии.

Наиболее благоприятные возможности для межотраслевого кооперирова ния складываются в условиях территориально-производственных комплексов (ТПК). Самый эффективный тип организации производства – сочетание меж районной специализации с внутрирайонной кооперацией.

10.4. Проблемы использования полезных ископаемых Полезные ископаемые – минеральные образования земной коры, химиче ский состав и физические свойства которых позволяют эффективно использо вать их для обеспечения жизнедеятельности человека и в сфере материального производства. Полезные ископаемые делятся на твердые (угли, руды, нерудное сырье), жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (природные горю чие и инертные газы).

Классификация полезных ископаемых. Полезные ископаемые делятся на металлические, неметаллические, горючие и водоминеральные ископаемые. Их можно сгруппировать в следующие виды ресурсов:

Рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, мед ные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловян ные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и т.д.

Природные строительные материалы – известняк, доломит, глины, пе сок, мрамор, гранит.

Нерудные полезные ископаемые – яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмазы и т.д.

Горно-химическое сырье – апатиты, фосфориты, поваренная и калийная соли, сера, барит, бром- и йодосодержащие растворы и т.д.

Топливно-энергетические – нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф, ура новые руды и т.д.

Гидроминеральные ресурсы – подземные пресные и минерализированные воды.

Минеральные ресурсы океана – рудоносные жилы, пласты континенталь ного шельфа и железомарганцевые включения на глубинах 3-6 км (около 78% минеральных ресурсов находится под водой Мирового океана).

Минеральные ресурсы морской воды – железо, свинец, уран, золото, на трий, хлор, бром, магний, поваренная соль, марганец.

Классификация полезных ископаемых Гидро- Минеральные Минераль Топливно минераль-ные ресурсы мор- ные ресурсы энергетические ресурсы ской воды океана Горючие Водо минеральные Полезные ископаемые Металлические Неметаллические Природные Горно Нерудные по Рудные ре- строительные химическое лезные иско сурсы материалы сырье паемые Использование полезных ископаемых. В России добывается нефти около 17%, газа – 25%, каменного угля – 15%, товарной железной руды – 14% всего объема этих ископаемых, добываемых в мире. Запасы полезных ископаемых позволяют сохранять уровень добычи на протяжении сотен лет, но при условии освоения технологии на более значительной глубине (5-7 км). В целом пробле ма количественного роста минерально-сырьевой базы России стоит лишь для ограниченного круга полезных ископаемых (марганец, хром, сурьма, ртуть).

На протяжении многих лет сохраняются на высоком уровне потери в не драх при подземной добыче угля (23,5%), в том числе коксующегося (20,9%), хромовой руды (27,7%), калийных солей (62,5%).


Неудовлетворительно используется при добыче нефтяной газ, которого в России сожжено в факелах многие миллиарды кубических метров.

Острой проблемой остается застройка площадей залегания полезных ис копаемых, что влечет дополнительные потери их в недрах и впоследствии – большие затраты на добычу.

Горнопромышленный комплекс превратился в настоящее время в один из самых крупных источников нарушения и загрязнения окружающей природной среды. Загрязнители, выбрасываемые горнодобывающей промышленностью, так разнообразны по составу и так велико их количество, что в ряде районов вызывают непредсказуемые последствия, губительно сказывающиеся на со стоянии экосистем.

Прирост разведанных запасов полезных ископаемых не покрывает их до бычи. В то же время экспорт сырья непрерывно возрастает.

Ресурсонасыщенность России, которая измеряется количеством потреб ляемых ресурсов на душу населения, в 1,5-3 раза ниже, чем в промышленно развитых странах. Вскоре Россия из экспортера минерального сырья может превратиться в его импортера.

Растения как индикаторы полезных ископаемых. Химический состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с по вышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.).

Некоторые виды растений, а иногда сообщества растений изобретательно развиваются на разных месторождениях. Такие виды и сообщества служат ин дикаторами полезных ископаемых. Существуют растения-индикаторы на по вышенное содержание минеральных веществ в почве, на засоление или повы шенную кислотность почв. В природе происходит миграция химических эле ментов при участии живых организмов. На основе этого был разработан био геохимический метод поиска полезных ископаемых.

