Экологические проблемы и природопользование

80

1. Глоб. эколог. проблемы соврем-ти: демографическая, энергетическая, продовольственная, минерально-сырьевая; проблемы глоб. потепления и атмосферного озона. Концепция устойчивого развития, ее глоб. и региональные аспекты

Казалось бы, вопрос давно ясен, а круг их определился ещё в начале 70-х годов, когда начал применяться сам термин "глобалистика", появились первые модели глобального развития.

Глоб. проблемы, возникающие в рез-те объективного развития общества, создающие угрозы всему чел-ву и требующие для своего решения объединенных усилий всего мирового сообщества.

Правильность этого определения зависит от того, какие проблемы относить к глоб. Если это узкий круг высших, планетарных проблем, то оно вполне соответствует истине. Если же добавить сюда такие проблемы, как стихийные бедствия (она глоб. лишь в смысле возможности проявления в регионе), тогда это определение оказывается узким, ограничивающим, в чем и состоит его смысл.

Ю. Гладкий сделал классификацию глоб. проблем, выделив три осн. группы:

- Проблемы политического и социально-экономического характера.

- Проблемы природо-экономического характера

- Проблемы социального характера.

Быстрый рост населения З. получил название демографического взрыва. Он сопровождался изъятием у природы огромных терр. под жилые дома и общественные учреждения, автомобильные и железные дороги, аэропорты и пристани, посевы и пастбища. Сотнями км² вырубались троп. леса. Под копытами многочисленных стад степи и прерии превращались в пустыни. Одновременно с демограф. взрывом произошла и научно-техническая революция. Человек освоил ядерную энергию, ракетную технику и вышел в космос. Он изобрел компьютер, создал электр. технику и промыш-ть синтетических материалов.

Демограф. взрыв и научно-техническая революция привели к колоссальному увеличению потребления ПР. При таких темпах потребления стало очевидным исчерпание многих ПР в ближайшее время. Одновременно отходы гигантских производств стали все больше загрязнять ОПС, разрушая здоровье населения. Во всех промыш-х развитых странах большое распространение получили раковые, хронические лёгочные и ССЗ.

Демографическая. Людям всегда было тесно на планете. Перенаселенностью З. были обеспокоены ещё Аристотель и др. философы античности. Но эта теснота служила и стимулом для того, чтобы люди стремились к освоению новых земных пространств (стимул Великих географ. открытий, технических изобретений, самого научного процесса).

Растущее население планеты требует всё большего наращивания темпов эконом. развития, чтобы сохранить равновесие. Однако если принять во внимание нынешнее состояние технологий, то такой рост будет вызывать все большее загрязнение ОС и даже м. привести к безвозвратной гибели природы, к/я всем нам дает пищу и поддерживает любую жизнь. О явлении демограф. взрыва трудно судить по России, где население начиная с 1993 года начало убывать, и даже по Запад. Европе, где оно растет очень медленно, но его хорошо иллюстрируют данные демограф. статистики Китая, стран Африки, Латинской Америки, юга Азии, где население растет гигантскими темпами.

Существенная особен. соврем. демограф. картины мира состоит в том, что 90 % прироста населения приходится на развивающиеся страны. Чтобы представлять реальную картину мира, надо знать, как живет это большинство чел-ва.

Прямая связь м/у нищетой и демограф. взрывом видна в глоба-х, континентальных и регион-х масштабах. Африка - континент, находящийся в самом тяжелом, кризисном эколого-эконом. состоянии, - имеет наибольшие в мире темпы роста населения, и в отличие от других континентов они там пока не снижаются. Так замыкается порочный круг: нищета - быстрый рост насел. - деградация пр-х систем жизнеобеспечения.

Продовольственная проблема и зелёные революции. С/х-е производство требует наличия достаточных земельных, водных и энергетических ресурсов и тем самым из всех видов человеческой деятельности создаёт наибольшую нагрузку на пр.ср. Принципиальная проблема, с к/й сталкивается с/х, - это необходимость удерживать в равновесии искусственно созданные антропогенные экосистемы, к/и в сущности яв-ся любые с/х угодья, будь то заливное рисовое поле, поле, засеянное пшеницей, фруктовый сад или огород.

Все эти экосистемы имеют очень малое видовое разнообразие, то есть в них нарушено осн. условие устойчивости экосистем. Более того, внешние условия, как правило, не соответствуют оптимумам на кривых толерантности для возделываемых культур, и факт. человек вынужден создавать и поддерживать целые искусственные биогеоценозы. Понятно, что такая деятельность неизбежно требует серьёзных затрат.

Др. проблема, с к/й чел-во сталкивается на протяжении всей своей истории, - это проблема хранения и транспортировки продуктов питания. Для собранного урожая особую опасность представляют грызуны -- домашние мыши и крысы. Дело не только в физ-м уничтожении и порче продуктов, но и в том, что они яв-ся носителями особо опасных инфекционных болезней человека, прежде всего чумы, вирусного гепатита (болезнь Боткина), геморрагических лихорадок, туляремии и лептоспироза. В соврем. мире проблема переработки и хранения пищевых продуктов остаётся решенной не до конца, прежде всего из-за бедности.

Энергетическая проблема. Теснейшим образом связана с эколог. проблемой. От разумного развития энергетики З. в сильнейшей степени зависит и эколог. благополучие, т.к половина всех газов, обуславливающих "парниковый эффект", создается в энергетике.

Топливно-энергетический баланс планеты складывается в основном из "загрязнителей" - нефти (40,3 %), угля (31,2 %), газа (23,7 %). В сумме на них приходится подавляющая часть использования энергоресурсов - 95,2 %. "Чистые" виды - гидроэнергия и атомная энергия - дают в сумме менее 5 %, а на самые "мягкие" (не загрязняющие атмосферу) - ветровую, солнечную, геотермическую - приходятся доли процента.

Понятно, что глоб. задача заключается в увеличении доли "чистых" и особенно "мягких" видов энергии.

