С каждым годом экологическое состояние в нашей стране становится все хуже. Именно поэтому государством предпринимаются все возможные меры для решения данной проблемы. Одной из самых эффективных мер на сегодняшний день принято считать такой вид деятельности, как охрана окружающей среды.
Охрана окружающей среды является по-настоящему важным и значимым процессом. Именно поэтому этим вопросам уделяют достаточно много времени и внимания. Охраной окружающей среды называется комплекс мер, направленных на предупреждение отрицательного влияния человеческой деятельности на природу, обеспечение благоприятных и безопасных условий жизнедеятельности человека.
В условиях научно-технического прогресса важнейшей задачей человечества является охрана важнейших элементов окружающей среды (воздух, вода, почва), которые из-за вредных промышленных выбросов и отходов подвергаются сильнейшему загрязнению. Результатом чего является закисление почвы и воды, изменение климата и разрушение озонового слоя. В последние годы, в связи с необратимыми процессами и изменениями окружающей среды, вопросы охраны среды выросли в общемировую проблему. Поэтому разработка долгосрочной экологической политики по созданию благоприятных условий (пдв) стала необходима.
Создание условий для улучшения экологической обстановки - процесс долгий, требует согласованности и последовательности действий.
Приоритетными в экологической политике РФ сегодня следующие вопросы:
- обеспечение экологически безопасных условий для проживания;
- рациональное использование и охрана природных ресурсов;
- обеспечение экологической и радиационной безопасности (пдв);
- экологизация промышленности;
- повышение экологической культуры общества и формирование экологического сознания у людей.
Немаловажную роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнений.
К ним относятся:
1) вынесение промышленных предприятий из крупных городов и сооружение новых в малонаселенных районах с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями;
2) оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом топографии местности и розы ветров;
3) установление санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий;
4) рациональная планировка городской застройки, обеспечивающая оптимальные экологические условия для человека и растений.
В охране окружающей среды важную роль играют службы контроля качества окружающей среды, призванные вести систематизированные наблюдения за состоянием атмосферы, воды и почв для получения фактических уровней загрязнения окружающей среды. Полученная информация о загрязнениях позволяет быстро выявлять причины повышения концентраций вредных веществ в окружающей среде и активно их устранять.
Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Особое значение имеет количественная оценка последствий загрязнения окружающей среды и, в первую очередь, ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением атмосферы. Защита окружающей среды от загрязнений на современном этапе помимо экономической задачи - повышения общественной производительности труда - включает также и социально-экономическую задачу - улучшение условий жизни человека, сохранение его здоровья.
Экономический эффект защиты окружающей среды от загрязнения лишь частично реализуется предприятиями и отраслями, принимающими меры к ограничению вредных выбросов в окружающую среду.
Чтобы максимально снизить уровень загрязнений, выбрасываемых предприятиями, необходимо производить следующие обязательные меры по охране окружающей природной среды (ООС).
Мероприятия по охране окружающей среды заключаются в:
1. Выявлении, оценке, постоянном контроле и ограничении вредных выбросов в окружающую среду, создании природоохранных и ресурсосберегающих технологий и техники.
2. Разработке юридических законов, правовых актов по охране окружающей природной среды, а также материальном стимулировании выполнения требований данных законов и природоохранных мероприятий.
3. Предупреждении ухудшения экологической обстановки и охраны окружающей среды от вредных и опасных факторов путем создания специально выделенных территорий (СЗЗ).
Безотходная технология является наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий. Под понятием «безотходная технология» следует понимать комплекс мероприятий в технологических процессах от обработки сырья до использования готовой продукции, в результате чего сокращается до минимума количество вредных выбросов и уменьшается воздействие отходов на окружающую среду до приемлемого уровня.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
1) создание и внедрение новых процессов получения продукции с образованием наименьшего количества отходов;
2) разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе способов очистки сточных вод;
3) разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;
4) создание территориально-промышленных комплексов, имеющих замкнутую структуру материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.
В настоящее время достигнуты успехи в области создания и внедрения безотходной технологии в ряде отраслей промышленности, однако полный перевод народного хозяйства на безотходную технологию потребует решения большого комплекса весьма сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно-технических достижений.
Поэтому до всестороннего внедрения безотходной технологии важными направлениями экологизации промышленного производства следует считать:
1) совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;
2) замена токсичных отходов на нетоксичные;
3) замена неутилизируемых отходов на утилизируемые;
4) применение пассивных методов защиты окружающей среды.
Пассивные методы защиты окружающей среды включают комплекс мероприятий по ограничению выбросов промышленного производства с последующей утилизацией или захоронением отходов.
К их числу относятся:
- очистка сточных вод от примесей;
- очистка газовых выбросов от вредных примесей;
- рассеивание вредных выбросов в атмосфере;
- глушение шума на путях его распространения;
- мероприятия по снижению уровней инфразвука, ультразвука и вибраций на путях их распространения;
- экранирование источников энергетического загрязнения окружающей среды;
- захоронение токсичных и радиоактивных отходов.
Охрана и защита окружающей среды
В истории формирования природоохранной концепции можно выделить несколько этапов: видовая и заповедная охрана природы — поресурсная охрана — охрана природы — рациональное использование природных ресурсов — охрана среды обитания человека — охрана окружающей природной среды. Соответственно расширялось и углублялось само понятие природоохранной деятельности.
Охрана природы — совокупность государственных и общественных мероприятий, направленных на сохранение атмосферы, растительности и животного мира, почв, вод и земных недр.
Интенсивная эксплуатация природных богатств привела к необходимости нового вида природоохранной деятельности — регионального использования природных ресурсов, при котором требования охраны включаются в сам процесс хозяйственной деятельности по использованию природных ресурсов.
В 50-х гг. XX в. возникает еще одна форма охраны — охрана среды обитания человека. Это понятие, близкое по смыслу к охране природы, в центр внимания ставит человека, сохранение и формирование таких природных условий, которые наиболее благоприятны для его жизни, здоровья и благосостояния.
Охрана окружающей природной среды — новая форма взаимодействия человека и природы, рожденная в современных условиях, она представляет систему государственных и общественных мер (технологических, экономических, админист-ративно-правовых, просветительных, международных), направленных на гармоничное взаимодействие общества и природы, сохранение и воспроизводство действующих экологических сообществ и природных ресурсов во имя живущих и будущих поколений.
В последние годы все чаще используется термин «защита окружающей природной среды». Охрана окружающей природной среды тесно связана с природопользованием — одним из разделов прикладной экологии.
Природопользование — общественно-производственная деятельность, направленная на удовлетворение материальных и культурных потребностей общества путем использования различных видов природных ресурсов и природных условий.
Природопользование включает в себя:
а) охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов, их извлечение и переработку;
б) использование и охрану природных условий среды жизни человека;
в) сохранение, восстановление и рациональное изменение экологического равновесия природных систем;
г) регуляцию воспроизводства человека и численности людей.
Природопользование может быть нерациональным и рациональным. Нерациональное природопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к ухудшению качества природной среды, сопровождается загрязнением и истощением природных систем, нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем. Рациональное природопользование означает научно-обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимально возможное сохранение природно-ресурсного потенциала, при минимальном нарушении способности экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.
По Ю. Одуму, рациональное природопользование преследует двоякую цель:
— обеспечить такое состояние окружающей среды, при котором она смогла бы удовлетворить наряду с материальными потребностями запросы эстетики и отдыха;
— обеспечить возможность непрерывного получения урожая полезных растений, производства животных и различных материалов путем установления сбалансированного цикла использования и возобновления.
В нынешний, современный этап развития проблемы охраны окружающей природной среды рождается новое понятие — экологическая безопасность, под которым понимается состояние защищенности жизненно важных экологических интересов человека и прежде всего его прав на благоприятную окружающую природную среду.
Научной основой всех мероприятий по обеспечению экологической безопасности населения и рациональному природопользованию служит теоретическая экология, важнейшие принципы которой ориентированы на поддержание устойчивости экосистем.
Экосистемы имеют следующие предельные границы (существования, функционирования), которые необходимо учитывать при антропогенном воздействии:
— предел антропо толерантности — устойчивости к негативному антропогенному воздействию, например, влиянию пестицидов, вредному для млекопитающих и орнитофауны и т. п.;
— предел стохе толераюпности — устойчивости против стихийных бедствий, например, действия на лесные экосистемы ураганных ветров, снежных лавин, оползней и др.;
— предел гомеостаза — способности к саморегуляции;
— предел потенциальной регенеративности, т.е. способности к самовосстановлению.
Рациональное природопользование должно заключаться в максимально возможном повышении этих пределов и достижении высокой продуктивности всех звеньев трофических цепей природных экосистем. Сбалансированное природопользование возможно лишь при использовании системного подхода, учитывающего все виды взаимосвязей и взаимовлияний между средами и человеком.
Нерациональное природопользование в конечном счете, ведет к экологическому кризису, а экологически сбалансированное природопользование создает предпосылки для выхода из него.
Выход из глобального экологического кризиса — важнейшая научная и практическая проблема современности. Задача заключается в разработке комплекса надежных антикризисных мер, позволяющих активно противодействовать дальнейшей деградации природной среды и выйти на устойчивое развитие общества. Попытки решения этой проблемы только одними какими-либо средствами, например технологическими (очистные сооружения, безотходные технологии и т. д.), не приведут к необходимым результатам. Преодоление экологического кризиса возможно лишь при условии гармоничного развития природы и человека, снятии антагонизма между ними. Наиболее общим принципом, или правилом охраны окружающей среды, необходимо считать следующий: глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества научно-технического совершенствования, направленного на более широкое и полное использование этого потенциала.
Из этого закона следует другой основополагающий принцип охраны природы и среды жизни: «экологичное — экономично», т.е. чем рачительнее подход к природным ресурсам и среде обитания, тем меньше требуется энергетических и других затрат. Воспроизводство природно-ресурсного потенциала и усилия на его воплощение должны быть сопоставимы с экономическими результатами эксплуатации природы.
Еще одно важнейшее экологическое правило — все компоненты природной среды — атмосферный воздух, воды, почву и др. — охранять надо не по отдельности, а в целом, как единые природные экосистемы биосферы. Только при таком экологическом подходе возможно обеспечить сохранение ландшафтов, недр, генофонда животных и растений.
Основными принципами охраны окружающей среды являются следующие:
— приоритет охраны жизни и здоровья человека;
— научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов;
— рациональное и неистощительное использование природных ресурсов;
— платность природопользования;
— соблюдение требований природоохранительного законодательства, неотвратимость ответственности за его нарушение;
— гласность в работе экологических организаций и тесная связь их с общественными объединениями и населением в решении природоохранных задач;
— международное сотрудничество в области охраны окружающей природной среды.
Важнейший природоохранный принцип — научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов — отвечает духу Международной конференции ООН в Рио-де-Жанейро, где был взят курс на модель устойчивого разви-тия общества, на разумное сочетание экологической и экономической составляющих, на сохранение окружающей природной среды наряду, вместе с экономическим ростом.
Экологический кризис не является неизбежным и закономерным порождением научно-технического прогресса, он обусловлен как у нас в стране, так и в других странах мира комплексом причин объективного и субъективного характера, среди которых не последнее место занимает потребительское, а нередко в хищническое отношение к природе, пренебрежение фундаментальными экологическими законами.
В качестве первого направления должно быть названо совершенствование технологии — создание экологически чистой технологии, внедрение безотходных, малоотходных производств, обновление основных фондов и др.
Второе направление — развитие и совершенствование экономического механизма охраны окружающей среды.
Третье направление — применение мер административного пресечения и мер юридической ответственности за экологические правонарушения административно-правовое направлении.
Четвертое направление — гармонизация экологического мышления эколого-просветительское направление.
Пятое направление — гармонизация экологических международных отношений международно-правое направление.
Определенные шаги по выходу из экологического кризиса по всем указанным выше пяти направлениям предпринимаются; однако предстоит пройти самые трудные и ответственные участки пути.
Инженерная защита окружающей среды
Основными направлениями инженерной защиты окружающей природной среды от загрязнения и других видов антропогенных воздействий являются внедрение ресурсной технологии, биотехнологий, утилизации и детоксикации отходов, а главное - экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ. Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными. Подобно любой экологической системе, где вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен следовать биосферным законам, и в первую очередь закону круговорота веществ.