На почвах, богатых минеральными веществами, растут пролески, сныть, растения черноземных степей и низинных болот. На почвах, бедных минераль ными веществами, растут росянка, сабельник, подбел, т.е. растения верховых болот. Растения, произрастающие на почвах, богатых азотом, (нитратных) – крапива, кипрей, бузина.

Большинство растений растет при нейтральных или слабощелочных ре акциях почв, но есть и такие, которые растут на сильнокислых или сильноще лочных почвах. Растения нейтральных почв: клевер красный, тимофеевка, ов сяница луговая и растения широколиственных лесов. Растения кислых почв:

щучка, вереск, брусника, черника, щавель, белоус. Растения щелочных почв:

пролеска, лиственница, ясень.

Древесные растения по мере убывания требовательности к минеральным веществам в почве группируются следующим образом: ясень, вяз, бук;

пихта, ольха черная, липа, граб, дуб, клен, осина, кедр, ольха серая, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, береза.

10.5. Проблемы использования земельных ресурсов В соответствии с целевым назначением все земли подразделяются на:

1) земли сельскохозяйственного назначения;

2) земли населенных пунктов;

3) земли промышленности, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного назначения;

4) земли природоохранного, рекреационного и оздоровительного назначения;

5) земли лесного фонда;

6) земли водного фонда;

7) земли запаса.

К землям природоохранного, рекреационного и оздоровительного назна чения относятся земли заповедников, национальных и дендрологических пар ков, ботанических садов, курортов и других объектов аналогичного назначения.

Землями лесного фонда признаются земли, покрытые лесом, а также не покрытые лесом, но предназначенные для нужд лесного хозяйства.

К землям водного фонда относятся земли, занятые водоемами, гидротех ническими, водохозяйственными сооружениями, а также полосы отвода по бе регам водоемов.

Землями запаса являются все земли, не предоставленные во владение и долгосрочное пользование. Земли запаса предназначаются для предоставления во владение, пользование и аренду.

Виды использования земель. Любой вид использования земель ведет к их деградации. Под деградацией понимаются перестройка и разрушение естест венных экосистем, снижение и ликвидация их способности обеспечивать ус тойчивость окружающей среды. Различают два вида использования земель – индустриальное и сельскохозяйственное.

Индустриальное использование земель, начиная от добычи полезных ис копаемых и кончая их переработкой, созданием промышленной инфраструкту ры и населенных пунктов, сопровождается полным разрушением экосистем, почвенного слоя, нарушением режима водных объектов, загрязнением всех сред.

Сельскохозяйственное использование земель также ведет к уничтожению естественных экосистем и к насаждению монокультур на значительных терри ториях.

Имеются различные способы регулирования водного режима при осуше нии болот, почти не допускающие отрицательных последствий: польдерное осушение, создание водоемов в верховьях рек и емкостей для удержания воды, строительство водоудерживающих шлюзов, проведение мелкой мелиоративной сети и т.п.

Рекультивация земель. Развитие открытого способа добычи полезных ис копаемых резко увеличило количество территорий, которые подвергаются раз рушению. На месте плодородных земель возникают бесплодные, лишенные растительности пространства, так называемые индустриальные пустыни.

Все нарушенные территории можно разделить на две группы: земли с на сыпным грунтом – промышленные отходы, отвалы подземных горных разрабо ток (терриконы);

территории, поврежденные в результате выемки грунта – карьеры и отвалы при открытых горных работах, провалы на месте горных раз работок.

Восстановление таких земель осуществляется в четырех направлениях:

для сельскохозяйственного использования, под лесные насаждения, под водо емы, под жилищное и капитальное строительство.

Рекультивация обычно делится на два этапа: горно-технический и биоло гический. Горно-технический этап состоит в подготовке территории: плани ровка отвалов, придание удобной для использования формы, насыпание плодо родных грунтов, создание подъездных путей и т.д. Биологический этап заклю чается в восстановлении нарушенных земель путем посадки древесных пород или выращивания сельскохозяйственных культур. Поверхность отвалов должна покрываться наиболее плодородным грунтом.