В ближайшие годы "мягкие" виды энергии не смогут существенно изменить топливно-энергетический баланс З. Пройдет нек/е время, пока их эконом. показатели станут близкими к "традиционным" видам энергии. Кроме того, их эколог. емкость измеряется не только снижением выбросов СО2, есть и др. факторы, в частности отчужденная для их развития терр. Кроме гигантской площади, к/я необходима для развития солнечной и ветровой энергии, надо учитывать и то, что их эколог. "чистота" берется без учета металла, стекла и других материалов, необходимых для создания таких "чистых" установок, да еще в огромном кол-ве.

Условно "чистой" яв-ся и гидроэнергетика, большие потери площади затопления в поймах рек, к/е обычно яв-ся ценными с/х землями. Гидростанции ныне дают 17 % всей электроэнергии в развитых странах и 31 % - в развивающихся, где в последние годы построены крупнейшие в мире ГЭС. Но, кроме больших отчуждаемых площадей, развитие гидроэнергетики тормозилось тем, что удельные капиталовложения здесь в 2 - 3 раза выше, чем при сооружении станций АЭС. Кроме того, период строительства ГЭС гораздо дольше, чем тепловых станций. По всем этим причинам гидроэнергетика не м. обеспечить быстрого снижения давления на ОС.

Сырьевая проблема. Вопросы обеспечения сырьем и энергией - важнейшая и многоплановая глоб. проблема. Важнейшая потому, что и в век НТР п/и остаются первоосновой почти для всего остального хозяйства, а топливо - его кровеносной системой. Многоплановая - сплетается воедино целый узел "подпроблем":

- обеспеченность ресурсами в глобальном и региональном масштабах;

- эконом. аспекты проблемы (удорожание добычи, колебания мировых цен на сырье и топливо, зависимость от импорта);

- геополитические аспекты проблемы (борьба за источники сырья и топлива);

- эколог. аспекты проблемы (ущерб от самой горнодобывающей промыш-ти, вопросы энергоснабжения, регенерация сырья, выбор стратегий энергетики и так далее).

Масштабы использования ресурсов резко возросли в последние десятилетия. Только с 1950 года объем добычи п/х увеличился в 3 раза, ? всех добытых в ХХ веке п/х добыто после 1960 года.

Потепление климата. Начавшееся во второй половине века резкое потепление климата яв-ся достоверным фактом. Мы его чувствуем по более мягким, чем раньше, зимам. Сред. t° приземного слоя воздуха по сравнению с 1956-1957 годами, когда проводился Первый международный геофизический год, возросла на 0,7С. На экваторе потепления нет, но чем ближе к полюсам, тем оно заметнее. За Полярным кругом оно достигает 2С. На С.полюсе подледная вода потеплела на 1С и ледяной покров начал подтаивать снизу. Причина - результат сжигания огромной массы орг. топлива и выделение в атмосферу больших кол-в углекислого газа, к/й является парниковым, то есть затрудняет отдачу тепла от поверхности З. Что же такое тепличный эффект? Миллиарды тонн углекислого газа ежечасно поступают в атмосферу в результате сжигания угля и нефти, природ. газа и дров, миллионы тонн метана поднимаются в атмосферу от разработок газа, с рисовых полей Азии, выбрасываются туда водяной пар, фторхлоруглероды. Все это - "парниковые газы". Как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ и другие "парниковые газы" практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение З., не дают ему уходить в космос. В.И. Вернадский говорил, что воздействие чел-ва уже сравнимо с геолог. процессами. "Энергетический бум" уходящего столетия увеличил концентрацию СО2 в атмосфере на 25 % и метана на 100 %. За это время на З. произошло реальное потепление - это следствие "парн. эффекта".

Озоновые дыры. Не менее сложна в научном отношении эколог. проблема озон. слоя. Жизнь на З. появилась т-ко после того, как образовался охранный озон. слой планеты, прикрывший ее от жестокого УФ излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя.

Проблема озон. слоя возникла в 1982 году, когда зонд, запущенный с британской станции в Антарктиде, на высоте 25 - 30 км обнаружил резкое снижение содержания озона. С тех пор над Антарктидой все время регистрируется озон. "дыра" меняющихся форм и размеров. По данным на 1992г она равна 23 млн км², т.е площади, равной всей С.Америке. Позднее такая же "дыра" была обнаружена над канадским арктическим архипелагом, над Шпицбергеном, а затем и в разных местах Евразии, в частности над Воронежем.

Истощение озон. слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на З., чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита, ведь озон не допускает опасное излучение до поверхности З. В случае уменьшения озона чел-ву грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы УФ лучей может ослабить иммунную сист. человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократить и без того узкую базу продовольственного снабжения З.

"Вполне допустимо, что к 2100 году защитное озон. покрывало исчезнет, УФ лучи иссушат З., животные и растения погибнут. Человек будет искать спасения под гигантскими куполами искусственного стекла, и кормиться пищей космонавтов" картинка, нарисованная корреспондентом одного из западных журналов, может показаться слишком мрачной. Но и по мнению специалистов изменившаяся обстановка скажется на растительном и животном мире. Урожайность некоторых с/х культур может снизиться на 30 %. Изменившиеся условия скажутся и на микроорганизмах - на том же планктоне, являющемся осн. кормом морских обитателей.

Концепция устойчивого развития. Сущность концепции. Понятие «устойчивое развитие» введено учеными и специалистами во главе с Г.Х. Брундтланд, к/е по поручению Генеральной ассамблеи ООН с 1983 г. работали в составе Международной комиссии по ОС и развитию. В заключительном документе «Наше общее будущее» (1987г.) комиссия сформулировала его как «длительное непрерывное развитие, обеспечивающее потребности ныне живущих людей без ущерба удовлетворению потребностей будущих поколений».

Биосфероцентрические усл. предполагают прежде всего: - сохр-е биоразнообразия видов. Макс. биолог. разнообразие служит осн. гарантией поддержания стабильных условий существования жизни на З., оно яв-ся мерой устойчивости ОС;

-при сохранении биоразнообразия и устойчивости биосферы недопустимость превышения пределов жизнеподдерживающей способности экосистем планеты. В связи с этим объемы выбросов и сбросов ЗВ и энергии в ОС не должны превышать ее способности к их безболезненной ассимиляции.

