Методы охраны окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Основы экологии и охраны природы»

Методы охраны окружающей среды

Содержание

Введение

1. Зонально-территориальные методы

1.1 Демографическая емкость территории

1.2 Урбоэкологическое зонирование

1.3 Создание природного каркаса

1.4 Восстановление биосферы

1.5 Рекультивацию нарушенных земель

2. Локальные методы охраны окружающей среды

2.1 Сокращение выделения вредных отходов

2.2 Утилизация твердых бытовых отходов (ТБО)

2.3 Очистка сточных хозяйственно-бытовых и промышленных вод

2.4 Защита от загрязнения расстоянием

2.5 Охрана окружающей среды в процессе эксплуатации городских территорий

Заключение

Список литературы

Введение

Деятельность человека все глубже проникает в биосферу - область активной жизни оболочки Земли, включающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые заселены живыми организмами. Толщина этой оболочки (40…50 км) ничтожно мала по сравнению с диаметром Земли, доступна для человеческой деятельности и чрезвычайно ранима. Воздействие человека на биосферу тесно связано со все возрастающими темпами научно-технического прогресса и необходимостью решения возникающих социально-экономических задач.

Защита окружающей среды является составной частью концепции устойчивого развития человеческого общества, означающей длительное непрерывное развитие, обеспечивающее потребности ныне живущих людей без ущерба удовлетворению потребностей будущих поколений. Концепция устойчивого развития не сможет реализоваться, если не будут разработаны конкретные программы действий по предотвращению загрязнения окружающей среды, включающие в себя также организационные, технические и технологические разработки по развитию ресурсо-, энергосберегающих и малоотходных технологий, снижению газовых выбросов и жидкостных сбросов, переработки и утилизации хозяйственных отходов, уменьшению энергетического воздействия на окружающую среду, у совершенствованию и использованию средств защиты окружающей среды.

Экокризис, как особая ситуация, вызывает потребность в особом нормативно-правовом регулировании проблем охраны окружающей среды обитания. В Российской Федерации осуществляется государственный, производственный, муниципальный, общественный надзор и контроль в области охраны окружающей среды.

1. Зонально-территориальные методы

На современном этапе различают две группы методов охраны окружающей среды. К первой группе относят зонально-территориальные методы, охватывающие большие поверхности суши, ко второй -- локальные, ограниченные территорией застройки, предприятием и инженерными сооружениями. К ней же относятся производственно-технологические системы и агрегаты.

Зонально-территориальные методы охраны окружающей среды на плотно заселенных землях связаны с экологической реконструкцией, подразумевающей:

1. доведение в перспективе численности населения до величины, не превышающей демографическую емкость территории;

2. урбоэкологическое зонирование с целью создания устойчивых биоэкономических территориальных систем;

3. организацию природного экологически целостного каркаса региона, района, агломерации, города;

4. восстановление биосферы с целью обеспечения репродуктивной способности и устойчивости к геохимическим нагрузкам;

5. рекультивацию нарушенных земель.

В зависимости от индивидуальных особенностей антропо-природных структур используют все или часть перечисленных мероприятий реконструкции. Так, на экстенсивно-используемых территориях из перечисленных составляющих многие исключаются.

1.1 Демографическая емкость территории

Демографическая емкость территории (ДЕТ) -- это порог расчетного количества населения на единицу площади, увеличение которого возможно только при одновременном выполнении ряда экологических условий. К ним относятся, с одной стороны, повышение репродуктивности зеленой массы и плодородности почв. С другой -- внедрение безотходных производств, локальных очистных систем новых поколений, эффективно удаляющих вредные вещества из отходов.

ДЕТ -- как величина пространственная и переменная -- зависит от эффективности потребления природных ресурсов и особенностей производств различного профиля. Однако она служит порогом, определяющим целесообразность интенсификации использования земель, водных и лесных ресурсов. В противном случае экология среды ухудшится. Мало того, планировочное образование, развиваясь, начнет угнетать смежные районы.

ДЕТ -- эколого-экономическое понятие. Сверхпредельный рост демографической емкости возможен, однако, при этом потребуется внедрение дорогостоящих очистных устройств и значительное увеличение инвестиций в охрану окружающей среды.

1.2 Урбоэкологическое зонирование

Урбоэкологическое зонирование основано на стратификации территорий по степени загрязнения компонентов геосферы. В градостроительной практике принято деление эколого-антропогенных зон на четыре группы. При отнесении территории к той или иной группе критериями геохимического загрязнения являются данные, приведенные в табл. 1.

Соблюдение приведенных рекомендаций должно быть положено в основу управления процессами охраны среды обитания. Регулирование этих процессов во времени необходимо дополнить локальными охранными мероприятиями типа внедрения эффективных очистных устройств и безотходных технологий. Тогда можно добиться экологической стабилизации на территориях находящихся в неблагоприятных условиях.

Таблица 1. Рекомендуемый режим использования природных мероприятий

Примечания: 1. Состояние компонента геосферы: ° благоприятное; + ограниченно неблагоприятное; - неблагоприятное. 2. Рекомендуемый режим и характер природоохранных мероприятий: А - полное ограничение роста и стабилизация антропогенных нагрузок по всей территории зоны. Проведение широкого комплекса природоохранных мероприятий уже в первую очередь; Б - ограничение роста и стабилизация антропогенных нагрузок на компоненты геосферы, находящиеся в неудовлетворительном состоянии. Проведение природоохранных мероприятий в первую очередь; В - стабилизация антропогенных нагрузок на элементы среды, находящиеся в наиболее сложных условиях. Проведение применительно к ним первоочередных природоохранных мероприятий; Г - ограничения антропогенных нагрузок не требуется (за исключением охранных зон). Природоохранные мероприятия проводить по необходимости.