Наиболее эффективна в настоящее время рекультивация путем лесораз ведения. Древесные породы при этом подбираются в соответствии с кислотно стью и механическим составом грунта. Очень часто рекомендуется высевать пырей бескорневищный, мятлик живородящий, ковыль, степную овсяницу, многолетний люпин и донник белый. Этот метод связан с длительными срока ми, но экономичен и вполне себя оправдывает. Из древесно-кустарниковых по род рекомендуются пыле-газоустойчивые породы: акация белая, клен ясенели стный, тополь канадский, акация желтая, бирючина, лох серебристый, тамариск и др.

11. Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию «Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию»

утверждена в 1996 г. (Указ Президента 1 апреля 1996г. № 440). Она принята для того, чтобы «ввести хозяйственную деятельность в пределы емкости экосистем на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий, це ленаправленных изменений структуры личного и общественного потребления».

Необходимость устойчивого развития – объективная реальность совре менной эпохи. Главная идея Стратегии устойчивого развития – обеспечить гар моничное сочетание социально-экономических и экологических приоритетов развития общества сейчас и в будущем. Социально-экономическое развитие общества должно быть введено в экологически безопасные рамки, обусловлен ные природно-ресурсным потенциалом.

Согласно Стратегии устойчивого развития целевыми ориентирами долж ны быть показатели качества жизни, уровня экономического развития и эколо гическое благополучие.

Среди показателей качества жизни наиболее важными являются продол жительность жизни человека, уровень знаний или образовательных навыков, доход, измеряемый величиной ВВП на душу населения, уровень занятости.

Целевые ориентиры в сфере экологии включают показатели состояния природных сред, экосистем и охраняемых территорий, меры по снижению ан тропогенного воздействия и прогресс в этой деятельности.

Переход к модели устойчивого развития требует экологической ориента ции всех видов деятельности, учета экологических факторов при принятии ре шений. Степень экологизации экономики можно определить, рассчитав уровень потребления того или иного природного ресурса на единицу произведенной продукции, а также сравнив размер средств, направленных на природоохран ные цели, с ВВП.

Индикаторами для оценки динамики процесса перехода могут быть:

– уровни снижения антропогенной нагрузки на природную среду от дельных регионов, стран, континентов в целом;

– масштабы реальных позитивных результатов решения проблемы со хранения и восстановления природных комплексов, отдельных видов природных ресурсов, улучшения среды обитания человека;

– размеры уменьшения диспропорций между объемами совокупного на ционального богатства, приходящимися на долю различных социаль ных групп, слоев населения, регионов и т.п.;

– объемы возрастания совокупного национального богатства страны при соблюдении оптимальных пропорций между такими его элементами, как окружающая среда, природные ресурсы, национальное имущество, квалификация работающих, духовные ценности.

Критерий оптимальности названных пропорций будет зависеть от вы бранной концептуальной схемы устойчивого развития. Схема перехода России на модель устойчивого развития будет основана на реализации следующих идей:

– экологизация хозяйственной деятельности в процессе увеличения в структуре национального богатства удельного веса национального имущества, обеспечивающего поддержание необходимого экономиче ского роста страны и решение наиболее острых социальных проблем;


– сохранение и восстановление биосферы и ее локальных экосистем при ограничении роста природоемких элементов национального имущест ва и усилении ориентации на разумные потребности будущих поколе ний с учетом состояния природно-ресурсного потенциала;

– формирование ноосферы на основе реализации двух предыдущих кон цептуальных схем развития и обеспечение роста национального богат ства преимущественно за счет повышения квалификации работающих и возрастания духовных ценностей.

В основу концепции перехода России к модели устойчивого развития по ложен принцип динамично сбалансированного развития триады: экономика – природа – общество. Конкретные действия будут определяться в каждом пе риоде перехода стартовыми условиями через показатели и параметры, характе ризующие текущее состояние триады.