Антропоцентрические условия включают: -стабилизацию численности населения на уровне, обеспечивающем улучшение кач-ва жизни людей.

Осн. содержание концепции устойчивого развития изложено в «Декларации Рио об ОС и развитии» в виде общих принципов, к/й д. руководствоваться государства, предпринимательские структуры и общественные орг-ции, граждане:

- люди имеют право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой;

- сегодняшнее развитие не должно идти во вред охране окружающей среды;

- государства имеют суверенное право разрабатывать собственные ресурсы, но без ущерба ОС за пределами их границ;

- государства д. иметь международное законод-во о компенсации за ущерб, к/й подконтрольная им деятельность наносит за пределами их терр.;

- война неизбежно разрушает процесс устойчивого развития; поэтому государства д. уважать международное право, обеспечивающее защиту ОС во время вооруженных конфликтов, и д. сотрудничать в деле его дальнейшего развития;

- мир, развитие и охрана ОС взаимозависимы и неразделимы;

- тот, кто загр-т ОС, д. нести и финансовую ответственность за это загрязнение и т.д.

2. Факторы эколог. риска и особенности охраны ОС в отдельных отраслях экономики. Особенности технологии, эколог. проблемы и пути их решения в энергетике, горнодобывающей промышленности, черной и цветной металлургии, машиностроении, химической, строительной, лесной, целлюлозно-бумажной, легкой и пищевой промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте.

К ПР, потребляемым в процессе производства, относятся не только природное сырье, энергоносители, вода и воздух, переходящие в состав продукции, но и земли, занимаемые предприятиями, транспортными коммуникациями, вспомогательными объектами, воздух, вода и земля (недра), используемые для рассеяния (разбавления, захоронения) отходов. Объем потребления ПР на единицу продукции (в натуральном и/или денежном выражении) определяет общую или частную природоемкость определенной продукции либо предприятия, хозяйственного комплекса, отрасли, экономики региона, страны в целом. Частную природоемкость образуют землеемкость, водоемкость, отходность, объемы воздействия на атмосферу и т.д. Общая (полная) природоемкость м.б определена с учетом всех эколог. издержек, в т.ч при производстве сырья, энергии и комплектующих изделий, строительстве, эксплуатации, консервации и выводе из эксплуатации производственных объектов, коммуникаций.

Энергетика представляет собой область хозяйства, охватывающую использование различных энергетических ресурсов, вкл. выработку, передачу, сохранение и использование энергии. К энергетическим ресурсам относится энергия Солнца и космоса, атомно-энергетические, топливно-энергетические, геотермальные, гидравлические и другие источники энергии. В наст. время чел-во удовлет. свои потребности в энергии за счёт тепло-, гидро- и атомной энергетики, а т.ж др. ист., так назыв. альтернативных. Таким образом, в мир. энергетическом балансе резко преобладают невозобновимые ист. энергии.

Теплоэнергетика. Взаимодействие тепловых электростанций и котельных с ОС сост. в потреблении топлива, воды, атмосфер. О2, изменении ландшафта и многообразных выбросах отходов во все геосферы.

Удельное потребление топлива и кислорода воздуха, объем и состав выбросов определяются видом топлива и степенью совершенства технологии его сжигания. Факт. объемы и сост. выбросов зависят от сортов и мapок угля, нефти и газа, параметры к/х изменяются по месторождениям и отдельным залежам, а т.ж от технического оснащения электростанций. Особенно существенным фактором, влияющим на размеры удельных выбросов, яв-ся сернистость угля, нефти и нефтепродуктов. Применение высокосернистых сортов ископаемого топлива ограничивается либо обусловливается предварительной очисткой от сернистых соединений.

Для электростанций, работающих на угле, горючих сланцах и торфе, остро стоит проблема утилизации твердых отходов - шлака и летучей золы. Кроме того, зола углей, сланцев и торфа обогащена в сравнении с земной корой разнообразным комплексом микроэлементов (Ве, В, Zn, Zr, Sr, Nb, Мо и др.). Эффект. способ решения этой проблемы - использование золошлаковых отходов в строительной индустрии, при производстве железобетонных изделий. Позволяет избежать занятия значительных терр. пылящими золо- и шлакоотвалами, но и экономить такие природоемкие материалы, как цемент и песок. Накоплен опыт использования золы для мелиорации кислых почв. В то же время возможность тех или иных форм утилизации золы и шлака зависит от содержания в них микроэлементов.

Наиболее приемлемым с эколог. (·) видом ископаемого топлива яв-ся пр. газ. Перевод на газовое топливо тепловых электростанций и котельных позволяет существенно снижать уровень загрязнения атмосферного воздуха городов. С технологической (·) (возможность транспортировки по трубам, удобство регулирования процесса горения, высокая калорийность) газ тоже удобнее др. видов топлива. Но пр. газ разведан лишь на 5%, а уголь на 79%.

Тепловые электростанции, независимо от используемого топлива, нуждаются в воде для охлаждения агрегатов, в связи с чем теплоэнергетика является крупнейшим промышленным водопотребителем. Сброс нагретых вод приводит к тепловому загрязнению водоемов. При круп. электростанциях создаются специальные пруды-охладители с нарушенным температ. режимом.

Гидроэнергетика не вызывает хим. или радиационное загрязнение ОС, однако создание водохр-щ приводит к затоплению земель, активизации экзогенных и эндогенных геодинамических процессов, плотины гидроэлектростанций нарушают гидрологический режим рек и условия обитания гидробионтов. Особенно много негативных последствий имеет создание значительных по площади водохранилищ на равнинных реках. Строительство высоконапорных плотин в горных долинах более эффективно в энергетическом отношении и наносит меньший ущерб ЗР. Однако здесь требуется большая осторожность, так как дополнительная статическая нагрузка от создаваемых водохранилищ глубиной до сотен метров способна нарушать неустойчивое равновесие тектонических блоков и провоцировать разрушительные землетрясения. Плотины и создаваемые ими водохр-ща становятся факторами риска для нижележащих участков речных долин. В силу этих обстоятельств, доля гидроэнергетики в мировом энергетическом балансе сравнительно невелика (5%) и относительно стабильна. В т.ж время для отдельных регионов (малонаселенные, устойчивые в тектоническом отношении низкогорные и среднегорные районы, такие, как Скандинавия и Кольский полуостров, частично Вост. Сибирь) роль гидроэнергетики намного выше. Значительны и потенциальные возможности малых ГЭС.

