влажный лондонского типа в сочетании с туманом;
сухой лос-анджелесского типа, возникающий в результате фотохимических реакций в газовых выбросах под действием ультрафиолетовой солнечной радиации, образует едкую устойчивую синеватую дымку-пелену;
ледяной аляскинского типа от бытовых выбросов и пара на отопительных системах, он типичен для резкоконтинентальных зон умеренного пояса.
Смог снижает видимость, вызывает раздражение слизистой оболочки глаз, носоглотки, верхних дыхательных путей, повреждает растительность.
Во второй половине XX века стало понятно, что кислотные дожди несут в себе угрозу окружающей среде.
Кислотный дождь – все виды метеорологических осадков - дождь, снег, град, туман, дождь со снегом, при котором наблюдается понижение показателя pH дождевых осадков из-за загрязнений воздуха кислотными оксидами (оксидами серы, оксидами азота).
Оксиды серы. Эти соединения попадают в атмосферу естественным путём при извержениях вулканов, но значительная часть атмосферных оксидов серы образуется в результате сжигания природного топлива. Уголь и нефть содержат небольшое количество серы. При сжигании этих видов топлива в атмосферу попадает сера в соединении с кислородом. Растворяясь в дождевых каплях, оксид серы образует серную кислоту.
Оксиды азота. При достаточно высокой температуре содержащийся в воздухе азот соединяется с кислородом с образованием оксида азота. В природе это может произойти во время разряда молнии, но основная часть оксидов образуется при сжигании бензина в двигателях внутреннего сгорания (например, в автомобилях) или при сжигании угля. При растворении этих веществ в капельках воды образуется азотная кислота.
Таким образом, дожди становятся кислотными при вымывании из воздуха серных и азотных соединений. Это явление имеет несколько последствий, губительных для природы. Например, многие исторические здания построены из известняка – строительного материала, реагирующего с кислотой. С течением времени кислотные дожди буквально разъедают поверхность этих зданий. При выпадении кислотных дождей также происходит закисление почвы и ухудшаются условия существования лесов. И, наконец, кислотные дожди повышают кислотность рек и озер, создавая угрозу флоре и фауне.
Методы борьбы с образованием кислотных дождей направлены на улучшение технологии удаления соединений серы из воздушных выбросов промышленных предприятий и электростанций, для чего обычно используют устройство под названием скруббер.
Скруббер - это установка очистки воздушных выбросов от пыли, кислотных, щелочных примесей, легкорастворимых в воде веществ и масляного тумана. Скрубберы можно использовать для улавливания паров растворителей, а также многих других веществ с подбором соответствующих видов реагентов-поглотителей [Денисов,2003].
2.5. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы
Природные ресурсы – элементы природы, используемые как источники средства существования людей.
Классификация природных ресурсов, основанная на различных целевых подходах к их эксплуатации: с точки зрения их доступности (реальные и потенциальные), происхождения (природные, антропогенные), химической природы (органические, минеральные), по принадлежности к тем или иным компонентам природы (земельные, водные, ископаемые, растительные, в том числе, лесные), по назначению (производственные, научные, эстетические, рекреационные), по сфере использования (энергетические, сырьевые, пищевые).
Ресурсы делят также на первичные (непосредственно добываемые в природе) и вторичные материальные (поддающиеся утилизации побочные продукты различных отраслей). Есть и экологические ресурсы - качество окружающей среды, соответствующее требованиям человеческого организма.
Природные ресурсы обычно подразделяются на невозобновимые (полезные ископаемые), возобновимые (в основном биологические) и "неисчерпаемые" (энергия Солнца, вода, воздух, тепло недр и др.). К этой же последней категории могут быть отнесены и такие системы жизнеобеспечения как глобальные биогеохимические циклы основных элементов, глобальный гидрологический цикл, циркуляция атмосферы и океана, процессы синтеза-деструкции органического вещества и пр. Это весьма условное деление. Границы между категориями ресурсов размыты.
Основываясь на фундаментальных законах природы, П.Р. Эрлих сформулировал пять принципов, или "железных законов" охраны природы, которые Н.Ф. Реймерс дополнил шестым. Эти принципы должны лежать в основе повседневной деятельности каждого человека.