Переход России к модели устойчивого развития требует оживления эко номики и придания ей нового качества – ориентации на сохранение природно ресурсного потенциала, удовлетворения потребностей населения в трудоуст ройстве, продуктах питания, чистой воде и энергии. Необходимо стремиться предотвратить рост потребления ресурсов и создать условия для снижения ре сурсоемкости народного хозяйства. Переход к устойчивому развитию преду сматривает вывод страны из нынешнего кризиса, коренное улучшение состоя ния окружающей среды за счет экологизации хозяйственной деятельности и введения ее в пределы емкости экосистем с ориентацией на потребности буду щих поколений.

Предполагается, что переход России к устойчивому развитию пройдет в три этапа. Первый займет 5-7 лет, в течение которых будут решены задачи ста билизации социально-экономического развития, создана нормативно-правовая база экологизации хозяйственной деятельности и оздоровления окружающей среды в зонах чрезвычайных экологических ситуаций. На втором этапе (при мерно 20 лет) должны быть реализованы основные элементы перехода к модели и на этой основе достигнут нормативный уровень состояния окружающей сре ды. В долгосрочной перспективе будет решаться проблема гармонизации раз вития общества и природы.

Устойчивое экологически безопасное развитие – высокий приоритет Рос сийской Федерации. Задачи России в контексте Концепции:

– обеспечить стабилизацию экологической ситуации в процессе выхода страны из нынешнего кризиса;

– добиться коренного улучшения состояния окружающей среды за счет экологизации экономической деятельности в рамках институциональ ных и структурных преобразований, позволяющих обеспечить станов ление новой модели хозяйствования и широкое распространение эко логически ориентированных методов управления;

– ввести хозяйственную деятельность в пределы емкости экосистем на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих техноло гий, целенаправленных изменений структуры экономики, структуры личного и общественного потребления.

Несмотря на осознание необходимости принять срочные меры по улуч шению экологической обстановки в России большинством ученых и специали стов, отношение общества к идее устойчивого развития весьма неоднозначно.

12. Современные экологические концепции Как в нашей стране, так и за рубежом современные экологические кон цепции отражают соответствующее развитие производительных сил и тот исто рический опыт, который был накоплен в результате изучения воздействия на учно-технического прогресса на состояние окружающей природной среды.

В современном западном обществе появились разнообразные экологиче ские концепции, которые можно назвать концепциями «пределов роста», «гло бального управления», «экологической революции», «просветительские» и иные, в которых излагаются взгляды авторов на современный мир и взаимодей ствие с ним человека. Появление большинства из этих концепций тесно связано с деятельностью «Римского клуба» – своеобразной международной ассоциации экономистов, социологов, естественников и представителей делового мира. Та кой клуб основан с целью разработки прогнозов развития современного обще ства. В подготовленных докладах этого клуба предлагались различные модели преодоления экологического кризиса и гармонизации отношений человека и природы. Из них наибольшую популярность получили концепции «пределы роста», «стратегия выживания», «теория органического развития» и концепция обновления международного порядка.

Концепции пределов роста, органического роста.

Авторы концепции пределов роста и других вариантов данной модели (экологического финализма, нулевого развития, стабилизированного развития и т.п.) полагают, что экологическую гармонию можно сохранить или восстано вить путем определения соответствующих пределов дальнейшего развития эко номики, роста населения, развития научно-технического прогресса. Некоторые из вариантов этой концепции настойчиво требуют возвращения к нулевому раз витию, искусственному свертыванию науки и техники до нуля, т.е. к такому пределу, при котором хозяйственная и демографическая нагрузки общества бу дут соответствовать ресурсовым возможностям природы.

Другая модель римского клуба, носящая название органического роста, исходит из того, что рассматривает мировую экономику не как единую, а как региональную систему. Исходя из этого, она предлагает дифференцированный подход к экологии различных стран и регионов с учетом их экономического и культурного развития. Эта концепция подразделяет все страны на богатые и бедные. Опираясь на это подразделение, авторы концепции предлагают обеспе чить гармоничное отношение общества и природы за счет перераспределения средств между богатыми и бедными в виде материальной и финансовой помо щи развитых стран развивающимся странам.

Концепция глобального управления.