Ядерная энергетика интенсивно развивалась в период между 1954 г. (ввод первой в мире Обнинской АЭС) и 1986 г. (катастрофа на Чернобыльской АЭС). Ее развитию способствовали такие преимущества, как отсутствие регулярных выбросов и сбросов, высокая транспортабельность ядерного «топлива». К концу 1983 г. в 25 странах мира эксплуатировалось 317, и строилось 209 АЭС. После чернобыл. катастрофы почти все страны мира свернули свои ядерные энергетические программы. Причиной пересмотра отношения к атомной энергетике, наряду с опасностью катастроф вследствие технических неполадок, ошибок операторов, террористических актов, яв-ся отсутствие удовлетворительного решения проблем захоронения радиоактивных отходов, консервации и демонтажа самих сооружений АЭС, после того как они полностью выработают свой ресурс. Необходимость допол-х расходов ради повышения безопасности атомных электростанций и всего ядерно-энергетического цикла подрывает рентабельность атомной энергетики. Тем не менее, неминуемое истощение топливных ресурсов не позволяет чел-ву полностью отказаться от ядерной энергетики. В наст. время ее перспективы связываются с освоением управляемого термоядерного синтеза. Это надолго обеспечит удовлетворение потребностей чел-ва в энергии. Н-р, из дейтерия, содержащегося в одном литре морской воды, м.б получено столько же энергии, сколько из 300 литр. бензина. При этом, поск-ку продуктом термоядерных реакций является стабильный, химически инертный гелий, почти исключается хим. или радиационное загрязнение.

«Альтернативная» энергетика - совокупность нетрадиционных, возобновимых ист. энергии: солнечной, ветровой, геотермической, приливов и отливов, морских волн, атмосферного электричества. Преимущество всех этих энергетических ист. сост. в их эколог. чистоте - отсутствие какого-либо связанного с ними загрязнения, недостаток - в непостоянстве и связанной с этим технической сложности использования. Отдельные регионы мира обладают значительным потенциалом.

Горнодобывающая промышленность вкл. три основных способа добычи п/и: шахтный, открытый, скважинный. Каждому из них свойственны специфические экологические проблемы.

Шахтный способ. Он предполагает создание транспортных горных выработок (шахтных стволов, штолен), идущих до залежей п/и и предназначенных для добычи выработок (лав, штреков) в пределах залежи. Эколог. проблемы при таком способе добычи связаны с образованием отвалов из вскрытых пород (терриконов), понижением уровня подз. вод в рез-те их откачки из горных выработок, опасностью загрязнения водных объектов шахтными (рудничными) водами.

Открытый способ применяется для добычи твердых п/и (угля, горючих сланцев и торфа, различных руд, строительных материалов) и предполагает создание вместо относительно узких горных выработок более объемных карьеров и разрезов, что стало возможно с появлением мощной землеройной техники. Открытый способ считается более прогрессивным, поскольку он позволяет улучшить условия и повысить производительность труда, полнее извлекать п/и. Открытым способом добывается 38% угля, 88% железной руды, 96% хромитов и почти 100% строительных материалов. Нагрузка на среду при этом способе добычи возрастает многократно, пропорционально увеличению объема выработок. Нарушение земельного покрова при открытой добыче вызывает формирование «лунного ландшафта» карьеров и отвалов, сложенных бесплодными породами и подверженных развеванию, эрозии, выщелачиванию растворимых компонентов, загрязнение атмосферного воздуха, водоемов и почв прилегающих территорий. На угольных месторождениях проблема загрязнения атмосферы нередко усугубляется в связи со способностью попадающих в отвал отдельных сортов угля из непромышленных пластов самовозгораться при доступе воздуха. В окрестностях крупных карьеров формируются депрессионные воронки, в пределах к/х понижается уровень подз. вод, что приводит к осушению родников и колодцев.

Эколог. проблемы шахтной и открытой добычи твердых п/и решаются путем рекультивации -- комплекса работ, направленных на восстановление продуктивности.

Скважинный способ предназначен для добычи жидких и газообразных п/и: пр. газов, нефти, подз. вод. Нек/е виды твердых п/и т.м. добываться с помощью скважин: подз. газификация угля, подземное выщелачивание руд. Скважинный способ, использование к/го стало возможным с конца XIX в., с развитием буровой техники, оказывает нагрузку на ЗР, значительно меньшую по сравнению с шахтной и карьерной добычей. Экологи. проблемы - затрагивает большие глубины, где горно-геологические условия резко отличаются от приповерхностных: геохим. обстановка восстановительная, почти бескислородная, давления достигают сотен атмосфер, распространены высокоминерализованные, агрессивные пластовые воды. Скважины необратимо нарушают целостность водоупоров, отделяющих пресные водоносные горизонты от зон замедленного и весьма замедленного водообмена. При больших масштабах извлечения жидких и газообразных п/и, а также при закачке воды и растворов для поддержания пластового давления, др. воздействиях на пласты происходит перераспределение давлений, температур, геохимических параметров, направлений и скорости циркуляции подз. вод. Внешними проявлениями техногенно обусловленных изменений в недрах является активизация геодинамических процессов, в т.ч с активизацией сейсмичности, изменения водообильности, режима и гидрохимических характеристик водоносных горизонтов, вызывающие загрязнение подз. вод. При аварийных утечках нефти, пластовых вод, технологических жидкостей происходит загрязнение атмосферного воздуха, почв и поверхностных вод, наносится ущерб растительному покрову и животному миру. Массированное загрязнение атмосферы, поверх-х вод и почв происходит при авариях, приводящих к фонтанным выбросам нефти и газа. Вероятность аварийных утечек повышается по мере развития коррозии и износа оборудования, контактирующего с агрессивными жидкостями.