Другой путь, например создание всевозможных, даже самых совершенных очистных сооружений, не решает проблему, так как это борьба со следствием, а не с причиной. Основная причина загрязнения биосферы - это ресурсоемкие и загрязняющие технологии переработки и использования сырья. Именно эти так называемые традиционные технологии приводят к огромному накоплению отходов и к необходимости очистки сточных вод и утилизации твердых отходов.
Новейший вид инженерной защиты - это внедрение биотехнологических процессов, основанных на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.
Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности при решении следующих прикладных вопросов:
1) утилизации твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;
2) биологической очистки природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;
3) микробном восстановлении загрязненных почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;
4) компостировании;
5) создании биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.
Инженерная защита атмосферного воздуха предусматривает применение на предприятиях сухих пылеуловителей - циклонов, пылеосадительных камер или мокрых пылеуловителей - скрубберов, а также фильтров - тканевых, зернистых или высокоэффективных электрофильтров.
Системы защиты окружающей среды
В соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды», Положением о Комитете по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности и региональным распоряжением утверждается «Положение о создании автоматизированной системы контроля и управления качеством атмосферного воздуха».
Автоматизированная система контроля и управления качеством атмосферного воздуха (АСКОС) представляет собой комплекс взаимосогласованных технических и программных средств, расположенный на определённой территории. АСКОС предназначена для обеспечения информацией о качестве атмосферного воздуха органов исполнительной власти.
Назначение системы - предоставление информации о фактических и расчетных значениях контролируемых метеорологических параметров и загрязнения атмосферы персоналу и потребителям информации.
Цель развития системы - расширение функциональных возможностей в части увеличения объема обрабатываемой информации о загрязнении атмосферы и дополнительных услуг по предоставлению информации потребителям для принятия решений по природоохранной деятельности. Данные АСКОС используются для оценки и прогноза состояния воздушной среды города, а также для подготовки проектов управленческих решений, направленных на улучшение качества атмосферного воздуха.
Структура АСКОС включает 2 уровня:
- Сеть автоматических станций измерения уровня загрязнения атмосферного воздуха с Центром контроля и управления работой станций системы;
- Центр информационного обеспечения органов государственной власти. Состав Системы определяется техническими средствами региона. Сеть автоматических станций Системы обычно состоит из Автоматических станций основной (определяют уровни загрязнений воздуха) и дополнительной (метеорологические показатели и др. дополнительные сведения по регламенту) сети.
Система должна иметь иерархическую структуру, включающую:
I очередь:
- подсистему сбора информации нижнего уровня;
- подсистему централизованного сбора, обработки и хранения информации (центр обработки информации - ЦОИ).
II очередь:
- подсистему анализа информации и управления качеством атмосферного воздуха.
Подсистема сбора информации нижнего уровня должна включать:
- автоматические станции контроля загрязнения атмосферы;
- метеорологическую станцию;
- действующую сеть постов ручного отбора проб воздуха;
- действующую стационарную лабораторию физико-химических методов анализа.
К основным функциям Системы относятся:
1. Измерение содержания загрязняющих веществ атмосферного воздуха и метеорологических параметров в непрерывном режиме;
2. Обработка первичной информации о качестве атмосферного воздуха;
3. Расчет рассеивания выбросов от источников загрязняющих веществ;
4. Ведение баз данных измерений уровня загрязнения воздуха, экологического паспорта города, региона и т.д.;
5. Представление данных измерений и результатов расчетов в необходимом для анализа информации в электронном виде или на бумажных носителях.
Эксплуатация АСКОС
Эксплуатация АСКОС - комплекс работ по получению, обработке и использованию информации, получаемой от Системы, по обеспечению функционирования технических и программных средств.
Система в режиме непрерывного получения информации осуществляется в следующем порядке:
1. Первичные данные о содержании загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и первичные метеорологические данные (первичная информация) получаются, формируются и сохраняются в виде файлов системами измерения, сбора данных и управления станций АСКОС в автоматическом непрерывном режиме;
2. Центр контроля и управления работой станций Системы получает первичную информацию со станций АСКОС, осуществляет контроль достоверности первичной информации и контроль исправности оборудования станций, направляет уведомление в определённой форме в Центр информационного обеспечения органов государственной власти о случаях неисправности оборудования и обнаружения данных измерений, подлежащих отбраковке, в соответствии со схемой проведения работ по техническому обслуживанию;
3. Центр информационного обеспечения органов государственной власти получает первичную информацию со станций АСКОС, проводит математическую обработку первичной информации в соответствии с определёнными Руководствами по контролю загрязнения атмосферы, формирует результаты в виде отчетных форм;
4. Информация из стандартных сводных форм используется для оценки качества атмосферного воздуха города, региона и выполнения других задач в соответствии с функциями Системы;
5. Передача (или публикация) информации о качестве атмосферного воздуха, полученной путем прямых измерений или с использованием расчетных методов АСКОС, осуществляется по указанию председателя Комитета;
6. Работы по обеспечению функционирования технических и программных средств Системы проводятся в соответствии с Регламентом работ по обеспечению функционирования, техническому обслуживанию оборудования и программно-аппаратных средств АСКОС.
Эксплуатация Системы проводится за счет средств бюджета города, региона.
Защита окружающей среды человеком
Жизненной средой человека принято называть весь комплекс предметов и явлений окружающей природной и социальной действительности, с которыми он взаимодействует на протяжении всей жизни либо в определенный временной период. В структуре единой жизненной среды человека чаще всего выделяют социально-бытовую, трудовую и рекреационную среды. Основанием для такой градации служит специфика функций, выполняемых по отношению к человеку различными компонентами среды и их комплексами. Далее рассмотрим каждую из перечисленных разновидностей более подробно.
Материальной основой формирования и существования социально-бытовой, трудовой и рекреационной сред являются различные типы поселений людей. А. В. Мудрик определяет поселение как ограниченную территорию постоянного места жительства социально-структурированной общности людей, имеющую устойчивую пространственную организацию, сложившуюся в процессе более или менее длительного исторического развития.
Социально-бытовая среда
Под социально-бытовой средой человека традиционно понимается та часть его жизненной среды, которая организуется и развивается в целях обеспечения необходимых условий его существования, жизнедеятельности как биосоциального существа и поддержания физического и психического здоровья.
Важнейшими элементами социально бытовой среды являются жилища людей и инфраструктура жизнеобеспечения, включающая в себя торговые предприятия, медицинские учреждения, пассажирский транспорт, инженерные сооружения и коммуникации, сети водо- и энергоснабжения, канализации, телефонные сети и др.
Структура, функциональность и иные черты социально-бытовой среды существенно варьируют в зависимости от типа поселения, в котором проживает человек. Так, уровень развития инфраструктуры жизнеобеспечения в поселениях разных типов может существенно различаться.
К основным типам человеческих поселений, как правило, относят сельские и городские поселения.
По мнению В. П. Алексеева, можно отметить пять характерных черт поселений, но степени представленности которых могут быть выделены поселения двух названных типов:
Поселение представляет собой непосредственную среду жизнедеятельности людей, выполняющую экономические, социальные, культурные и иные функции. Среди основных типов поселений выделяют сельские и городские поселения.
Характерными чертами сельских поселений являются, прежде всего, сельское хозяйство как основной тип хозяйственной деятельности при относительно невысокой концентрации населения, торговли, власти и идеологической жизни.
В книге "Многоликая деревня" А. И. Алексеев подчеркивает, что сельские поселения возникают "на ресурсах". Их главная производственная функция - эксплуатация земельных ресурсов и производство сельскохозяйственной продукции: частично для собственного потребления, частично на продажу.
Сельская местность включает не только сельские поселения, по и окружающие их окрестности, ландшафт, а также территории, природные особенности которых повлияли на облик каждой деревни, каждого села. Любое сельское поселение характеризуется его взаимосвязями с окружающими сельскохозяйственными угодьями, лесными массивами, реками, озерами и т.д.
Основная экономическая функция сельской местности - производство сельскохозяйственной продукции и частично ее переработка. Кроме того, здесь сконцентрированы и такие отрасли, как лесное хозяйство, заготовка леса, охота, рыболовство на внутренних водоемах. В сельских районах имеются и отрасли хозяйства, представленные небольшими предприятиями, - карьеры по добыче строительных материалов, лесопильные заводы, народные художественные промыслы и т.д.
Вместе с тем заслуживает упоминания и рекреационная функция сельской местности. Здесь расположены дома отдыха, санатории, пансионаты, турбазы, учреждения отдыха для дошкольников и школьников, дачные участки, садово-огородные кооперативы горожан, территории, посещаемые самодеятельными туристами, охотничьи хозяйства для спортивной охоты и др.
Сельская местность выполняет важные функции по поддержанию экологического равновесия территории, сохранению эталонов природы в заповедниках, стабилизации численности видов растений и животных в заказниках. Здесь размещаются и проектируются новые национальные парки как заповедники, заказники, места отдыха и познавательного туризма. К сожалению, сельские территории служат местами складирования бытовых и промышленных отходов городов.
Значительная часть функций сельской местности имеет сезонный характер. В наибольшей степени это относится к двум ее важнейшим функциям - сельскому хозяйству и рекреации. Последняя испытывает еще недельные и даже суточные изменения. Сезонность сельскохозяйственного труда обусловлена цикличностью процесса естественного роста и развития растений и животных. Применение современных форм и технологий ведения сельского хозяйства помогает в значительной степени преодолевать сезонность производства, что позволяет увеличить выпуск продукции, полнее использовать трудовые ресурсы и основные средства. Выраженная сезонность производства оказывает существенное влияние на образ жизни людей в сельских поселениях, ее ритм, темп и содержание. Сезонный характер рекреационной функции сельской местности обусловлен связью трудового цикла с естественными циклами, прежде всего со сменой времен года.
С древних времен основные виды сельскохозяйственной деятельности делились на две группы: присваивающие и производящие. К первой группе относятся охота, рыболовство, сбор дикорастущих растений (съедобных и лекарственных), заготовка древесины, смолы хвойных деревьев и др. Производящая деятельность в сельском хозяйстве представлена животноводством и земледелием.
Любое сельскохозяйственное предприятие (индивидуальное, семейное хозяйство, ферма, кооператив, колхоз, совхоз), выступающее основой создания и существования сельского поселения, представляет собой эколого-социальное образование, связанное единством экономических задач и экологических связей. Его называют сельскохозяйственной экосистемой или агроэкосистемой. В состав агроэкосистемы входят пахотные угодья, естественные кормовые угодья и сеяные многолетние травы, лесные посадки и участки естественных лесов, водоемы, скот и так называемая спонтанная фауна (в том числе вредители и полезные животные: птицы, насекомые, хищники и т.д.) и человек.
Интенсивность хозяйственной деятельности и, следовательно, степень изменения природной среды уменьшается при удалении от населенного пункта.
По своей природе сельскохозяйственные экосистемы ближе к естественным, чем к промышленным, так как основным источником энергии для них является солнце. Растения, использующие солнечную энергию, в дальнейшем служат либо пищей человеку, либо кормом для сельскохозяйственных животных. Противоречия человека и природы в сельском хозяйстве значительны. Причем их острота последовательно нарастает. Так, в сельском хозяйстве сегодня остро проявляется "синдром покорения", который может перейти в "синдром разрушения". Этот синдром проявился в следующем. Отмечается глобальное разрушение почв, вовлеченных в пахотное использование. Почвы подвергаются эрозии, снижается содержимое в них гумуса и питательных элементов, разрушается структура и в итоге - падает естественное плодородие. Под давлением непомерно высоких нагрузок скота разрушаются травостои естественных кормовых угодий: лугов, степей, саванн, тундр, пустынь. Для компенсации этого недобора пастбищного корма в качестве пастбищ стали использоваться леса, которые в результате выпаса животных разрушаются. Произошло загрязнение водоемов, в которые смывались удобрения и пестициды. Их вода стала в ряде случаев непригодной для питья, а та рыба, которая сохранилась, не должна использоваться в пищу, так как опасна для здоровья ввиду накопления в тканях ртути и других токсичных элементов, содержащихся в пестицидах и удобрениях. Резко упало биологическое разнообразие сельскохозяйственных ландшафтов - стало меньше птиц, насекомых, земноводных и т.д.