В охране природы возможны только успешная оборона или отступление. Наступление невозможно: вид или экосистема, однажды уничтоженные, не могут быть восстановлены.
Продолжающийся рост народонаселения и охрана природы принципиально противоречат друг другу.
Экономическая система, охваченная манией роста, и охрана природы так же принципиально противоречат друг другу.
Не только для всех других организмов, но и для человечества смертельно опасно представление о том, что при выработке решений об использовании Земли надо принимать во внимание одни лишь ближайшие цели и немедленное благо человека.
Аргументы об эстетической ценности различных форм жизни, о том интересе, который они представляют сами по себе, или призывы к сочувствию по отношению к нашим, быть может единственным живым спутникам в космосе попадают в уши глухих. Охрана природы должна считаться вопросом благосостояния и в более далекой перспективе - выживания человека.
Не повторяющееся и неповторимое заслуживает особой охраны (принцип уникальности) [Романова, 1993].
2.6. Мониторинг, классификация
Термин "мониторинг" был официально выдвинут в 1972 году на Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде.
Экологический мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза состояния окружающей среды под действием природных и антропогенных факторов. Основной принцип мониторинга – непрерывное слежение. Экологический мониторинг является составной частью экологического контроля и обеспечивает эту службу необходимой информацией о состоянии окружающей природной среды.
По территориальному охвату различают три ступени экологического мониторинга:
локальный (биоэкологический, санитарно-гигиенический);
региональный (геосистемный, природно-хозяйственный);
глобальный (биосферный, фоновый), включающий в себя наблюдения за состоянием окружающей среды из космоса – космический мониторинг.
В программу локального мониторинга, ограниченного небольшой территорией, входят биоэкологические (санитарно-гигиенические) наблюдения за изменением в различных сферах содержания загрязняющих веществ, обладающих канцерогенными, мутагенными и иными неблагоприятными свойствами.
Пункты экологических наблюдений располагаются в местах концентрации населения и районах интенсивной его деятельности с таким расчётом, чтобы они контролировали основные линии связи человека (трофические и др.) с естественными и искусственными компонентами окружающей среды. Это могут быть территории промышленно-энергетических центров, атомных электростанций, нефтепромыслов, агроэкосистем с интенсивным применением ядохимикатов и др.
На региональном (геосистемном) уровне наблюдения ведут за состоянием экосистем крупных природно-территориальных комплексов (бассейнов рек), где имеются отличия параметров от базового фона ввиду интенсивных антропогенных воздействий.
Обеспечить наблюдение, контроль и прогноз возможных изменений в биосфере в целом – задача глобального мониторинга. Его называют ещё фоновым, или биосферным. Объектами глобального мониторинга являются атмосфера, гидросфера, растительный и животный мир и биосфера в целом как среда жизни всего человечества.
При выполнении работ по программе глобального мониторинга особое внимание уделяют наблюдениям за состоянием природной среды из космоса, с помощью спутниковых дистанционных методов. Космический мониторинг позволяет получить уникальную информацию о функционировании экосистем, как на региональном, так и на глобальном уровнях [Степановских, 2003].
2.7. Методы контроля за состоянием загрязнения окружающей среды
Загрязнение – это всё то, что появляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит её системы из равновесия, отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для человека.
2.7.1. Загрязнение почв
Поверхностные горизонты почв легко загрязняются. Основные загрязнители почвы:
Стремясь повысить урожаи выращиваемых культур, человек широко применяет удобрения, пестициды, строит оросительные и осушительные системы.
Одним из видов антропогенного воздействия на почву является усиление процессов водной и ветровой эрозии. Эрозия – процесс разрушения и переотложения почвенных частиц воздушными или водными потоками. Эрозия почвы происходит и в естественных условиях, однако она значительно ускоряется вследствие антропогенного воздействия на экосистемы, выражающегося в чрезмерной и неправильной распашке земли, в том числе без учёта рельефа, сведения лесов.