Постоянными ист. загрязнения атмосферы, связанными с добычей и транспортировкой нефти и газа, становятся газовые факелы, установки подготовки нефти, газокомпрессорные станции, технологический транспорт. Утилизация попутного газа как топлива или хим. сырья не всегда возможна, т.к он м. содержать примесь негорючих компонентов (азот, углекислый газ).

Охрана недр при скважинной добыче включает разрабатываемые на основе геоэкологических исследований комплексы мероприятий: регулирование нагрузки на элементы тектонической структуры в целях предотвращения активизации разломов, изоляцию водоносных горизонтов путем цементации затрубного пространства скважин и ликвидации (тампонажа) неиспользуемых скважин, предотвращение утечек нефти, соленой воды и технологических жидкостей. Высокоминерализованные пластовые воды, попутно извлекаемые при добыче нефти, закачиваются обратно в недра для поддержания пластового давления. Не допускается закачка в недра сточных вод, содержащих органические загрязнения, потому что при их разложении в анаэробных условиях образуется сероводород. Охрана атмосферы от загрязнений, связанных с работой установок подготовки нефти, газокомпрессорных станций, технологического транспорта, ведется с помощью природоохранных мероприятий, общих для разных отраслей промышленности и транспорта.

Черн. металлургия отн-ся к наиболее природоемким отраслям. С загрязнением воздуха и воды, образованием тверд. отходов связаны все технологии и стадии металлургического производства.

Наибольшие объемы выбросов связаны с традиционным способом получения стали -- доменным производством чугуна, с последующим переделом его в сталь. Меньшее загрязнение приносит прямое восстановление железа непосредственно из руды в электропечах. Это позволяет избавиться от нек/х промежуточных стадий, вызывающих значительное загрязнение, и повысить кач-во продукции. Поэтому мир. тенденцией последних десятилетий яв-ся постепенное свертывание доменных и мартеновских производств, вытесняемых электросталеплавильными. Одновременно с этим, благодаря повышению кач-ва изделий, сокращаются общие объемы выплавки металла и связанной с этим нагрузки на среду. Высокая водоемкость металлургических производств связана с использованием воды, главным образом для охлаждения (70% в черн. металлургии, 80% в цвет. металлургии). Снижение водоемко-сти металлургических производств достигается благодаря использованию систем оборотного водоснабжения.

Цветная металлургия, имея схожую с черной металлургией структуру производства и характер воздействия на ОС, отличается более высокой отходностью. Один из самых распространенных классов руд, используемых в цветной металлургии, -- сульфиды. Переработка таких руд сопровождается выделением больших объемов кислотообразующих оксидов серы. Их утилизация путем переработки в серную кислоту с эколог. точки зрения весьма желательна, но не всегда возможна по технико-экономическим причинам, особенно при размещении предприятий в отдаленных районах (работающие на сульфидных рудах заводы Норильска выбрасывают в год до 2 млн т диоксида серы).

Производство алюминия отличается высокой энергоемкостью, в процессе плавки (электролиза) для поддержания требуемого состава расплава используются фториды натрия и алюминия, к/е частично испаряются и диссоциируют, выделяя фтор и его газообразные соединения. Поэтому шлаки предприятий цветной металлургии обычно содержат много неиспользованных компонентов: медь, цинк и свинц в шлаках свинцовых производств, хрома в шлаках от производства никеля. Из-за высокого содержания микроэлементов возможности использования шлаков цветной металлургии ограничены.

Машиностроение. Особен. эколог. проблем машиностроительных предприятий обусловлены не ст-ко их производственным профилем, сколько техническим уровнем. Они имеют энергетические, литейные и прокатные, металлообрабатывающие (механические), гальванические и покрасочные, сборочные производства. По характеру воздействия на ОС энергетические подразделения машиностроительных предприятий (котельные) почти не отличаются от тепловых электростанций, литейные и прокатные производства можно рассматривать как малые и средние металлургические заводы, со свойственными им эколог. проблемами. Механическая обработка металлов ведется с помощью металлорежущих станков и кузнечно-прессового оборудования. Станки дают множество тверд. отходов (стружки, окалины, пыли, шлама), частично попадающих в атмосферу и сточ. воды. Высокая отходность обработки металлов резанием в то же время не способствует рациональному использованию ПР. Механическая обработка металлов оказывает и акустическое воздействие (90-110 дБ в механических цехах, 115-130 дБ в кузнечно-прессовых).

К наиболее эколог. опасным технологическим процессам машиностроительных предприятий относятся гальванические производства и нанесение лакокрасочных покрытий. В гальванических цехах применяются растворы кислот, соли ТМ. Образующиеся при нанесении гальванических покрытий отходы официально не подлежат вывозу на городские свалки, но из-за крайней нехватки мест захоронений такие отходы часто накапливаются на терр. предприятий, сбрасываются в канализацию, вывозятся в смесях с другими отходами. Однако отработанные растворы, шлам гальванических производств во многих случаях м.б использоваться для извлечения цвет. металлов. При нанесении лакокрасочных покрытий образуются сравнительно небольшие по объему, но сложные по составу высокотоксичные выбросы.

Химпромыш-ть перерабатывают разнообразное сырье, применяют специфические технологические процессы. При этом уровень использования сырья далек от 100%. Так, при производстве фосфатов используется только 20-40% полезного в-ва, при производстве фосфорной к-ты в газовую фазу переходит до 60% содержащегося в сырье фтора. Химпромыш-ть относится к наиболее водоемким отраслям. Снижение водоемкости достигается за счет оборотных систем водоснабжения.