В сельской местности население в значительной степени зависит от сочетания ряда самых различных факторов: природных условий, особенностей трудовой деятельности, развития социально-бытовой инфраструктуры. К числу наиболее значительных издержек жизни в сельских поселениях следует отнести высокую подверженность деструктивным воздействиям природных факторов (наводнения, ураганы, лесные и торфяные пожары и др.), труднодоступность квалифицированной медицинской помощи, удаленность образовательных и культурно-досуговых учреждений, дефицит информации и общения. Именно поэтому пригородные поселения для большинства сельских жителей гораздо привлекательнее, чем мелкие периферийные деревни. В то же время по сравнению с городским сельский житель в современных условиях имеет больше возможностей обеспечить себя и свою семью самым необходимым, в первую очередь продуктами питания.
Характерными чертами современного этапа общественного развития являются быстрый рост городов и увеличение числа проживающих в них людей. В городских поселениях формируется особая среда жизни человека - городская (урбанизированная) среда.
Урбанизация (от лат. urbanus - городской, город) - это всемирно-исторический процесс роста городов и повышения их роли в развитии общества, широкое распространение специфических форм городской жизни, связанное с необходимостью концентрации деятельности в центрах и сравнительно немногочисленных ареалах, где труд наиболее эффективен. Урбанизация - многосторонний социально-экономический, демографический процесс, происходящий на основе исторически сложившихся форм общественного и территориального разделения труда.
Первые города появились в третьем - первом тысячелетиях до н.э. в Египте, Месопотамии, Китае, Индокитае, а также в некоторых районах Европы и Африки, прилегающих к Средиземному морю. В греко-римском мире такие города, как Афины, Рим, Карфаген, играли огромную роль. С развитием индустриального общества объективная необходимость концентрации и интеграции разнообразных форм и видов материальной и духовной деятельности стала причиной усиления процесса урбанизации, возрастания концентрации населения в городах. Но коренной перелом в развитии урбанизации произошел во второй половине XX в. и ознаменовался увеличением ее влияния на различные параметры жизни человека. Процесс урбанизации может быть охарактеризован через показатели урбанизированности населения: долю городского населения в его общей численности и населения больших городов (людностью более 100 тыс. чел.) в численности городского и всего населения страны.
Однако в развитых странах Запада практически завершены два основных этапа урбанизации:
1) переселение в города основной массы населения, концентрация населения в крупных городах;
2) утверждение городского образа жизни как культурной среды, стимулирующей стремление к перемене труда, освоению высших результатов человеческого творчества, превращению прогресса в различных его формах в потребность личности.
Россия относится к числу относительно высокоурбанизированных стран мира. Вместе с тем в развивающихся странах, в РФ и в большинстве постсоветских республик процессы освоения сельскими жителями системы городской культуры, сближения центра и периферии еще не завершены.
Важнейшей особенностью урбанизации как в мире, так и в России является изменение характера концентрации городского населения. В сферу урбанизации вовлекаются обширные сельские территории и новые социальные слои населения, интегрируются промышленность и земледелие, городские функции с негородскими. Крупный городской центр создает целые экономические районы с развитой системой пригородных зон, производственных, социально-экономических, трудовых и иных связей - так называемые городские агломерации. Это формы расселения со сложной системой различных по величине и функциям городских и сельских поселений, с формирующейся системой центров, обладающих собственными сферами влияния и соединенных многообразными взаимосвязями. Выделяются моноцентрические городские агломерации с одним городом-ядром, который подчиняет своему воздействию все остальные поселения, расположенные в его пригородной зоне (пригороды, города-спутники и т.п.), и полицентрические агломерации, имеющие несколько взаимосвязанных городов-центров, так называемые конурбации (примером последней может служить скопление городов в Рурском бассейне ФРГ). В развивающихся странах происходит формирование многомиллионных городских агломераций (таких, как Мехико, Буэнос-Айрес, Сан-Паулу, Рио-де-Жанейро, Калькутта, Бомбей). Существует также и наиболее крупная форма расселения, образующаяся в результате срастания большого числа соседних агломераций, - мегалополисы (от греч. megalu - большой и polls - город). Число мегалополисов в мире невелико. Наиболее сложившиеся из них находятся на Атлантическом побережье США, между Бостоном и Вашингтоном, и на острове Хонсю в Японии.
Городские поселения характеризуются в общем плане большой концентрацией населения, концентрацией и разнообразием хозяйственной жизни, значительно более развитым по сравнению с селом разделением труда, высокой концентрацией торговли, власти, культурной и идеологической жизни.
Среда городов развивается в определенном природном ландшафте и включает в себя как компоненты неживой (абиотической) природы - рельеф, климат, источники воды, так и живой природы (биоты) - растительность, животный мир. Для описания природного компонента этого типа среды обычно прибегают к понятию "природно-ресурсный потенциал". Согласно определению Г. С. Камериловой природно-ресурсный потенциал - это та часть природных ресурсов, которая может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических возможностях общества с условием сохранения среды жизни человека.
Помимо природных, городская среда содержит компоненты, искусственно созданные человеком, - техносферу. Ее компоненты включают в себя производство и его результаты, городской архитектурный комплекс, транспорт.
Наконец, последний и, пожалуй, наиважнейший компонент городской урбосистемы - население. Оно выступает как потребитель продуктов деятельности производства, но в то же время и как носитель разнообразных нематериальных потребностей. Социальные интересы людей включают широкий спектр потребностей культурного, экологического, этического, национального, экономического и политического характера. Инфраструктура города призвана обеспечивать удовлетворение всего многообразия потребностей населения и отдельных людей как субъектов взаимоотношений с другими компонентами урбосисгемы.
Различные компоненты городской среды тесно связаны между собой. В процессе их взаимодействия усиливаются противоречия между отдельными компонентами. В результате активной преобразующей деятельности человечества возникла новая экологическая среда с высокой концентрацией антропогенных факторов. Такие из них, как загрязнение атмосферного воздуха, высокий уровень шума, электромагнитные излучения, являются непосредственным продуктом индустриализации, другие - сосредоточение предприятий на ограниченной территории, высокая плотность населения, миграционные процессы и т.д. - являются следствием урбанизации как формы расселения.
Более всего естественная среда обитания изменяется в крупных городах. Этому способствуют специфический ритм жизни, психоэмоциональная обстановка труда и быта и пр. Как отмечает В. И. Торшин, интенсивность солнечной радиации в городах на 15-20% ниже, чем в прилегающей местности, тогда как среднегодовая температура примерно на 1,5 С выше, не столь значительны суточные и сезонные колебания температуры, чаще возникают туманы, больше осадков (в среднем на 10%), ниже атмосферное давление.
Городскому жителю постоянно приходится решать задачи, требующие больших психологических усилий, он вынужден увеличивать продолжительность своего рабочего времени, сокращая отдых и постоянно ощущая нехватку времени. Горожане испытывают постоянный избыток информации. В результате у многих людей развиваются неврозы и так называемые болезни цивилизации. Социальные условия, информационные и интеллектуальные перегрузки, вызывающие у горожан психическую усталость и эмоциональные стрессы, становятся причиной возникновения большинства язвенных болезней желудка и 4/5 случаев инфаркта миокарда, провоцируют конфликтные ситуации, дезорганизацию ближайшего социального окружения человека, способствуют развитию болезней.
Таким образом, урбанизация неоднозначно действует на человеческое общество и отдельных его членов: с одной стороны, город предоставляет человеку ряд общественно-экономических, социально-бытовых и культурных преимуществ, что положительно сказывается на его интеллектуальном развитии, дает возможность для лучшей реализации профессиональных и творческих способностей. С другой стороны, человек отдаляется от природы и попадает в среду с вредными воздействиями: загрязненным воздухом, шумом и вибрацией, ограниченной жилплощадью, усложненной системой снабжения, зависимостью от транспорта, постоянным вынужденным общением со множеством незнакомых людей - все это неблагоприятно сказывается на его физическом и психическом здоровье.
Право защиты окружающей среды
Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов представляет собой сложную и многоплановую проблему. Решение ее сопряжено с регулированием взаимоотношений человека и природы, подчинением их определенной системе законоположений, инструкций и правил. В нашей стране такая система установлена в законодательном порядке.
Правовая охрана природы представляет собой совокупность установленных государством правовых норм и возникающих в результате их реализации правоотношений, направленных на выполнение мероприятий по сохранению естественной среды, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей человека жизненной среды в интересах настоящего и будущих поколений. Это система государственных мероприятий, закрепленных в праве и направленных на сохранение, восстановление и улучшение условий, необходимых для жизни людей и развития материального производства.
В систему правовой охраны природы России входят четыре группы юридических мероприятий:
1. Правовое регулирование отношений по использованию, сохранению и возобновлению природных ресурсов.
2. Организация воспитания и обучения кадров, финансирование и материально-техническое обеспечение природоохранных действий.
3. Государственный и общественный контроль за выполнением требований охраны природы.
4. Юридическая ответственность правонарушителей.
В соответствии с экологическим законодательством объектом правовой охраны выступает природная среда - объективная, существующая вне человека и независимо от его сознания реальность, служащая местом обитания, условием и средством его существования.
Имеется большое количество законоположений, определяющих правовое регулирование природоохранных отношений. Совокупность природоохранных норм и правовых актов, объединенных общностью объекта, предметов, принципов и целей правовой охраны, в России образует природоохранное (экологическое) законодательство.
Источниками экологического права признаются нормативно-правовые акты, в которых содержатся правовые нормы, регулирующие правовые отношения. К ним относятся законы, указы, постановления и распоряжения, нормативные акты министерств и ведомств, законы и нормативно-правовые акты субъектов Российской Федерации.
Система экологического законодательства, руководствующаяся идеями основополагающих конституционных актов, включает в себя две подсистемы: природоохранное и природоресурсное законодательство.
В природоохранное законодательство входит Закон «Об охране окружающей природной среды» и другие законодательные акты комплексного правового регулирования.
В подсистему природоресурсного законодательства входят Земельный кодекс РФ, Закон РФ «О недрах», Водный кодекс РФ, Лесной кодекс РФ, а также другие законодательные и нормативные акты.
Центральное место среди экологических норм Конституции Российской Федерации занимает ст. 9, ч. 1, где указывается, что земля и другие природные ресурсы в Российской Федерации используются и охраняются как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории.
В Конституции РФ есть две очень важные нормы, одна из которых (ст. 42) закрепляет право каждого человека на благоприятную окружающую среду и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу, а другая провозглашает право граждан и юридических лиц на частную собственность на землю и другие природные ресурсы (ст. 9, ч. 2). Первая касается биологических начал человека, вторая - его материальных основ существования.
Вступил в силу новый Закон «Об охране окружающей природной среды» вместо утратившего силу Федерального закона «Об охране окружающей природной среды», который определил в российском экологическом законодательстве следующие пути разрешения противоречий, возникших между экологией и экономикой в новой демократической России.
Другим источником экологического права служат Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья. В целом они относятся к источникам административного права, так как регулируют административные отношения. Однако в них есть нормы, обеспечивающие экологические права граждан. Так, ст. 28 закрепляет права граждан на охрану здоровья в экологически неблагополучных районах.
Эти два больших закона комплексной подсистемы экологического законодательства составляют основу для охраны окружающей природной среды и обеспечения экологического законодательства.
Большую роль в обеспечении экологического права играют акты природоресурсного законодательства России, основным из которых является Земельный кодекс РФ, принятый Государственной Думой, который принципиально отличается от своих предшественников - Земельных кодексов.
Вся Россия следила за ходом принятия нового важнейшего Закона Российской Федерации - «Земельного кодекса». Интерес общества к содержанию и процедуре принятия Земельного кодекса, к перипетиям ведущейся вокруг него политической борьбы вызван, прежде всего, тем обстоятельством, что от судьбы российских земель во многом будет зависеть и будущее нашей страны, будущее наших детей и будущее каждого гражданина, независимо от его национальности и принадлежности к какой-либо партии. «Земля и другие природные ресурсы могут находиться в частной, государственной, муниципальной и иных формах собственности» (Конституция РФ, ст. 9, п. 2). Земля стала объектом гражданского оборота - купли-продажи, наследования, залога, аренды и т.д. Институт частной собственности на землю - центральное звено земельной реформы России.