Значительно снижает плодородие почв их засоление — повышение содержания легкорастворимых солей. Наиболее часто засоление вызывается нерациональной системой орошения земель. Почвы считаются засоленными при содержании в них более 0,1 % по массе солей, токсичных для растений.
Значительное загрязнение плодородного слоя почвы и отчуждение сельскохозяйственных земель вызывает складирование и (или) захоронение промышленных и бытовых твёрдых отходов. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами и др.
Огромный вред для функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва способна накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы, радионуклиды и радиоизотопы, оседающие из этих выбросов.
Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами. Причины загрязнения: аварии на нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т.д.
2.7.2. Загрязнение воды
Наиболее важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки с промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных территорий, выпадение с атмосферными осадками продуктов антропогенной деятельности. Эта процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоёмы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы).
На континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Аварии нефтеналивных танкеров, нефтепроводов могут быть существенным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее десятилетие.
Виды загрязнений:
Химическое загрязнение – наиболее распространённое, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим и неорганическим, токсичным и нетоксичным.
Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнения носит временный характер.
Радиоактивное загрязнение воды весьма опасно даже при очень малых концентрациях радиоактивных веществ.
Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей. Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.
Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами.
К основным источникам загрязнения поверхностных вод относятся:
Наибольший вред водоёмам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод – промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.
Промышленные сточные воды загрязняют экосистемы самыми разнообразными компонентами (фенолами, нефтепродуктами, сульфатами, СПАВ, фторидами, цианидами, тяжелыми металлами и др.), в зависимости от специфики отраслей промышленности.
Огромны масштабы нефтяного загрязнения природных вод. Миллионы тонн нефти ежегодно загрязняют морские и пресноводные экосистемы при авариях нефтеналивных судов, на нефтепромыслах в прибрежных зонах, при сбросе с судов балластных вод и т.д.
2.7.3. Загрязнение атмосферы
Атмосфера оказывает интенсивное воздействие не только на человека и биоту, но и на гидросферу, почвенно-растительный покров, геологическую среду, здания, сооружения и другие техногенные объекты.
Основные агенты воздействия атмосферы на гидросферу атмосферные осадки в виде дождя и снега, в меньшей степени смога, тумана. Поверхностные и подземные воды суши имеют главным образом атмосферное питание и вследствие этого их химический состав зависит в основном от состояния атмосферы.
Отрицательное влияние загрязнённой атмосферы на почвенно-растительный покров связано как с выпадением кислотных атмосферных осадков, вымывающих кальций, гумус и микроэлементы из почв, так и с нарушением процессов фотосинтеза, приводящих к замедлению роста и гибели растений.
Процессы и источники загрязнения приземной атмосферы многочисленны и разнообразны. По происхождению они подразделяются на антропогенные и природные. Среди антропогенных к наиболее опасным процессам относятся сгорание топлива и мусора, ядерные реакции при получении атомной энергии, испытаниях ядерного оружия, металлургия и горячая металлообработка, различные химические производства, в том числе переработка нефти и газа, угля.
Мощным и чрезвычайно опасным фактором загрязнения атмосферы являются катастрофы на АЭС (Чернобыльская авария) и испытания ядерного оружия в атмосфере. Это связано как с быстрым разносом радионуклидов на большие расстояния, так и с долговременным характером загрязнения территории.
Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы – вулканическая и флюидная активность Земли. Продолжительность загрязнённого состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Стационарных постов наблюдения за воздушным бассейном мало и они не позволяют адекватно оценить его состояние в крупных промышленно-урбанизированных центрах.
К перспективным направлениям оценки состояния приземной атмосферы крупных промышленно-урбанизированных территории относится многоканальное дистанционное зондирование. Преимущество этого метода заключается в способности быстро, неоднократно и в одном ключе охарактеризовать большие площади.
Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учётом новых требований к качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении загрязняющих веществ в воздушном бассейне [Кормилицын, 1997].
3. ОСНОВЫ ЭКОНОМИКИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Существуют различные определения природопользования. Но в любом случае в основе всех направлений природопользования лежит взаимодействие человеческого общества и природы.
|