Большинство технологических процессов в хим. и нефтеперерабатывающей промышленности проводится в герметически закрытых аппаратах: реакторах, колоннах и т.п., при нормальной эксплуатации к/х выбросы и сбросы сравнительно небольшие. Факт. масштабы воздействия хим. и нефтехим. предприятий на ОС во многом зависят от их технического состояния и соблюдения технологической дисциплины. Контроль над безопасностью работы химпредприятий осложняется в связи с многообразием их отходов (прежде всего, газообразных). Углубленное обследование, проведенное на одном из химпредприятий, показало, что в выбросах присутствуют не 3-4 в-ва, для к/х имеются отработанные методики контроля, а около 150, в т.ч канцерогенные соединения.

Промыш-ть строительных материалов. Промыш-ть строительных материалов связана с переработкой огромных объемов пр. материалов, т., к. песок, глина, щебень, гравий, известняк, древесина. Поэтому данная отрасль оказывает большое косвенное влияние на ЗР, недра, леса. Снижению ресурсоемкости промышленности строительных материалов способствует использование золошлаковых отходов металлургии и теплоэнергетики, пластмасс. При производстве кирпича, цемента, стекла, керамики используются высокотемпературные процессы, идущие в печах. Это ведет к загрязнению атмосферы продуктами сгорания топлива, оксидами азота.

Собственные отходы промышленности строительных материалов (уловленная пыль, опилки, брак и бой изделий) велики, но, как правило, не токсичны или малотоксичны. Большая часть их возвращается в производство. Наиболее проблемные ситуации в строительной индустрии складываются при использовании эколог. опасных видов сырья и технологических процессов. Н-р, к наиболее значимым источникам образования 3,4-бенз(а)пирена (сильный канцероген, вещество первого класса опасности) относятся небольшие асфальтовые заводы, не оснащенные фильтрами и выбрасывающие черный дым с большим содержанием сажи. Асбест до выявления его эколог. опасности широко применялся из-за теплоизоляционных свойств при производстве различных строительных материалов.

Лесная и целлюлозно-бумажная промыш-ть воздействует на ср. прямо, собственными технолог-ми процессами и косвенно, как потребитель больших объемов растительного сырья, воды, энергии. Наибольшее воздействие оказывают процессы глубокой переработки древесины: производство древесноволокнистых и древесностружечных плит, использующее синтетические смолы, гидролизное производство, варка целлюлозы. Эти процессы сопровождаются выделением токсичных и дурно пахнущих газообразных орг. загрязнений (фенол, формальдегид, меркаптаны). Нек/е орг. соединения остаются в сточ. водах и удаляются из них с большим трудом. Целлюлозно-бумажная промыш-ть -- одна из наиболее водоемких отраслей. При недостаточно эффективной очистке стоков происходит сильное загрязнение водных объектов. К тому же, в силу привязанности к сырью, крупные целлюлозно-бумажные предприятия размещаются в таежных районах (северо-запад России, бассейн озера Байкал), где климат. условия не благоприятствуют самоочищению водоемов.

Снижение воздействия на среду лесных и целлюлозно-бумажных предприятий достигается за счет более полной переработки сырья, увеличения доли вторичных ресурсов, замены наиболее опасных веществ, используемых в производстве, и самих технологических процессов. Так, при отбеливании целлюлозы традиционно используются соединения хлора. Взаимодействие их с органическими соединениями приводит к образованию высокотоксичных хлорорганических соединений. В настоящее время ведется активный поиск замены хлора, получает все большее распространение и популярность бумага, произведенная без использования хлористых соединений.

Легкая и пищевая промыш-ть перерабатывают сырье растительного и животного происхождения, выбрасывая в воздух ЗВ от технологических процессов, сопровождаемых отходами сильно пахнущих компонентов (варка, жарка, копчение, переработка рыбы и мяса). Сточ. воды предприятий пищевой промышленности содержат высокую концентрацию ЗВ и характеризуются колебаниями объемов и состава, с образованием залповых сбросов.

В легкой промыш-ти, кроме натур. сырья, широко используются химреагенты, красители. Н-р, в обработке кож применяют соли хрома, в сост. красителей входят кобальт, медь, никель, хром. При использовании несовершенных технологий сырье перерабатывается не полностью, и множество орг. остатков и хим. реагентов переходит в состав сточ. вод. Проблема осложняется тем, что значительная часть продукции легкой и пищевой промыш-ти производится на небольших пред-ях, часто не имеющих очист. сооружений.

Сельское хоз-во. В настоящее время более 50% урожая обеспечивается за счет внесения удобрений. Если калийные и азотные удобрения производятся из рафинированного пр. сырья, то фосфорные удобрения, производимые из полиминерального сырья, содержат примеси целого ряда элементов, в т.ч токсичных, редкоземельных и радиоактивных. При регулярном внесении фосфорных удобрений ежегодный прирост содержания в почве фосфора сост. неск-ко процентов, элементов-примесей - десятые доли процента. Примерно такими же темпами развивается загрязнение почв ТМ за счет износа трущихся частей с/х орудий, воздействия выхлопов двигателей. Интенсивность загрязнения почв возрастает, когда вместо стандартных орг. удобрений используются быт. и/или промыш-е отходы: стоки очистных сооружений и целлюлозно-бумажных предприятий, металлургические шлаки. Загрязнение почв пестицидами в кол-ах, при к/х это создает опасность накопления их в растительной продукции, происходит при их чрезмерном применении, что чаще наблюдается в районах с недостаточным увлажнением (Север. Кавказ, Сред. Азия).

Выращивание риса сопровождается поступлением в атмосферу значительных кол-в метана, к/й образуется на затопленных рис. полях при неполном разложении орг. остатков и недостатке О2. В наст. время изучается роль этого ист. как од. из парн. газов в развитии глоб. потепления.

Таким образом, земледелие вызывает следующие проблемы природопользования:

- уничтожение природной растительности на больших площадях и замена ее полевыми или плантационными культурными растениями немногих видов;

- уничтожение природных мест обитаний животных;

- деградацию почвенного покрова при нерациональном использовании земель (водная и ветровая эрозия почвы, истощение, засоление и осолонцевание, заболачивание, загрязнение почв избыточными дозами удобрений и пестицидов);

- изменение освещенности и водного баланса обширных терр., ведущее к изменению климата;

- изменение гидрологического режима терр.