Отход от административного метода регулирования характерен и для других актов природоресурсного законодательства. Вместе с тем в ряде законов наблюдается тенденция к укреплению административно-правового метода регулирования за счет сокращения норм экологической защиты.
Так, например, произошло с Законом РФ «О недрах», принятым поспешно; сейчас решается вопрос о его доработке и принятии в новой редакции. Недра являются природным объектом, составной частью окружающей природной среды, охраняемой государством, но в закон не включены нормы собственно эколого-правового содержания.
Правовые нормы по охране природы и рациональному природопользованию содержатся также и в других актах природоресурсного законодательства России. К ним относятся Водный кодекс РФ, Лесной кодекс РФ и др.
Круг экологических вопросов, по которым могут издаваться указы и распоряжения президента РФ, практически не ограничен.
На основании и во исполнение Конституции РФ, федеральных законов, нормативных указов Президента РФ Правительство РФ издает постановления и распоряжения, отвечая также за их исполнение. Постановление Правительства также является нормативно-правовым актом. В соответствии со ст. 144 Конституции РФ правительство обеспечивает проведение в Российской Федерации единой государственной политики в области науки, культуры, образования, здравоохранения, социального обеспечения, экологии.
Постановления Правительства по вопросам экологии можно разбить на три группы. К первой группе относятся те, которые принимаются во исполнение закона для конкретизации отдельных положений. Вторая группа постановлений предназначена для определения компетентных органов управления и контроля. Третья группа постановлений включает нормативно-правовые акты дальнейшего правового регулирования экологических отношений.
Природоохранительные министерства и ведомства наделяются правом издавать нормативные акты в рамках своей компетентности. Они предназначены для обязательного исполнения другими министерствами и ведомствами, физическими и юридическими лицами. Так, МПР России издает нормативные приказы, инструкции и положения по вопросам охраны окружающей среды и использования природных ресурсов.
Подводя итоги, следует отметить, что развитие нашего общества, научно-технический прогресс создают новые экологические проблемы, связанные с охраной окружающей природной среды и рациональным использованием ее ресурсов. Поэтому развитие эколого-правовых норм - процесс непрерывный и неизбежный.
Защита окружающей среды от загрязнения
Окружающая среда - среда обитания и деятельности человечества, окружающий человека природный и созданный им материальный мир. Окружающая среда включает 2 компонента: природную среду и искусственную (техногенную) среду, т.е. совокупность элементов среды, созданных из природных веществ трудом и сознательной волей человека и не имеющих аналогов в девственной природе (здания, сооружения и т.п.).
Под загрязнением окружающей среды понимают любое внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов, физических или структурных изменений, прерывающих или нарушающих процессы круговорота и обмена веществ, потоки энергии со снижением продуктивности или разрушением данной экосистемы.
Принято считать, что обострение глобальной экологической ситуации: потепление климата, разрушение озонового слоя атмосферы, опустынивание - являются результатом ухудшения экологической обстановки в странах и регионах мира, где наиболее сильно проявляется загрязнение окружающей среды. Защита городской среды от негативных процессов проводится предупредительным (архитектурно-планировочным), и защитным (эксплуатационным) способами. При разработке проектов планировки и застройки городских и сельских поселений предусматривается инженерная защита от затопления, подтопления, селевых потоков, снежных лавин, оползней и обвалов. Защитные мероприятия проводятся в соответствии со СНиПом 2.07.01 Существуют методы проектирования, снижающие отрицательные последствия карстовых и суффозивных процессов, а также большинства антропогенных воздействий. Полностью предотвратить развитие негативных процессов архитектурно-планировочным методом невозможно.
В соответствии с земельным законодательством Российской Федерации территорию для строительства новых и развития существующих городских и сельских поселений следует предусматривать на землях, не пригодных для сельскохозяйственного использования. Изъятие сельскохозяйственных угодий с целью их предоставления для несельскохозяйственных нужд допускается в исключительных случаях.
Размещение застройки на орошаемых и осушенных землях, пашне, земельных участках, занятых многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками, а также на землях, замятых водоохранными защитными и другими лесами 1 группы, допускается лишь с разрешения Правительства РФ.
Размещение зданий, сооружений и коммуникаций не допускается:
– на землях заповедников, заказников, природных национальных парков, ботанических садов, дендрологических парков и водоохранных полос (зон);
– на землях зеленых зон городов, включая земли городских лесов, если проектируемые объекты не предназначены для отдыха, спорта или обслуживания пригородного лесного хозяйства;
– в зонах охраны гидрометеорологических станций;
– в первой зоне санитарной охраны источников водоснабжения и площадок водопроводных сооружений, если проектируемые объекты не связаны с эксплуатацией источников;
– в первой зоне округа санитарной охраны курортов, если проектируемые объекты не связаны с эксплуатацией природных лечебных средств курортов.
При размещении объектов, оказывающих прямое либо косвенное влияние на состояние окружающей природной среды, должны выполняться требования экологической безопасности и охраны здоровья населения, предусматриваться мероприятия по охране природы, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, оздоровлению окружающей природной среды.
Мероприятия по защите окружающей среды
Создание условий для улучшения экологической обстановки - процесс долгий, требует согласованности и последовательности действий.
Приоритетными в экологической политике РФ сегодня следующие вопросы:
- обеспечение экологически безопасных условий для проживания;
- рациональное использование и охрана природных ресурсов;
- обеспечение экологической и радиационной безопасности (пдв);
- экологизация промышленности;
- повышение экологической культуры общества и формирование экологического сознания у людей.
Немаловажную роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнений.
К ним относятся:
1) вынесение промышленных предприятий из крупных городов и сооружение новых в малонаселенных районах с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями;
2) оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом топографии местности и розы ветров;
3) установление санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий;
4) рациональная планировка городской застройки, обеспечивающая оптимальные экологические условия для человека и растений.
В охране окружающей среды важную роль играют службы контроля качества окружающей среды, призванные вести систематизированные наблюдения за состоянием атмосферы, воды и почв для получения фактических уровней загрязнения окружающей среды. Полученная информация о загрязнениях позволяет быстро выявлять причины повышения концентраций вредных веществ в окружающей среде и активно их устранять.
Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Особое значение имеет количественная оценка последствий загрязнения окружающей среды и, в первую очередь, ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением атмосферы. Защита окружающей среды от загрязнений на современном этапе помимо экономической задачи - повышения общественной производительности труда - включает также и социально-экономическую задачу - улучшение условий жизни человека, сохранение его здоровья.
Экономический эффект защиты окружающей среды от загрязнения лишь частично реализуется предприятиями и отраслями, принимающими меры к ограничению вредных выбросов в окружающую среду.
Чтобы максимально снизить уровень загрязнений, выбрасываемых предприятиями, необходимо производить следующие обязательные меры по охране окружающей природной среды (ООС).
Мероприятия по охране окружающей среды заключаются в:
1. Выявлении, оценке, постоянном контроле и ограничении вредных выбросов в окружающую среду, создании природоохранных и ресурсосберегающих технологий и техники.
2. Разработке юридических законов, правовых актов по охране окружающей природной среды, а также материальном стимулировании выполнения требований данных законов и природоохранных мероприятий.
3. Предупреждении ухудшения экологической обстановки и охраны окружающей среды от вредных и опасных факторов путем создания специально выделенных территорий (СЗЗ).
Безотходная технология является наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий. Под понятием «безотходная технология» следует понимать комплекс мероприятий в технологических процессах от обработки сырья до использования готовой продукции, в результате чего сокращается до минимума количество вредных выбросов и уменьшается воздействие отходов на окружающую среду до приемлемого уровня.
В этот комплекс мероприятий входят:
1) создание и внедрение новых процессов получения продукции с образованием наименьшего количества отходов;
2) разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе способов очистки сточных вод;
3) разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;
4) создание территориально-промышленных комплексов, имеющих замкнутую структуру материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.
В настоящее время достигнуты успехи в области создания и внедрения безотходной технологии в ряде отраслей промышленности, однако полный перевод народного хозяйства на безотходную технологию потребует решения большого комплекса весьма сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно-технических достижений.
Поэтому до всестороннего внедрения безотходной технологии важными направлениями экологизации промышленного производства следует считать:
1) совершенствование технологических процессов и разработку нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;
2) замена токсичных отходов на нетоксичные;
3) замена неутилизируемых отходов на утилизируемые;
4) применение пассивных методов защиты окружающей среды.
Пассивные методы защиты окружающей среды включают комплекс мероприятий по ограничению выбросов промышленного производства с последующей утилизацией или захоронением отходов.
К их числу относятся:
- очистка сточных вод от примесей;
- очистка газовых выбросов от вредных примесей;
- рассеивание вредных выбросов в атмосфере;
- глушение шума на путях его распространения;
- мероприятия по снижению уровней инфразвука, ультразвука и вибраций на путях их распространения;
- экранирование источников энергетического загрязнения окружающей среды;
- захоронение токсичных и радиоактивных отходов.
Экологическая защита окружающей среды
В восьмидесятых годах прошлого века люди впервые серьезно обеспокоились о состоянии окружающей их природной среды. Такого рода опасения касались как настоящего нашей планеты, так и будущего тех людей, которые будут жить на нашей планете через несколько веков. Кроме этого, ученых, биологов стал волновать вопрос экологии.
На сегодняшний день экология стала очень популярным словом. А что это слово значит? Экология – это наука, которая изучает отношения между всеми формами жизни на нашей планете и в окружающей среде. Слово экология произошла от греческого слова " oikos " (ойкос), что означает слово «дом». Забота о «доме» в данном случае включает всю нашу планету, всех живущих на планете существ, а, также, атмосферу нашей планеты. Достаточно часто слово экология используется для того, чтобы охарактеризовать окружающую среду и людей, которые живут в данной окружающей среде. Однако, понятие экология намного более широкое, чем просто окружающая среда. Экологи рассматривают людей как связующее звено в достаточно сложной цепи жизни, в том числе и цепи питания. Эта цепь включает в себя млекопитающих, амфибий, беспозвоночных и простейших организмов, а также растений и животных, к которым относится и человек. Сегодня слова экология достаточно часто используется для описания проблем загрязнения окружающей природной среды. Такое использование слова экология не совсем верно. Дело в том, что причины возникновения загрязнения и способы предотвращения или снижения уровня загрязнения окружающей природной среды составляют достаточно важную часть в изучении экологии, однако, это не является всем предметом изучения. Одинаково важны с точки зрения использования нашей окружающей среды способы, которые охраняют наследие плодородной почвы, чистый воздух, пресная чистая вода и леса для тех, кто будет жить на нашей планете после нас. Задумайтесь о том, а живут ли счастливо и хорошо в нашем общем доме сейчас, животные, птицы, рыба и насекомые? К сожалению, ответ на этот вопрос будет отрицательным.
С тех пор, как давным-давно появились первые древние люди, природа давала человеку все, в чем он нуждался – воздух, для того, чтобы дышать, пищу, для того, чтобы не умереть с голоду, воду, для того, чтобы утолить жажду, дерево, для того, чтобы строить дома и топить очаг. На протяжении многих тысяч лет человек жил в гармонии с окружающей его природной средой и человеку казалось, что природные ресурсы планеты неисчерпаемые. Но вот наступило двадцатое столетие. Как известно, двадцатое столетие стало временем научного и технологического прогресса. Те достижения и открытия, которые смог сделать человек в механизации и автоматизации индустриальных процессов, в химической промышленности, покорение космоса, создание станций, способных вырабатывать ядерную энергию, а также пароходы, которые могли ломать даже самый толстый лед – все это поистине удивительно. С наступлением этой индустриальной революции, отрицательное влияние человека на окружающую среду стало увеличиваться в геометрической прогрессии. Этот индустриальный прогресс стал причиной очень серьезной проблемы. На нашей планете все – почва, воздух и вода стали отравленными. Сегодня, практически во всех уголках планеты, за редким исключением, можно найти города с большим количеством машин, заводов и фабрик. Побочные продукты индустриальной деятельности человека затрагивают всех существ, живущих на планете. В последнее время очень много говориться о кислотном дожде, глобальном потеплении, истончении озонового слоя планеты.