Авторы этой концепции исходят из того, что весь мир един и взаимосвя зан, что задачи эффективной охраны природы планеты могут быть решены лишь коллективными усилиями всего международного сообщества. Опираясь на эти неоспоримые истины, они предлагают создать надгосударственный ор ган, который бы управлял охраной и использованием окружающей природной среды во всех странах или регионах.

Теория экологической революции.

Теория экологической революции включает в себя ряд требований: пере оценку взглядов на природу как источник потребления, пропаганду охраны ок ружающей среды, перестройку методов хозяйствования, если они вызывают за грязнение и истощение природной среды. В дальнейшем, на основе нового ре волюционного мышления, предполагается переход к такой системе мирового хозяйствования, которая бы была основана на стабилизированном использова нии природных ресурсов, подконтрольном росте населения под управлением надгосударственного или межгосударственного международного органа, наде ленного властными полномочиями.

Охрана и развитие.

В современном мире все большую роль приобретают теории, нацеленные на совмещение требований экологии с развитием экономики. Мир на основе своего исторического опыта убедился, что невозможно развивать экономику, не выполняя требования охраны окружающей среды. В то же время нельзя обес печить выполнение охраны окружающей среды, не развивая экономику. Это взаимодействие экологии и экономики является основой новой экологической концепции, которая сейчас взята на вооружение в развитых странах Запада, в деятельности международных организаций. Именно на базе развития этой кон цепции была созвана в 1992 г. конференция ООН в Рио-де-Жанейро, которая так и называлась: «Окружающая среда и развитие». Речь идет о сочетании об щественного прогресса, движения человечества вперед с сохранением окру жающей природной среды во имя сохранения и повышения качества жизни че ловека.

Список использованной литературы 1. Акимова Т.А. и др. Экология. Природа – Человек –Техника: Учебник для вузов / Т.А. Акимова, А.П. Кузьмин, В.В. Хаскин. – М.: ЮНИТИ-Дана, 2001. – 343 с.

2. Будыко М.И. Эволюция биосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

3. Вернадский В.И. Биосфера. – М.: Мысль, 1967.

4. Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов. – М.: Закон и право, ЮНИТИ, 1998.

5. Горелов А.А. Экология: Курс лекций. – М.: «Центр», 1998.

6. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2001. – 576 с.

7. Никоноров А.М., Хоружая Т.А. Глобальная экология: Учебное пособие. – М.: ПРИОР, 2000.

8. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. – М.: Финансы и статистика, 1995.

9. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. – М.: «Мысль», 1990.

10. Степановский А.С. Общая экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ Дана, 2000.

11. Цветкова Л.И. и др. Экология: Учебник для технических вузов. – М.: АСВ;

– СПб.: Химиздат, 1999.

Экологические термины и понятия Антропогенные Изменения, происходящие в результате жизни и деятель изменения ности человека окружающей природной среды Охраняемый законом природный объект, представляющий Атмосферный собой газовую оболочку нашей планеты воздух Охраняемый законом природный объект, представляющий часть природной среды – гидросферу нашей планеты – и Воды состоящий из естественных и искусственных водоемов, подземных вод, ледников, Мирового океана Возмещение Восстановление потерь в природной среде, затраты на вос вреда окру- производство природных ресурсов, на оздоровление окру жающей при жающей природной среды родной среде Совокупность научных, организационных, экономических Воспроизводст- и технических мер, направленных на восполнение и увели во природных чение природных ресурсов или усиление полезных свойств ресурсов природных объектов Негативные изменения в состоянии окружающей природ ной среды, вызванные деятельностью человека, в результа те загрязнения природной среды, истощения природных Вред окружаю ресурсов, повреждения, разрушения экологических систем щей природной среде природы, создающие реальную угрозу здоровью человека, растительному и животному миру, материальным ценно стям Выход во внешнюю среду (в атмосферный воздух) загряз Выброс вредных няющих веществ от какого-либо источника загрязнения веществ Разрушение или существенное нарушение экологических связей в природе, обеспечивающих обмен веществ и энер Деградация ок гии внутри природы, между природой и человеком, вы ружающей при родной среды званное деятельностью человека, проводимой без учета за конов развития природы Охраняемый законом природный объект, включающий на секомых, пресмыкающихся, зверей, птиц, рыб и других Животный мир водных животных, находящихся в состоянии естественной свободы Физико-химическое, биологическое изменения качества окружающей природной среды (атмосферного воздуха, вод, почв) в результате хозяйственной или иной деятельно Загрязнение ок- сти, превышающие установленные нормативы вредного ружающей при- воздействия на окружающую природную среду и создаю щие угрозу здоровью человека, состоянию растительного и родной среды (антропогенное) животного мира, материальным ценностям. Различаются также химическое, физическое, механическое, акустиче ское, тепловое, ароматическое загрязнение окружающей природной среды Охраняемый законом природный объект, представляющий собой планету, территорию со всеми ее естественными Земля компонентами;