С/хозяйственное природопользование в условиях кризиса сельского хозяйства России отличается наличием больших массивов заброшенных земель и лесов на месте бывших полей, пастбищ и сенокосов, общим сокращением площади сельхозугодий. Прежде всего, это касается областей Нечерноземья. Этот противоречивый процесс с эколог. точки зрения имеет и позитивные, и негативные стороны. К первым относится постепенное восстановление биоразнообразия на залежах и почвенного плодородия деградированных земель. Ко вторым можно отнести вырубку лесов безработным населением, увеличение нагрузки на оставшиеся в пользовании сельхозугодья, распространение сорных видов растений и вредных насекомых (саранчовые и др.) на залежах, часто угрожающих биоразнообразию окружающих терр., потерю почвенного плодородия окультуренными землями.

Причины деградации ресурсов с/х заключаются не только в отсутствии необходимых агроэкологических мероприятий, но и в тенденции к смене деятельности сельского населения. Так, повсеместная истощительная (в поймах, с уничтожением подроста) вырубка лесов в тех районах Нечерноземья, где сельское хозяйство, по существу, прекратилось, приводит к негативным изменениям в ландшафтах -- понижению уровня грунтовых вод и эрозии. Лесовосстановительные мероприятия проводятся в недостаточном объеме, а лесозащитные насаждения покрывают только 22% необходимой площади.

В «Национальном плане действий по охране ОС РФ на 1999-2001 годы» говорится об угрозе истощительного с/х-го землепользования в условиях эконом. кризиса. «Особую опасность для эколог. состояния с/х земель, представляет снижение общего уровня культуры земледелия и невыполнение обязательных почвозащитных и иных природоохранных мероприятий. Возрастающая антропогенная нагрузка и бессистемное природопользование усиливают процессы деградации с/х угодий».

По данным Росземкадастра на конец 2000 г., в РФ, сельхозугодий (67,5%) являются эрозионно опасными. Всего эродировано 19,3% сельхозугодий, дефлировано 8,8%, совместному действию водной и ветровой эрозии подвержено 3%. Каждый третий гектар кормовых угодий представлен эрозионно-опасными и подверженными эрозии пастбищами. Среди средне- и сильноэро-дированных почв с/х угодий черноземы занимают 49,6%, серые лесные почвы -- 14,7%, каштановые -- 15,3%, дерново-подзолистые -- 9,0%, бурые лесные -- 1,0%, дерново-карбонатные -- 0,5%, прочие -- 0,99%. Таким образом, более четверти всех сельхозугодий занимают эродированные высокогумусовые почвы, что говорит не только о невозобновимой потере ресурсов, но и о влиянии продуктов эрозии на окруж. ландшафт. Потери компонентов почвенного плодородия связаны не только с эрозионными процессами, но и с сокращением внесения удобрений. На преобладающей терр. страны баланс гумуса в пахотном слое пашни отрицательный.

По данным Госкомстата, в 1998 г. с/х-е предприятия вносили лишь 16 кг минер. (в пересчете на действующее в-во) и 0,9 т орг. удобрений на 1 га посевов. А потребность почв нечерноземной зоны для поддержания бездефицитного баланса гумуса составляет, по разным оценкам, 13-15 т орг. удобрений на 1 га. Всего на посевы сельхозпредприятий в 1998 г. было внесено 72,1 млн т орг. удобрений.

Глав. направлениями действий в обл. устойчивого с/х следует признать следующие:

- широкомасштабную подготовку к очередному этапу либерализации земельных отношений -- продвижение законодательных инициатив в области сохранения биоразнообразия и практики наилучшего территориального планирования;

- использование механизмов экономической стимуляции устойчивого сельского хозяйства;

- подготовку общественного мнения.

Транспорт. Железнодорожный тр-т оказывает отн. небольшую (особенно в сравнении с ролью в экономике) нагрузку на среду. Выбросы от сжигания топлива тепловозами и паровозами рассредоточиваются на большой терр. и не приводят к существенному загрязнению атмосферы. Довольно значительно шумовое воздействие железнодорожного транспорта.

Автомобильный тр-т стал осн. источником загрязнения атмосферного воздуха (50-60% и более)) и одним из осн. ист. шума. Выхлопные газы автомобилей содержат около 200 в-в: оксиды углерода и азота, углеводороды, включая полициклические ароматические, альдегиды, тетра-этилсвинец и др. Проблема усугубляется характером выбросов -- концентрацией автомобилей в городах, главным образом на узких улиц. В связи с большой остротой проблемы автомобильного тр-а, особенно в крупных городах, в мире идет интенсивный поиск путей ее решения:

- совершенствование организации дорожного движения (строительство объездных магистралей и транспортных развязок, организация движения по принципу «зеленой волны»);

- ограничение использования автомобилей в местах, где это приносит наибольший экологический ущерб (истор. центры городов, курортные местности, ООПТ);

- административные меры, направленные на ограничение, вплоть до полного запрета, эксплуатации автомобилей с устаревшими двигателями, на поддержание двигателей в состоянии, обеспечивающем минимальную токсичность выхлопа;

- снижение токсичности выхлопов путем внедрения малотоксичных видов топлива (сжатый или сжиженный газ, спирт, бензиново-спиртовые смеси, в перспективе -- водород);

- совершенствование конструкции двигателей, включая разнообразные техн. решения, обеспечивающие повышение полноты сгорания топлива, использование нейтрализаторов выхлопных газов;

- разработка и внедрение электромобилей, что может способствовать снижению загрязненности воздуха в городах, но не решает проблему в целом, поскольку производство электроэнергии также требует потребления топливных ресурсов.

Морской и речной тр-т стал ист. загрязнения МО, судоходных и сплавных водоемов суши. Воздействие на вод. среду многократно усиливается в аварийных ситуациях, т., к. разлив нефти при авариях танкеров, потери древесины при транспортировке. На небольших водоемах, для к/х в естественных условиях не характерно волнение, волны от движущихся судов размывают берега, вызывают масс. гибель молоди рыб.