Все эти негативные процессы вызваны тоннами загрязняющих вредных веществ, которые выбрасываются в атмосферный воздух промышленными предприятиями. Вы только представьте себе, каждый год в атмосферный воздух попадает приблизительно тысяча тонн промышленной пыли и других загрязняющих веществ. Большие города страдают от смога, они прямо-таки задыхаются. Ситуация осложняется тем, что в больших городах, как правило, практически нет зелени, деревьев, которые, как известно, являются легкими планеты. Транспорт – это один из главных загрязнителей окружающей природной среды. На сегодняшний день автомобили, с их бензиновыми и дизельными двигателями, стали главными источниками загрязнения атмосферы в промышленных странах. Огромные площади лесов, которые росли в Африке, Южной Америке и Азии, стали уничтожаться, обеспечивая потребности различных отраслей промышленности в Европе и Соединенных штатах Америки. Это очень страшно, потому что уничтожение лесов нарушает кислородный баланс не только в этих странах, но и на всей планете в целом. В результате, практически одноминутно исчезли некоторые разновидности животных, птиц, рыб и растений. Многие из животных, птиц и растений сегодня находятся на гране исчезновения, многие из них внесены в «Красную книгу Природы». Несмотря ни на что, люди до сих пор продолжают убивать животных для того, чтобы некоторые из людей могли носить шубы и меха. Задумайтесь, сегодня мы убиваем животных не ради того, чтобы добить себе пищу и не умереть с голоду, как это делали наши древние предки. Сегодня люди убивают животных ради забавы, ради того, чтобы получить их мех. Некоторые из таких животных, например, лисы, вполне реально подвергаются опасности навсегда исчезнуть с лица нашей планеты. Каждый час несколько видов растений и животных исчезает с лица нашей планеты. Реки и озера высыхают. Одним из самых ярких примеров отрицательного антропогенного влияния человека является Аральское море, которое стало намного меньше из-за отрицательного воздействия человека. Загрязнение атмосферного воздуха и мировых океанов, истощение озонового слоя и другие возникшие проблемы являются следствием небрежного отношения человека к экологии и окружающей нас среде.
Защита окружающей среды стала той проблемой, над решением которой работают ученые всего мира. Должны быть предпринятые самые активные меры для того, чтобы создать международную систему экологической безопасности. На сегодняшний день уже сделано достаточно много шагов для обеспечения экологической безопасности всей планеты. 159 стран, все члены Организации Объединенных Наций, объединились в управление по охране окружающей природной среды. Было проведено достаточно много конференций, на которых обсуждались проблемы экологии, решение которых ни в коем случае нельзя откладывать. В России и большинстве республик бывшего Союза Советских Социалистических республик существуют некоторые территории, на которых состояние окружающей природной среды находится в прямо-таки бедственном положении. Местами бедствия, практически местами экологической катастрофы являются - Аральское море, озеро Байкал, Кузбасс, Семипалатинск и Чернобыль, и это некоторые из подобных, страшных областей. Основным источником загрязнения на данных территориях является радиация.
Радиация коварна тем, что её не видно, как, например, пыль, а последствия этого загрязнения поистине чудовищны. Более, чем двадцать лет назад на берегу озера Байкал была построена целлюлозно-бумажная фабрика. В результате практически бесконтрольного загрязнения озера сточными водами, основным поставщиком которых и была целлюлозно-бумажная фабрика, более чем пятьдесят процентов пресной, одной из наиболее чистых вод планеты было потеряно. Из-за загрязнения изменилась в целом вся экологическая система озера. В 1986 году, атомная станция, расположенная в Чернобыле, это недалеко от Киева, взорвалась. Во время взрыва было выброшено очень опасное радиоактивное облако. Ситуация осложнялась не только наличие такого опасного взрыва, но и того, что из-за преобладающих ветров, были затронуты этим радиоактивным облаком многие страны Европы. Это, а также праведное негодование пострадавших от радиации стран, стало отправной точкой к тому, чтобы сократить изготовление таких смертельных промышленных и военных побочных продуктов. После той страшной катастрофы, которая произошла в Чернобыле, жителей близлежащих городов и деревень должны были быть срочно эвакуированы. Достаточно много людей, которые попали под смертоносное воздействие радиации, умерли, а, также, очень много людей осталось инвалидами. Экологические катастрофы наносят очень большой вред природе и окружающий среде, но больший вред экологические катастрофы причиняют человеку. Человечеству нужно принять верное решение – хочет ли оно жить или умереть.
Способы защиты окружающей среды
Чтобы обеспечить свое существование, человечество должно иметь пищу, воду, кров, одежду и т.д. Все это с неизбежностью предполагает образование различного рода отходов, которые поступают в окружающую среду. Во избежание ненужного, а порой и непоправимого ущерба, наносимого природной среде, такое воздействие на среду должно тщательно планироваться. При этом следует считать удовлетворение потребностей человека за счет природы с активной защитой природной среды от последствий человеческой деятельности. Деятельность человека причиняет ущерб окружающей среде независимо от его добрых намерений и задача состоит в том, чтобы сделать последствия этой деятельности наименее пагубными.
Загрязнения окружающей среды (ОС) можно классифицировать на физические (шум, вибрация, различные виды излучений) и химические (различные вещества: в воздухе – это токсичные газы и пары, в воде и почве – ионы тяжелых металлов).
Огромное число веществ находится в воздухе, которым мы дышим. Это твердые частицы, например частицы сажи, асбеста, свинца, и взвешенные жидкие капельки углеводородов и серной кислоты, и газы, такие, как оксид углерода, оксида азота, диоксид серы. Основное направление защиты воздушного бассейна от загрязнении вредными веществами – создание новой безотходной технологии с замкнутыми циклами производства и комплексным использованием сырья. Санитарная очистка промышленных газов включает в себя: очистку газов от СО2, СО, оксида азота, SO2, от взвешенных частиц.
Роль воды во всех жизненных процессах общепризнанна. Без воды человек может жить не более 8 суток. Сельское хозяйство является основным потребителем пресной воды. Вода идет на мелиорацию, обслуживание животноводческих комплексов.
Вода необходима практически всем отраслям промышленности.
Хозяйственная деятельность человека привела к заметному сокращению количества воды в водоемах суши: мелеют водоемы, исчезают малые реки. Высыхают колодцы, снижается уровень грунтовых вод. Сокращение уровня грунтовых вод. Сокращение уровня грунтовых вод уменьшает урожайность окрестных хозяйств.
Проблема Каспия – хищническое истребление ценнейших пород осетровых рыб.
Проблема Азовского моря – увеличение концентрации солей и снижение возможности рыболовства.
Проблема Байкала – вода из этого ценнейшего озера стала загрязняться.
Методы очистки воды. Чистые сточные воды – это воды, которые в процессе участия в технологии производства практически не загрязняются и сброс которых без очистки не вызывает нарушений нормативов качества воды водного объекта.
Загрязненные сточные воды – это воды. Которые в процессе использования загрязняются различными компонентами и сбрасываются без очистки, а также сточные воды, проходящие очистку, степень которой ниже норм, установленных местными органами Государственного комитета РФ по охране окружающей среды. Сброс этих вод нарушает нарушение нормативов качества воды в водном объекте.
Практически всегда очистка промышленных стоков – это комплекс методов. Наиболее широко используется комбинация:
Механической очистки.
Нейтрализации промышленных стоков, или реагентной очистки:
а) реакции нейтрализации;
б) реакция окисления-восстановления.
Биохимической очистки:
а) аэробная биохимическая очистка;
б) анаэробная биохимическая очистка;
Обеззараживание воды.
В результате промышленной деятельности человека происходит загрязнение почвы, что приводит к выводу из строя земель, пригодных для сельского хозяйства. Основные виды промышленных отходов – шлаки тепловых электростанций и металлургических заводов, породные отвалы горнодобывающих предприятий и горно-обогатительных комбинатов, строительный мусор и т.д. В особую группу выделяют загрязнение почвы нефтепродуктами и другими химическими веществами (в авиационных и других технологиях – это твердые осадки гальванованн и продукты травления металлов), которые пагубно воздействуют на почвенные микроорганизмы и корневую систему растений.
Все развитые страны имеют планы по созданию чистых (так называемых безотходных) технологий. Например, программа по экологии правительства Нидерландов предусматривала уменьшить количество отходов, поступающих на сжигание, с 60 до 35%, на захоронение – с 55 до 10 %.
В России была разработана программа, в которой предусматривался в целях комплексной переработки природных ресурсов и сырья переход на безотходные и малоотходные производства. При этом обеспечивались независимость экологической экспертизы и создание кадастра вторичных ресурсов для учета вторичного сырья. Однако этот процесс в связи с коренной перестройкой самой системы хозяйствования сильно затягивается.
Проблемы защиты окружающей среды
Загрязнение атмосферы
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой и представляет собой смесь газов и аэрозолей приземного слоя атмосферы, сложившуюся в ходе эволюции Земли, деятельности человека и находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений. Атмосферный воздух имеет неограниченную емкость и играет роль наиболее подвижного, химически агрессивного и всепроницающего агента взаимодействия вблизи поверхности компонентов биосферы, гидросферы и литосферы. В последние годы получены данные о существенной роли для сохранения биосферы озонового слоя атмосферы, поглощающего губительное для живых организмов ультрафиолетовое излучение Солнца и формирующего на высотах около 40 км тепловой барьер, предохраняющий охлаждение земной поверхности. Воздух жилищ и рабочих зон имеет большое значение из-за того, что человек проводит здесь значительную часть времени. Загрязненная приземная атмосфера вызывает рак легких, горла и кожи, расстройство центральной нервной системы, аллергические и респираторные заболевания, дефекты у новорожденных и многие другие болезни, список которых определяется присутствующими, в воздухе загрязняющими веществами и их совместным воздействием на организм человека. Результаты специальных исследований, выполненных в России и за рубежом, показали, что между здоровьем населения и качеством атмосферного воздуха наблюдается тесная связь.
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. Подсчет баланса количества тяжелых металлов в снеговом покрове показал, что основная их часть растворяется в снеговой воде, т.е. находятся в миграционно-подвижной форме, способной быстро проникать поверхностные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека. В условиях Подмосковья цинк, стронций, никель практически полностью растворены в снеговой воде.
Отрицательное влияние загрязненной 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 гибели растений. Высокая чувствительность деревьев (особенно березы дуба) к загрязнению воздуха выявлена давно. Совместное действие их факторов приводит к заметному уменьшению плодородия почв и исчезновению лесов. Кислотные атмосферные осадки рассматриваются сейчас как мощный фактор не только выветривания горных пород и ухудшения качества несущих грунтов, но и химического разрушения техногенных объектов, включая памятники культуры и наземные линии связи. Во многих экономически развитых странах в настоящее время реализуются программы по решению проблемы кислотных атмосферных осадков. Выяснилось, что кислотные дожди оказывают многоплановое воздействие на окружающую среду и являются результатом самоочищения атмосферы. Основные кислотные агенты - разбавленные серная и азотная кислоты, образующиеся при реакциях окисления оксидов серы и азота с участием пероксида водорода.
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. При процессах сгорания топлива наиболее интенсивное загрязнение приземного слоя атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 %. 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.
Высокая опасность химических и биохимических производств заключается в потенциальной возможности аварийных выбросов в атмосферу чрезвычайно токсичных веществ, а также микробов и вирусов, которые могут вызвать эпидемии среда населения и животных. В настоящее время в приземной атмосфере находятся многие десятки тысяч загрязняющих веществ антропогенного происхождения. Ввиду продолжающегося роста промышленного и сельскохозяйственного производства появляются новые химические соединения, в том числе сильно токсичные. Главный природный процесс загрязнения приземной атмосферы - вулканическая и флюидная активность Земли. Специальными исследованиями установлено, что поступление загрязняющих веществ, с глубинными флюидами в приземной слой атмосферы имеет место не только в областях современной вулканической и газотермальной деятельности, но и в таких стабильных геологических структурах, как Русская платформа. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются огромные количества газов, которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару, Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет.