в узком смысле – поверхностный почвен ный слой Часть территории, для которой характерны хронический повышенный уровень загрязнения окружающей природной среды, устойчивая повышенная антропогенная нагрузка на Зоны повышен- окружающую природную среду, угроза дефицита пресной ного экологиче воды, снижение плодородия почв, истощение растительно ского риска го покрова, исчезновение видов животных, оскудение рыбных запасов, повышенный уровень заболеваемости на селения Официально объявленная государством часть территории, на которой обозначились признаки процесса разрушения Зоны чрезвычай- экологических систем природы, глобального загрязнения окружающей природной среды, истощения водных, зе ной экологиче ской ситуации мельных, растительных и животных ресурсов, где установ лено резкое увеличение заболеваемости и смертности, пре вышающее во много раз средние показатели Официально объявленные государством части территории, на которых обозначились признаки полного разрушения Зоны экологиче- экологических систем природы, глобального загрязнения атмосферного воздуха, водоемов, почв, полного истощения ского бедствия водных, растительных, животных ресурсов и установлен высокий уровень заболеваемости и смертности населения Состояние экологических систем природы, при котором Качество окру- постоянно и неизменно совершается обмен веществ и жающей при энергии внутри природы, между природой и человеком и родной среды воспроизводится жизнь Охраняемый законом природный объект, представляющий собой совокупность древесно-кустарниковой растительно сти, произрастающей на землях лесного, природно-запо Лес ведного фонда и оказывающей средозащитное, климаторе гулирующее, оздоровительное влияние на окружающую среду Охраняемый законом природный объект. Являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя и дна Недра водоемов, простирающейся до глубин, доступных для гео логического изучения и освоения Нормирование Установление системы показателей качества окружающей качества окру природной среды жающей при родной среды Показатели предельно допустимых норм воздействия хо Нормативы зяйственной, рекреационной и иной деятельности на со предельно до стояние окружающей природной среды, обеспечивающее пустимых вред охрану окружающей природной среды, рациональное ис ных воздействий на окружающую пользование природных ресурсов, экологическую безопас природную среду ность общества и здоровье человека Показатели, характеризующие критерии качественного со стояния окружающей природной среды: нормативы ПДК вредных веществ, выбросов, сбросов вредных веществ, Нормативы ка- ПДУ радиационного воздействия, уровней шума, вибра чества окру- ции, магнитных полей, ПДХВ, применяемые в сельском, жающей при лесном хозяйстве, предельно допустимые остаточные ко родной среды личества химических веществ в продуктах питания, пре дельно допустимые нормы нагрузки антропогенной дея тельности на окружающую природную среду Объекты охра- Составные части окружающей природной среды, взятые ны окружающей под охрану законом природной среды Охраняемый законом объект окружающей природной сре ды с повышенной концентрацией молекул озона, погло Озоновый слой щающий губительное для живых организмов ультрафиоле Земли товое излучение из космоса Естественная среда обитания человека, биосфера, служа Окружающая щая условием, средством и местом жизни человека и дру природная среда гих живых организмов Составная часть особо охраняемых территорий и объектов, включающая природно-заповедные объекты и комплексы, Особо охраняе лечебно-оздоровительные, курортные, зеленые зоны, иные мые природные природные территории, изъятые из хозяйственного ис территории и объекты пользования и находящиеся под особой охраной государ ства Остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изде лий и продуктов, образующиеся в процессе производства Отходы продукции или ее потребления, утратившие свои потреби тельские свойства Система государственных и общественных мер, направ ленных на обеспечение гармоничного взаимодействия об Охрана окру- щества и природы на основе сохранения и воспроизводства жающей при природных богатств, рационального использования при родной среды родных ресурсов, улучшения качества окружающей чело века жизненной среды