Авиационный тр-т создает хим. и шум. загрязнение. Взлет одного большого самолета приводит к такому же загрязнению, как 8 тыс. легковых автомобилей, при этом потребляется ст-ко кислорода, ск-ко вырабатывает за сутки лес на площади 50 тыс. га. В наст. время интенсивно изучается воздействие высотных самолетов на озоновый слой.

Трубопроводный тр-т прямо и косвенно воздействует на подз. и поверх-е воды, ЗР, растительность. Прямое воздействие связано с аварийными утечками транспортируемых в-в: газа, нефти, нефтепродуктов, воды; косвенное -- с явлениями, происходящими при утечках: взрывами и пожарами при авариях на нефте- и газопроводах, засолением почв при разливах соленых вод на нефтепромыслах, активизацией экзогенных процессов при утечках воды на склонах. В р-нах распространения многолетней мерзлоты трубопроводы нередко прокладывают выше поверхности земли, что создает препятствия на путях миграции животных.

3. Природный риск, техногенный риск, экологический риск. Оценка риска. Управление риском

Эколог. риск - вероятность наступления неблагоприятных для пр. ср. и человека последствий любых (ест-ых и техногенных, преднамеренных и случайных) изменений пр. объектов и факторов. Эколог. риски м. классифицировать, опираясь на базовую классификацию рисков:

по масштабу проявления,

по степени допустимости,

по возможности прогнозирования,

по возможности предотвращения.

Исходя из причин возникновения, можно представить такую классификацию экологических рисков.

Природно - экологические риски - риски, обусловленные изменениями в окружающей природной среды.

Технико - эколог. риски - риски, обусловленные появлением и развитием техносферы:

- риск устойчивых техногенных воздействий - риск, связанный с изменениями ОС в рез-те обычной хозяйственной деятельности;

- риск катастроф. воздействий - риск, связанный с изменениями ОС в рез-те техногенных катастроф, аварий, инцидентов.

Социально - эколог. риски - обусловленные защитной реакцией государства и общества на обострение эколог. обстановки:

- эколого - нормативный риск - риск, обусловленный принятием эколог. законов и норм или их постоянным ужесточением;

- эколого - политический риск - риск, обусловленный экологическими акциями протеста.

Техногенный риск- оцен-ся из принципа наихудших условий. Предполагает учёт важных тех-х нормативов, в к/е заложены моменты учёта наихудших условий.

Экологический риск - это возможность возникновения неблагоприятных эколог. последствий, вызванных опасными природными или антропогенными, в том числе техногенными - факторами риска;

Факторы эколог. риска - это пр. и антропогенные воздействия, к/е способны вызвать нежелательные, опасные изменения состояния ОС и здоровья человека. Факторы эколог. риска - это факторы, которые таят в себе эколог. опасность. Важнейшими из них являются два:

1) само опасное явление (природные и техногенные катастрофы);

2) уязвимость населения (степень подготовленности к этим явлениям, реакция на них, организация мер предупреждения и т. п.).

Выделяют и множество других факторов риска, связанных с особенностями пр. явления или воздействия человека. Важно, что все факторы риска изменяются в пространстве и во времени.

Факторы экологического риска м.б естественного и антропогенного характера.

К антропогенным факторам, способствующим возникновению рисков, относится загрязнение пр. сред - воздуха, воды, почв; радиационная опасность; акустическое и электромагнитное загрязнение; эпидемиологические риски; деградация почвенного покрова; опустынивание и др.

При анализе эколог. риска используются кол-ые подходы на осн-ве оценки последствий негативного события ч/з величину прогнозируемого ущерба: К = Р*У,где

R - риск, характеризующий возможность нанесения ущерба;

Р - вероятность наступления события;

У - ущерб.

Оценкой риска называют всякую деятельность по выявлению, анализ, систематизации факторов риска и т. д., но ее основой все же служат главных составляющих - это анализ риска и управление риском. Эколог. риск рассчитывают относительно антропогенного загрязнения. Среди показателей обычно на практике применяются: коэффициент экологической опасности (предложен Л.Хокансаном) - основан на сравнении содержания хим. в-ва по известному ПДК по отношению к данной экосистеме, например по токсичности;

Определение понятия риска в любой деятельности является весьма сложным и обусловлено его комплексностью и наличием многих аспектов. Эти аспекты не всегда допускают количественные подходы. Эколог. риск представляет собой отдельную категорию риска, который, как правило, ориентирован на количественные подходы, к/е можно применять на практике.

Под анализом эколог. риска подразумевается процесс выявления и оценки возможных, негативных последствий, которые могут воз-ъ вследствие нарушений в каких-либо элементах экосистемы, и ставление этих последствий» в кол-ом выражении. В контексте проблемы эколог. риска рассматривают т.ж риск, связанный с опасностью промышленных и техногенных катастроф, стихийных бедствий, поск-ку они связаны с возможностью существенного загрязнения ОС, опасного для здоровья человека и пр. экосистем.

Результат расчетов риска для природных экосистем выражают различными способами. Н-р, в расчетах риска для заповедных терр. это м.б процент уменьшения популяций живых организмов, в частности, диких видов животных и растений на единицу воздействия. К таким воздействиям обычно относят загрязнение окруж. пр. ср. в форме концентраций того или иного хим. в-ва или суммы в-в. На практике для пр. экосистем чаще всего рассчитывают эколог. риск антропогенного загрязнения. Для расчетов риска загрязнения используют различные индексы и коэффициенты, н-р, коэффициент эколог. опасности, предложенный Л. Хокансоном.

Его рассчитывают по коэфф. загрязнения (на основе сравнения содержания хим. в-ва с установленным нормативом - ПДК) с учетом опасности в-ва для данной экосистемы (н-р, токсичности). Коэфф. эколог. опасности равен их произведению. Еще один показатель риска - индекс эколог. опасности; он представляет собой сумму коэффициентов эколог. опасности для всех хим. веществ.