Для атмосферы характерна чрезвычайно высокая динамичность, обусловленная как быстрым перемещением воздушных масс в латеральном и вертикальном направлениях, так и высокими скоростями, разнообразием протекающих в ней физико-химических реакций. Атмосфера рассматривается сейчас как огромный химический котел, который находится под воздействием многочисленных и изменчивых антропогенных и природных факторов. Газы и аэрозоли, выбрасываемые в атмосферу, характеризуются высокой реакционной способностью. Пыль и сажа, возникающие при сгорании топлива, лесных пожарах, сорбируют тяжелые металлы и радионуклиды и при осаждении на поверхность могут загрязнить обширные территории, проникнуть в организм человека через органы дыхания. Аэродинамическими барьерами являются крупные лесные массивы, а также активные глубинные разломы значительной протяженности (Байкальский рифт). Причина этого заключается в том, что такие разломы контролируют физические поля, ионные потоки Земли и служат своеобразной преградой для перемещения воздушных масс.
Оценка и тем более прогноз состояния приземной атмосферы являются очень сложной проблемой. В настоящее время ее состояние оценивается главным образом по нормативному подходу. Величины токсических химических веществ и другие нормативные показатели качества воздуха приведены во многих справочниках и руководствах. 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. Экологическая практика в России и за рубежом показала, что её неудачи связаны с неполным учетом негативных воздействий, неумением выбран, и оценить главные факторы и последствия, низкой эффективностью использования результатов натурных и теоретических экологических исследований при принятии решений, недостаточной разработанностью методов количественной оценки последствий загрязнения приземной атмосферы и других жизнеобеспечивающих природных сред.
Во всех развитых странах приняты законы об охране атмосферного воздуха. Они периодически пересматриваются с учетом новых требований к качеству воздуха и поступления новых данных о токсичности и поведении загрязняющих веществ в воздушном бассейне. Правительством Российской Федерации разработан проект закона об охране атмосферного воздуха, который в настоящее время обсуждается. Улучшение качества воздуха на территории России имеет важное социально-экономическое значение. Это обусловлено многими причинами и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения.
Загрязнение водных ресурсов
Вода - одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих природных сред, образовавшихся в результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы. К таким свойствам относятся очень высокие и максимальные среда жидкостей теплоемкость, теплота плавления и теплота испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для воды характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами. Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную возможность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов. В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод подземные воды становятся практически единственным источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населения. Поэтому их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют стратегическое значение.
Положение усугубляется тем, что пригодные для питья подземные воды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению части артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а реки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности. Опасность загрязнения подземных вод заключается в том, что подземная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глубинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши. Особую опасность представляет загрязнения питьевой воды микро-организмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных. Практика показала, что основной причиной большинства эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами волы для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.
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 водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). 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. На территории Российской Федерации проблема загрязнения поверхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концентрациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют об увеличении этих концентраций во времени.
Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод органическими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым.
Загрязнение литосферы
Как известно, суша в настоящее время составляет 1/6 планеты ту часть планеты, на которой и обитает человек. Именно поэтому очень важна охрана литосферы. Охрана почв от человека является одной из важнейших задач человека, так как любые вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в организм человека. Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоемы и грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других нужд. Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых водоемов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду, а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека. В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют способность аккумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях. По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20-30 млрд. т. твердых отходов, из них 50-60 % органических соединений, а в виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд. т. И все это меньше чем на 6 млрд. человек! Как же вещества-загрязнители литосферы попадают в почву? Различные почвенные загрязнения, большинство из которых антропогенного характера, можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву.
Атмосферные осадки: многие химические соединения (газы - оксиды серы и азота), попадающие в атмосферу в результате работы предприятии, затем растворяются в капельках атмосферной влаги и с осадками попадают в почву. Пыль и аэрозоли: твердые и жидкие соединения при сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей. При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной. С растительным опадом: различные вредные соединения, в любом агрегатном состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности. Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают в почву. Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление дается по-разному. Если обобщить и выделись главное, то наблюдается следующая картина загрязнения почвы: мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами; тяжелыми металлами; пестицидами; микотоксинами; радиоактивными веществами.
Другие загрязнения
Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно опасны и разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов на большие расстояния.
Не менее опасны сточные воды. Несмотря на строительство очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой всех урбанизированных территорий. Особая опасность в этом случае связана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможностью вспышек различных эпидемических заболеваний. Опасные отходы сельскохозяйственного производства - навозохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемии.
Гибель и вырубка лесов
Одна из причин гибели лесов во многих регионах мира кислотные дожди, главными виновниками которых являются электростанции. Выбросы двуокиси серы и перенос их на большие расстояния приводят к выпадению таких дождей далеко от источников выбросов. В Австрии, на востоке Канады, в Нидерландах и Швеции более 60 % серы, выпадающей на их территории, приходятся на внешние источники, а в Норвегии даже 75 %. Другими примерами переноса кислот на большие расстояния являются выпадение кислотных дождей на таких отдаленных островах в Атлантическом океане, как Бермудские, и кислотного снега в Арктике.
За последние 20 лет мир потерял почти 200 миллионов гектаров лесных массивов, что равно площади США восточнее Миссисипи. Особенно большую экологическую угрозу представляет истощение тропических лесов - легких планеты и основного источника биологического разнообразия планеты.
Средства защиты окружающей среды
Очистка газопылевых выбросов
Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. В тех случаях, когда реальные выбросы превышают ПДВ, в системе выброса используются аппараты для очистки газов от примесей.
Простыми и широко распространенными являются аппараты сухой очистки воздуха и газов от крупной неслипающейся пыли. К их числу относятся разнообразные по конструкции циклоны, принцип действия которых основан на использовании центробежной силы, воздействующей на частицы пыли во вращающемся потоке воздуха.
Для очистки больших масс газов применяют батарейные циклоны, состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов. Конструктивно они объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газов.
Электрическая очистка (электрофильтры) – один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Принцип действия этих агрегатов основан на осаждении частиц пыли в электрическом поле.
Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости применяют различные фильтры. Процесс фильтрования состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред.
Большинство промышленных фильтрующих установок работают в двух режимах – фильтрации и регенерации, т.е. очистки от уловленной пыли. Регенерация повышает степень использования фильтрационных материалов и удешевляет процесс очистки. Она производится путем встряхивания, периодической продувкой или промывкой. В результате пары материалов освобождаются от уловленной пыли и материал можно использовать повторно.
Аппараты мокрой очистки газов – мокрые пылеуловители - имеют высокую эффективность очистки от мелкодисперсных пылей, а также возможность очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов. Принцип действия основан на осаждении частиц пыли на поверхности капель или пленки жидкости, в качестве которой используется либо вода (при очистке от пыли), либо химический раствор (при улавливании одновременно с пылью вредных газообразных компонентов).
Для очистки воздуха от туманов, кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры – туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя.
Очистку газовых выбросов от газа и парообразных загрязнителей производят в специальных установках. В настоящее время существует два типа газо и пароулавливающих установок. Первый тип установок обеспечивает санитарную очистку выбросов без последующей утилизации уловленных примесей, количество которых невелико, но которые даже в малых концентрациях опасны для здоровья человека. Второй тип предназначен для промышленной очистки выбросов от больших количеств вредных примесей с последующей их концентрацией и дальнейшим использованием в качестве исходного сырья в различных технологических процессах.
Методы очистки промышленных выбросов от газообразных и парообразных загрязнителей по характеру протекания физико-химических процессов подразделяются на пять основных групп: промывка выбросов жидким поглотителем (абсорбция); промывка выбросов растворами реагентов, связывающими примеси химически (хемосорбция); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (адсорбция); термическая нейтрализация отходящих газов и поглощение примесей с помощью каталического превращения.
Для высокоэффективной очистки выбросов применяются аппараты многоступенчатой очистки, в которых очищаемые газы последовательно проходят несколько автономных аппаратов очистки или один агрегат, включающий несколько ступеней очистки. Многоступенчатую очистку широко применяют в системах очистки воздуха с его последующим возвратом в помещение.
Средства защиты гидросферы
В зависимости от технологического назначения вода в системах водоснабжения может быть подвергнута различной обработке: механической, физико-химической и биологической.
Механическая очистка сточных вод от взвешенных частиц проводится путем процеживания, отстаивания, обработки в поле действия центробежных сил и фильтрования.
Физико-химические методы очистки используют в основном для очистки от растворенных примесей, основными из них являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация.
Биологическая очистка применяется для выделения тонкодисперсных и растворенных органических веществ. Она основана на способности микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в сточных водах органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т.д.). Биохимическую очистку осуществляют в природных и искусственных условиях.
Сточные воды в природных условиях очищают на полях фильтрации, полях орошения и в биологических прудах.
Для реализации указанных методов используются очистные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской канализации.
Основанием для выдачи разрешений на сброс производственных сточных вод в систему канализации населенного пункта для действующих предприятий является паспорт водного хозяйства, представляющий один из разделов экологического паспорта предприятия.
Международная защита окружающей среды
Международное право окружающей среды - это совокупность принципов и норм МП, регулирующих деятельность публичных лиц по предотвращению, ограничению и устранению ущерба окружающей среде из различных источников, а также по рациональному экологически обоснованному использованию природных ресурсов.
В данной отрасли МП, наряду с его общими принципами, действуют специальные принципы, составляющие правовой фундамент международного права окружающей среды.
Специальные принципы международного права окружающей среды:
1) Защита окружающей среды на благо нынешнего и будущего поколений. Он состоит в обязанности государств предпринимать необходимые меры по сохранению и поддержанию качества окружающей среды, включая устранения отрицательных для нее последствий, а также по рациональному и научно обоснованному управлению природными ресурсами.
2) Недопустимость нанесения ущерба. Запрещение действий государств в пределах своей юрисдикции или контроля, которые наносили бы ущерб иностранным национальным экологическим системам и районам общего пользования.
3) Экологически обоснованное, рациональное использование природных ресурсов. Заключается в рациональном планировании и управлении возобновляемым и не возобновляемыми ресурсами Земли в интересах нынешнего и будущего поколений; долгосрочном прогнозе экологической деятельности и обеспечении экологической перспективы; оценке возможных последствий деятельности государств в пределах своей территории, зон юрисдикции или контроля для систем окружающей среды за этими пределами.
4) Недопустимости радиоактивного заражения окружающей среды.
5) Защиты экологических систем Мирового океана. На основе него государства обязаны осуществлять действия по предотвращению, сокращению и сохранению под контролем загрязнение морской среды из всех возможных источников; не переносить ущерб или опасность загрязнения из одного района в другой и не превращать один из видов загрязнения в другой.
6) Запрета военного или любого иного враждебного использования средств воздействия на природную среду. Проявляется в обязанности государства принимать меры по запрещению использования средств, наносящих обширный, долговременный и серьезный ущерб окружающей среде.
7) Обеспечения экологической безопасности. Государства должны осуществлять свою военно-политическую и экологическую деятельность таким образом, чтобы обеспечивать сохранение и поддержание адекватного состояния окружающей среды.
8) Контроль за соблюдением международных договоров по охране окружающей среды предусматривает наряду с национальной, создание системы международного контроля и мониторинга качества окружающей среды.
9) Ответственности государств за ущерб экологическим системам за пределами их национальной юрисдикции или контроля.
Сотрудничество государств в этой области идет по следующим направлениям:
Воздушная среда является общим достоянием человечества. Подписана Конвенция ОБСЕ о трансграничном загрязнении воздуха на большом расстоянии. Трансграничным считается загрязнение атмосферного воздуха в результате переноса вредных веществ, источник которых расположен на территории другого государства.
Принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата. Ее целью является стабилизация парникового эффекта на уровне, который не допускал бы опасного антропогенного воздействия на климатическую среду.
Согласно Венской конвенции об охране озонового слоя государства принимают меры для защиты здоровья человека и окружающей среды от неблагоприятных последствий, вызванных изменениями озонового слоя.
В этих целях участники конвенции:
- осуществляют сотрудничество и исследования, обмениваются информацией о состоянии озонового слоя, воздействии на него деятельности человека и последствиях, связанных с изменением озонового слоя для здоровья человека и окружающей среды;
- принимают законодательные или административные меры и сотрудничают в области контроля, ограничения, сокращения и предотвращения деятельности, наносящей урон состоянию озонового слоя;
- сотрудничают в разработке согласованных мер, процедур и стандартов в целях эффективного выполнения Конвенции.