Предельно-допустимые выбросы (сбросы) вредных ве ществ в атмосферный воздух, водоемы, почву, физические воздействия на окружающую среду, устанавливаемые го сударственными органами охраны окружающей природной среды по каждому стационарному либо передвижному ис ПДВ точнику загрязнения или иного вредного воздействия в це лях предупреждения загрязнения окружающей природной среды, охраны здоровья человека и его жизни, раститель ного и животного мира, материальных ценностей Предельно-допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, водоемах, почвах, устанавливаемые органами санитарно-эпидемиологического надзора приме ПДК нительно к охране здоровья человека, другими органами с целью охраны растительного и животного мира Предельно-допустимые нормы антропогенной нагрузки на природную среду, устанавливаемые с учетом емкости при ПДН родной среды и ее ресурсового потенциала Предельно-допустимые уровни радиации, обеспечиваю щие экологическую безопасность для здоровья человека и ПДУ его генетического фонда Предельно-допустимые нормы химических веществ ПДХВ Один из видов природно-заповедных комплексов, входя щих в природно-заповедный фонд РФ, организуемый с це Природные лью сохранения и воспроизводства (в отдельных случаях) заказники природных ресурсов Изъятые из хозяйственного использования и не подлежа Природные за- щие изъятию ни для каких иных целей особо охраняемые поведники законом природные комплексы Все природные блага, предназначенные для удовлетворе Природные ния потребностей человека и общества (земельные, воды, ресурсы лесные ресурсы, минеральные ресурсы) Состояние защищенности жизненно важных экологиче ских интересов человека и, прежде всего, прав на чистую, Экологическая здоровую, благоприятную для жизни окружающую при безопасность родную среду Использование окружающей природной среды на основе познания естественных законов развития природы с уче Экологическая том ближайших и отдельных последствий изменения при культура родной среды под влиянием человеческой деятельности Предварительная проверка соответствия хозяйственных проектов, предпроектной документации, программ, изде лий, материалов, сырья, продукции, стандартов, нормати Экологическая вов и иных веществ, материалов требованиям экологиче экспертиза ской безопасности и охраны окружающей природной сре ды. Различают государственную экологическую эксперти зу, общественную экологическую экспертизу Объективно существующие общественные потребности людей в чистой, здоровой и благоприятной для жизни ок ружающей природной среде, обеспечивающие биологиче Экологические ский ритм жизни. Существуют и действуют в единстве и интересы борьбе противоречий с экономическими интересами в ис пользовании природных ресурсов Право на чистую, здоровую, благоприятную для жизни ок ружающую природную среду, право на использование Экологические природной среды для удовлетворения своих экономиче права человека ских, эстетических, духовных потребностей Основные положения, руководящие начала, находящиеся в Экологические основе взаимодействия общества и природы принципы Закрепленные в правовых нормах преимущества в охране одних природных объектов перед охраной других. Разли Экологические чаются отраслевые, межотраслевые, общие экологические приоритеты приоритеты (общим является охрана жизни и здоровья че ловека) Внебюджетные фонды, создаваемые за счет обязательных отчислений с предприятий, других источников для реше Экологические ния природоохранительных задач, восстановления потерь в фонды природной среде, оздоровления окружающей природной среды Приказ, требование по соблюдению правил охраны окру Экологический жающей природной среды, невыполнение которого влечет императив применение мер ответственности Проверка соблюдения предприятиями, учреждениями, ор ганизациями, гражданами экологических требований по охране окружающей природной среды и обеспечению эко Экологический логической безопасности. Различают экологический кон контроль троль – государственный, производственный, обществен ный Наблюдение и контроль за состоянием окружающей при родной среды (атмосферный воздух, водоемы, Мировой океан, почвы) и изменением ее в процессе хозяйственного Экологический развития;



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.