Подписан Монреальский протокол относительно веществ, приводящих к истощению озонового слоя, направленный на повышение роли и значения Венской конвенции.
2) Защита животного и растительного мира.
Международные договоры, действующие в этой области можно подразделить:
I. Договоры, направленные на охрану флоры и фауны в целом:
- Конвенция о сохранении фауны и флоры в их природном состоянии;
- Конвенция об охране культурного и природного наследия;
- Соглашение о тропических лесах;
- Конвенция о международной торговле видами дикой флоры и фауны, находящихся под угрозой уничтожения;
- Конвенция о биологическом разнообразии;
- Конвенция об охране мигрирующих видов диких животных и др.
II. Договоры, охраняющие одну популяцию:
- Международная конвенция по регулированию китобойного промысла;
- Соглашение о сохранении белых медведей и др.
Целью международного сотрудничества является сохранение дикой флоры и фауны и их природных районов обитания. Особое внимание уделяется исчезающим и уязвимым видам, включая и мигрирующие. Государства берут на себя обязательства осуществлять меры для сохранения популяций дикой флоры и фауны или ее адаптации на необходимом уровне.
Международно-правовое регулирование транспортировки и продажи диких животных является одной из мер в целом комплексе мероприятий, обеспечивающих защиту животного мира.
Конвенция регламентирует вопросы, связанные с торговлей видами дикой флоры и фауны, находящимися под угрозой уничтожения, подразделяя их:
- все животные, находящиеся под угрозой уничтожения;
- виды, которые могут оказаться под угрозой уничтожения;
- виды, которые по определению участников Конвенции подлежат регулированию в пределах ее юрисдикции.
Соглашение о тропических лесах направлено на достижение нескольких целей:
- создать основу для сотрудничества и консультаций между производителями и потребителями тропической древесины;
- содействовать развитию международной торговли тропической древесиной на основе взаимной выгоды;
- помощь исследованиям и разработкам в целях улучшения лесоустройства и повышения качества использования тропических лесов.
3) Охрана Мирового океана.
Наиболее распространенным загрязнением является загрязнение нефтью и нефтепродуктами, представляющее опасность по двум причинам:
- на поверхности образуется пленка, которая закрывает доступ кислорода к морской флоре и фауне;
- нефть сама по себе является токсичным соединением, при ее содержании в воде 10-15 мг/кг гибнет планктон и мальки рыб.
В Мировой океан ежегодно попадает до 13-14 млн. тонн нефтепродуктов, а крушения нефтеналивных судов, и в первую очередь, супертанкеров ведут к экологическим катастрофам.
Особую опасность таит радиоактивное загрязнение при захоронении радиоактивных отходов. 12 государств осуществляли сброс своих РАО в открытое море. В Тихий океан было сброшено более 56 тыс. Контейнеров с РАО.
Конвенция ООН по морскому праву обязывает государства защищать и сохранять морскую среду, не допускать, чтобы их действия угрожали другим странам и морской среде посредством загрязнения и не переносить ущерб или опасность загрязнения из одного района в другой, равно как и не превращать один из видов загрязнения в другой.
В последней четверти ХХ века был подписан целый ряд международных договоров, целью которых стала охрана Мирового океаны:
- Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов с высоким и средним уровнем радиации;
- Конвенция по защите морской среды Северо-Восточной Атлантики;
- Конвенция по защите Черного моря от загрязнения и др.
Действует экологическая программа ООН “Региональные моря”, объединившая усилия 120 государств совместно использующих 10 морей.
Политика защиты окружающей среды
Необходимость бережного отношения к природе, ее защиты понимали еще философы древности. Например, древнегреческий философ-материалист Эпикур еще в V в. до н.э. пришел к выводу: «Не следует насиловать природу, следует повиноваться ей…», который не утратил своей актуальности и в настоящее время.
Существовала и другая концепция подхода к природе, дающая право беспредельного господства над ней. Некоторые современные исследователи считают основоположником такого подхода Ф. Энгельса, который считал, что в отличие от животного, только пользующегося внешней природой, «человек… заставляет ее служить своим целям, господствует над ней». Может быть, в развитие этого тезиса родился в 1950-х годах широко известный в нашей стране мичуринско-лысинковский лозунг, оправдывающий насилие над окружающей средой: «Нам нельзя ждать милости от природы, взять их у нее - наша задача». Вместе с тем мысль о господстве над природой Ф.Энгельсом разъясняется так: «… все наше господство над ней состоит в том, что мы, в отличие от всех других существ, умеем познавать ее законы и правильно их применять». В этом заключается большая научная ценность теории и гуманизм Ф.Энгельса как мыслителя.
В настоящее время для защиты среды обитания в каждой стране разрабатывается природоохранное законодательство, в котором присутствует раздел международного права и правовой охраны внутри государства, содержащий юридические основы сохранения природных ресурсов и среды существования жизни. ООН в декларации Конференции по окружающей среде и развитию (г. Рио-де-Жанейро) юридически закрепила два основных принципа правового подхода к охране природы.
1. Государствам следует внести эффективное законодательство в области охраны окружающей среды, выдвигаемые задачи и приоритеты должны отражать реальную ситуацию в области охраны окружающей среды и ее развития, в которой они будут реализовываться.
2. Государство должно разработать национальное законодательство, касающееся ответственности за загрязнение окружающей среды и нанесение другого экологического ущерба и компенсации тем, кто пострадал от этого.
Из общих принципов правового подхода к охране природы следует, что все государства должны иметь жесткое и одновременно разумное природоохранное законодательство, однако до сих пор у многих членов ООН такого законодательства нет. Например, в России до сих пор нет закона о возмещении вреда, причиненного здоровью людей неблагоприятными воздействиями окружающей среды, связанными с хозяйственной или другой деятельностью, а также других необходимых актов. Академик Н.Моисеев в обобщенной форме сложившуюся ситуацию обрисовал так: «Дальнейшее развитие цивилизации возможно только в условиях согласования стратегии природы и стратегии человека».
В различные исторические периоды развития нашей страны система органов экологического управления, контроля и надзора всегда зависела от формы организации охраны окружающей природной среды. Когда вопросы охраны природной среды решались за счет рационального использования природных ресурсов, управление и контроль осуществлялись множеством организаций. Так, в 1970-80-е годы в бывшем СССР управлением и охраной окружающей природной среды занималось 18 различных министерств и ведомств.
Такие природные объекты, как вода и воздух, находились в ведении нескольких ведомств одновременно. При этом, как правило, функции контроля за состоянием природной среды совмещались с функциями эксплуатации и использования природных объектов. Получалось, что министерство или ведомство от имени государства контролировало само себя. Общий координационный орган, который бы объединял природоохранную деятельность, отсутствовал. Понятно, что такая система управления и контроля порождала преступное отношение к природе, прежде всего, со стороны самих министерств и ведомств, а также подчиненных им крупных предприятий, которые являлись основными загрязнителями и разрушителями природной среды.
Историки полагают, что природоохранное право впервые появилось в ХIII в. Это был эдикт короля Эдуарда, запрещающий использовать каменный уголь для отопления жилищ в Лондоне. В России этому праву положили начало указы Петра I по охране лесов, животного мира и др. Все это были попытки комплексного подхода к защите природной среды. Такая же попытка была осуществлена сразу же после октября путем издания декретов «О земле», «О лесах», «О недрах земли» и кодексов - Земельного, Лесного. Однако и в них принцип господства над природой, приоритет «производственной необходимости» доминировали над проблемами охраны окружающей среды.
Отчасти это объяснялось требованиями выживания страны, необходимостью ее интенсивного развития, но такой подход не обеспечивал эффективной природоохранной деятельности и вел к деградации природы. При этом, говоря словами академика А. Яблокова, «любые, самые замечательные законодательные акты не могут быть реализованы без поддержки народа. А народ еще недавно ориентировали на то, чтобы взять у природы все возможное, и побыстрее». До сих пор такой подход довольно часто остается доминирующим.
В результате перестройки организации охраны природы еще в бывшем СССР и его республиках были созданы государственные комитеты охраны природы. Они должны были стать координаторами всей природоохранной деятельности, единым центром комплексного управления природопользования взамен многочисленных ведомственных структур. Однако, до конца решить эту задачу так и не удалось.
Недостаточно устранить примат производства над экологией, а также нарушение экологических требований в процессе хозяйствования. Необходимо повышение экологической культуры общества, в том числе правовой, на базе знания естественно-научных законов и экологических правовых нормативных актов.
Российский Комитет по охране природы был упразднен, а вместо него было организовано Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ. В его состав вошли преобразованные в комитеты природоохранные службы Гидромет, лесного хозяйства, водных ресурсов, охраны и использования недр, рыболовства. На базе шести реорганизованных министерств и ведомств был создан природоресурсный блок, соединяющий в едином центре всю службу охраны окружающей природной седы. Однако и этот блок оказался неуправляемым, и годичная практика его функционирования показала, что он был не способен решать поставленные задачи.
Решение экологических задач на современном этапе должно реализовываться в деятельности как государственных специальных органов, так и всего общества. Целью такой деятельности является рациональное использование природных ресурсов, устранение загрязнения среды, экологическое обучение и воспитание всей общественности страны.
Правовая охрана окружающей природной среды заключается в создании, обосновании и применении нормативных актов, которыми определяются как объекты охраны, так и меры по ее обеспечению. Эти вопросы экологического права, регулирующего отношения между природой и обществом.
Методы защиты окружающей среды
Методы защиты атмосферы
Для очистки газов от вредных газообразных примесей используют две группы методов - некаталитические и каталитические. Методы первой группы основаны на выведении примесей из газообразной смеси с помощью жидких абсорберов) и твердых (адсорберов) поглотителей. Методы второй группы заключаются в том, что вредные примеси вступают химическую реакцию и превращаются в безвредные вещества поверхности катализаторов. Еще более сложный и многоступенчатый процесс представляет собой очистка сточных вод.
Все известные методы и средства защиты атмосферы от химических примесей можно объединить в три группы.
В первую группу входят мероприятия, направленные на снижение мощности выбросов, т.е. уменьшение количества выбрасываемого вещества в единицу времени. Во вторую группу входят мероприятия, направленные на защиту атмосферы путем обработки и нейтрализации вредных выбросов специальными системами очистки. В третью группу входят мероприятия по нормированию выбросов как на отдельных предприятиях и устройствах, так и в регионе в целом.
Для снижения мощности выбросов химических примесей в атмосферу наиболее широко используют:
- замену менее экологичных видов топлива экологичными;
- сжигание топлива по специальной технологии;
- создание замкнутых производственных циклов.
Абсорбционные методы очистки отходящих газов подразделяют по следующим признакам:
1) по абсорбируемому компоненту;
2) по типу применяемого абсорбента;
3) по характеру процесса - с циркуляцией и без циркуляции газа;
4) по использованию абсорбента - с регенерацией и возвращением его в цикл (циклические) и без регенерации (не циклические);
5) по использованию улавливаемых компонентов - с рекуперацией и без рекуперации;
6) по типу рекуперируемого продукта;
7) по организации процесса - периодические и непрерывные;
8) по конструктивным типам абсорбционной аппаратуры.
Для физической абсорбции на практике применяют воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, и водные растворы этих веществ. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей и щелочей, органические вещества и водные суспензии различных веществ.
Выбор метода очистки зависит от многих факторов; концентрации извлекаемого компонента в отходящих газах, объема и температуры газа, содержания примесей, наличия хемосорбентов, возможности использования продуктов рекуперации, требуемой степени очистки. Выбор производят на основании результатов технико-экономических расчетов.
Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми телами-адсорбентами. Процессы очистки проводят в периодических или непрерывных адсорберах. Достоинством методов является высокая степень очистки, а недостатком - невозможность очистки запыленных газов.
Каталитические методы очистки основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности твердых катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и катализаторных ядов. Методы используются для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей. Их проводят в реакторах различной конструкции.
В рекуперационной технике наряду с другими методами для улавливания паров летучих растворителей используют методы конденсации и компримирования.
В основе метода конденсации лежит явление уменьшения давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры. Смесь паров растворителя с воздухом предварительно охлаждают в теплообменнике, а затем конденсируют. Достоинствами метода являются простота аппаратурного оформления и эксплуатации рекуперационной установки. Однако проведение процесса очистки паровоздушных смесей методом конденсации сильно осложнено, поскольку содержание паров летучих растворителей в этих смесях обычно превышает нижний предел их взрываемости. К недостаткам метода относятся также высокие расходы холодильного агента и электроэнергии и низкий процент конденсации паров (выход) растворителей - обычно не превышает 70-90%. Метод конденсации является рентабельным лишь при содержании паров растворителя в подвергаемом очистке потоке 100 г/м3, что существенно ограничивает область применения установок конденсационного типа.
Метод компримирования базируется на том же явлении, что и метод конденсации, но применительно к парам растворителей, находящимся под избыточным давлением. Однако метод компримирования более сложен в аппаратурном оформлении, так как в схеме улавливания паров растворителей необходим компримирующий агрегат. Кроме того, он сохраняет все недостатки, присущие методу конденсации, и не обеспечивает возможность улавливания паров летучих растворителей при их низких концентрациях.
Термические методы (методы прямого сжигания) применяют для обезвреживания газов от легко окисляемых токсичных, а также дурно пахнущих примесей. Методы основаны на сжигании горючих примесей в топках печей или факельных горелках. Преимуществом метода является простота аппаратуры, универсальность использования. Недостатки: дополнительный расход топлива при сжигании низкоконцентрированных газов, а также необходимость дополнительной абсорбционной или адсорбционной очистки газов после сжигания.
Следует отметить, что сложный химический состав выбросов и высокие концентрации токсичных компонентов заранее предопределяют многоступенчатые схемы очистки, представляющие собой комбинацию разных методов.
Основные пути и методы очистки сточных вод
Сточными называется воды, образовавшиеся в процессе использования их для бытовых и производственных целей и получившие при этом дополнительные загрязнения, изменившие первоначальный физико-химический состав этих вод. Сюда же относят воды, стекающие с территорий населенных мест и различных предприятий.
В зависимости от происхождения сточные воды подразделяется на бытовые (хозяйственно-бытовые, хозяйственно фекальные), производственные и городские (смесь бытовых и промышленных сточных вод, образующихся при спуске тех и других в общегородскую канализацию.
По степени загрязнения сточные воды промышленных предприятий делят на условно чистые, слабо загрязненные, сильно загрязненные, кубовые остатки и маточные растворы (чрезвычайно концентрированные). Условно чистые вода используют в технологических процессах таким образом, что они не имеют непосредственного контакта с загрязняющими веществами (например, для охлаждения оборудования), но при нарушении плотности оборудования в них могут попасть различные вещества.
Выделяют два основных пути очистки сточных вод: разбавление сточных вод и очистка их от загрязнений. Разбавление представляет собой паллиативную меру, которая не ликвидирует воздействие сточных вод, а лишь ослабляет его на локальном участке водоема.
Освобождение сточных вод от загрязнения - сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве, имеются сырье и продукция. Сырьем являются сточные воды, а продукцией - очищенная вода. В постоянном совершенствовании и удешевлении этого производства принимают участие конструкторы-проектировщики, врачи-гигиенисты, биологи, химики, строители, инженеры-гидротехники и др.
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, физико-химические и биологические. По своей сути эти методы могут быть рекуперационными и деструктивными. Первые предусматривают извлечение из сточных вод всех ценных веществ и последующую их переработку, а вторые - разрушение загрязняющих веществ путем их окисления или восстановления, в результате чего образуются газы или осадки.
Применение того или иного метода в каждом отдельном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным.
Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками и ситами различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, маслоуловителями, смолоуловителями и др.
При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические неокисляемые и плохо окисляемый вещества. Широкое применение находит электролиз. Этот процесс заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка производится в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочных и некоторых других областях промышленности. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% в растворенных - до 25%.
Очистка загрязненных сточных вод производится также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления. Хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.
Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, использующий закономерности биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов.
Существует несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биохимического окисления. Именно она и является действующим началом в биофильтрах.
В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.
Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающим началом является активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все это живое бурно развивается в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. При этом бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные пожирая бактepии, не слипающиеся в хлопья, постоянно омолаживают бактериальную массу ила.
Сточные воды перед биологической очисткой подвергаются механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий - и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используются также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.).
Биологический метод дает хорошие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производства искусственного волокна.
У нас принципиально решена проблема очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Одновременно осуществляется первичная их обработка на утилизационных установках, позволяющая извлекать из сточных вод ценное сырье, которое ранее считалось отходами производства (нефть, волокна, фенолы, жиры, красители и т.д.).
В комплексе задач охраны вод от загрязнения имеет важное значение ее санитарно-гигиеническое состояние. Вода, которая идет для питья населения, должна обладать всеми качествами; обеспечивающими безвредность для здоровья людей. Поэтому биологическoe, химическое и бактериологическое состояние источников водоснабжения находится под постоянным надзором. Особого внимания требуют источники водоснабжения, разбросанные в пустырях, степях, в глубине леса.
Россия затрачивает много средств и усилий для того, чтобы население пользовалось доброкачественной водой. Для этого созданы современные высокомеханизированные водопроводные станции, где вода тщательно очищается и обезвреживается.
Защита литосферы от техногенных воздействий
Утилизация и ликвидация отходов связана с их состоянием, составом, характеристиками и токсичностью. В зависимости от их состояния отходы делятся на твердые (отходы металлов, пластмасс, пыли минерального и органического происхождения, шлак, бумага, ткани и пр.) и жидкие (шламы, осадки сточных вод после их обработки и пр.).
Для решения проблемы утилизации и ликвидации отходов необходимо рассмотреть характер протекающих технологических процессов, включая отходы как составляющую. Это рассмотрение базируется на изучении техногенных ресурсных циклов (ТРЦ).
Основными направлениями оперирования промышленными твердыми отходами являются:
- захоронения на полигонах и свалках;
- переработка конкретных твердых отходов по заводской технологии;
- совместное сжигание отходов химических производств с городским мусором;
- пиролиз и раздельное сжигание в специальных печах;
- использование отходов химических производств как готового материала для других технологических процессов.
Захоронение твердых отходов производств на полигонах и валках, которое пока наиболее широко распространено у нас, можно рассматривать лишь как временную меру их утилизации, так как большая часть этих отходов подвергается разложению медленно. При этом методе из сферы возможного полезного использования изымаются тысячи тонн ценного вторичного сырья. Особо вредные промышленные отходы принимают на полигон в герметически упакованных металлических контейнерах и захоранивают в глубоких котлованах.
Переработка твердых отходов производств по заводской технологии - наиболее оптимальный метод их использования. При всем разнообразии способов переработки общая схема процесса и применяемого при этом оборудования может быть представлена следующим образом.
Первая стадия обычно включает сортировку отходов, отделение посторонних включений, таких как ветошь, остатки бумажной и деревянной тары, металлических предметов и т.д. Вторая стадия - измельчение - одна из наиболее ответственных в процессе. В результате одно - или двухстадийного измельчения материал приобретает размеры, достаточные для того, чтобы можно было осуществлять его дальнейшую переработку. На третьей стадии дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений, а также еще раз отделяют от посторонних примесей.
Четвертая и пятая стадии состоят в том, что высушенные дробленые отходы смешивают при необходимости со стабилизаторами, наполнителями и другими ингредиентами и гранулируют. Характер шестой стадии полностью обусловлен тем, какого рода отходы проходили предварительную обработку. Часто гранулят используют в качестве наполнителя при производстве строительных материалов или в дорожном строительстве; в ряде случаев такой гранулят можно смешивать с товарным продуктом или перерабатывать его в изделия.
Особое место занимает проблема утилизации твердых бытовых отходов (ТБО). Значимость этой проблеме придает то обстоятельство, что от эффективности этого процесса во многом зависит санитарное состояние практически всех населенных территорий, особенно городов. Для планирования переработки ТБО нужно знать их состав. Задача не простая, так как содержание компонентов различается по городам и характеризуется довольно интенсивной динамикой изменения состава во времени. В среднем в городах нашей страны основные составные части ТБО таковы (в % по массе): бумага - 30.40%; пищевые отходы - 30.40%; металлы - 2.4%; дерево - 1,5.3,0%.
Второе место по объему уничтожаемого ТБО занимает их сжигание в печах самых различных конструкций. Недостатком этого метода является даже не столько его высокая стоимость, сколько опасность вторичного загрязнения окружающей среды (в частности, атмосферного воздуха) токсичными веществами.
На сегодня сжигание - основной метод утилизации и самого крупнотоннажного твердого отхода, образующегося в крупных городах, - осадка очистных сооружений. Чтобы подготовить эти отходы к сжиганию, их сгущают и обезвоживают, применяя этого значительные количества дорогостоящих химических веществ (флокулянтов и коагулянтов) и самое разнообразное оборудование (например, вакуум-фильтры, центрифуги). Иногда в процессе подготовки осадка к сжиганию его смешивают с ТБО и затем уже сжигают смесь. Осадок городских очистных сооружений содержит значительное количество органических веществ.
Одним из массовых загрязнений почвы являются твердые бытовые отходы (ТБО). На каждого городского жителя в течение года образуется около 500 кг твердых бытовых отходов, из них 52 кг - полимерные.
Проблема обезвреживания, утилизации или ликвидации ТБО является актуальной до настоящего времени. Многочисленные городские свалки, занимающие десятки и сотни гектаров земли, являются источниками едкого дыма во время сжигания бытового мусора и загрязнения подземных вод из-за просачивания вредных веществ в грунтовые воды. Поэтому в последние годы уделяется большое внимание разработке способов утилизации или уничтожения твердых бытовых отходов.
Ориентировочный состав ТБО городов Российской Федерации включают следующие компоненты (% мас.): пищевые отходы - 33-43; бумага и картон - 20-30; стекло - 5-7; текстиль 3-5; пластмасса - 2-5; кожа и резина - 2-4; черный металл - 2-3,5; дерево - 1,5-3; камни - 1-3; кости - 0,5-2; цветные металлы - 0,5-0,8; прочие - 1-2.
В настоящее время известны следующие способы обезвреживания, утилизации и ликвидации ТБО:
- складирование на полигоне;
- аэробное биотермическое компостирование;
- сжигание на специальных мусоросжигательных заводах.
Основным способом обезвреживания ТБО как за рубежом, так и в Российской Федерации является складирование на полигонах. Для создания полигона выделяют земельный участок площадью 20-40 гектаров с глинистой или тяжелой суглинистой почвой. Выбор такой почвы обусловлен следующим. Дождевые и талые воды проходят через слой твердых бытовых отходов толщиной в несколько десятков метров, извлекают из него растворимые вредные компоненты и образуют сточные воды полигона. Глинистые и суглинистые почвы препятствуют проникновению таких сточных вод в пласты подземных вод. Срок эксплуатации полигона составляет 15-20 лет. Полигон должен располагаться не ближе 500 м от жилой постройки и не дальше 500 м от дороги с твердым покрытием.
Наиболее перспективной является утилизация ТБО на заводах, работающих по технологии аэробного биотермического компостирования. При этом ТБО обезвреживаются и превращаются в компост, который представляет собой органическое удобрение, содержащее азот, фосфор, калий и микроэлементы. В результате превращения в компост составные элементы ТБО вовлекаются в естественный круговорот веществ в биосфере. В России по биотермическому компостированию ТБО действуют в Нижнем Новгороде и Санкт - Петербурге. Производительность такого завода достигает 1 млн. куб. м. ТБО в год.
Среди способов обезвреживания твердых бытовых отходов большое внимание уделяется их ликвидации путем сжигания в специальных печах. В то же время обычные процессы сжигания твердых бытовых отходов сопровождается образованием сильно токсичных газообразованых веществ, в том числе и диоксидов.
Весьма перспективным считается сжигание ТБО в расплавах металлов или в расплавленном шлаке. Преимущество этого способа заключается в том, что из-за высокой температуры таких расплавов разложение твердых бытовых отходов происходит очень быстро и полностью, а минеральные составляющие расплавляются и переходят в шлак.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