1.3 Создание природного каркаса

Создание природного каркаса на территориях значительной площади преследует цель включения в процесс охраны природной среды экологически активных природно-планировочных элементов, таких как парки, заказники, заповедники, которые нагружаются функциями не только репродуктивности. Для обеспечения экологической устойчивости систем они должны предотвращать экологический кризис, компенсировать недостаток воспроизводства природных ресурсов на территориях городов, испытывающих большую антропогенную нагрузку и в силу этого способных потерять экологическую устойчивость.

Управление процессами охраны окружающей среды состоит в ограничении нагрузки на природные ландшафты, установлении лимитов потребления ресурсов в пределах, не нарушающих возложенных на эти ландшафты функций.

1.4 Восстановление биосферы

Восстановление биосферы требуется, когда природно-антропогенные ландшафты нарушены в такой степени, что они потеряли способность к репродуктивности. Такое явление наблюдают в крупных промышленных городах.

Природоохранные мероприятия на таких территориях сводятся к зеленому строительству, разбивке и восстановлению городских парков, озеленению межмагистральных территорий, улиц и переулков. Все это способно в какой-то мере смягчить, а в ряде случаев и предотвратить процессы деградации биосферы.

Биорепродуктивность элементов природного каркаса города различна. Однако ученые получили усредненные данные экологического потенциала некоторых элементов городского озеленения (табл. 2).

Таблица 2. Экологический потенциал некоторых элементов городского озеленения

Примечание. Потенциалы: 1 -- очень низкий; 2 -- низкий; 3 -- средний; 4 -- выше среднего; 5 -- высокий.

Некоторые регионы, районы и агломерации в процессе антропогенной эволюции и роста численности населения в значительной степени потеряли свои зеленые покровы. Интенсивная вырубка леса и расчистка полей для земледелия привели к резкому сокращению лесных массивов. Предотвратить этот процесс можно за счет расширения компенсационных зон и последовательного включения в экологический каркас новых территорий природоохранных зон, в том числе заказников и заповедников.

1.5 Рекультивация нарушенных земель

Рекультивацией нарушенных земель охватывают три вида природоохранных мероприятий. Прежде всего такие, как планировочные и земляные работы, направленные на упорядочение рельефа местности, гидротехническое регулирование водотоков и водоемов. Вторая группа средозащитных мероприятий -- это нейтрализация воздействия вредных примесей в поверхности литосферы и подземных водах. К третьей группе относят рекультивационные работы по восстановлению почвенного покрова и растительности.

Градостроительное использование земель, нарушенных в результате производственной деятельности людей, как правило, невозможно без инженерной подготовки. На территориях с нарушениями аккумулятивного типа: полигонами отходов перерабатывающих производств, золо- и шлакоотвалами, терриконниками шахтных пород требуется проведение земляных и планировочных работ, а в некоторых случаях-- специальных мероприятий по рекультивации рельефа, приведенных в табл. 3.

Таблица 3. Градостроительное использование земель, нарушенных в результате производственной деятельности

Не менее серьезны нарушения денудационного типа: карьеры, оставленные после добычи полезных ископаемых открытым способом, провалы и прогибы на поверхности земли, образующиеся в результате обрушения крыши подземных выработок и пустот. На таких нарушенных территориях проводят специальные инженерные мероприятия (табл. 3). После этого выполняют вертикальную планировку и при необходимости устраивают водоотводные системы.

Вертикальная планировка представляет собой общее мероприятие по преобразованию рельефа путем срезки, перемещения и подсыпки земляных масс. В тех или иных объемах ее выполняют не только на подработанных территориях, но на любых других.

Основной задачей вертикальной планировки является отвод атмосферных вод. На плоской местности ее обычно совмещают с другим общим мероприятием -- устройством ливнестоков -- открытой или закрытой дождевой сетью.

Территории планируют и для удобства посадки на местность зданий и сооружений, обеспечения нужных уклонов пешеходных и транспортно-дорожных путей. На гористом рельефе при помощи вертикальной планировки уполаживают и террасируют крутые склоны.

Общими мероприятиями инженерной подготовки рельефу предают и архитектурно-планировочную выразительность. Это мероприятие является одним из методов организации городского ландшафта.

Преобразовывая рельеф, стремятся сократить до минимума объемы земляных работ. В целях сохранения почвенного покрова и естественного озеленения применяют метод выборочной вертикальной планировки. Грунтовые массы срезают и подсыпают только на участках у зданий и под транспортными трассами и пешеходными путями.

Характеризуя задачи вертикальной планировки как природоохранного мероприятия, следует отметить, что с ее помощью предохраняют территории от оврагообразования. Уполаживая склоны и целенаправленно организуя сток дождевых вод, создают условия, препятствующие эрозии горных пород на местности. В этом случае планировочные работы совмещают с озеленением, при помощи которого закрепляют откосы и водосточные канавы.

Биологическая рекультивация является методом искусственного восстановления природной среды. Распашка земель для сельскохозяйственного использования, частичная или полная вырубка лесов, гибель деревьев под техногенным воздействием нарушают экологический баланс. Биологическая деградация разлаживает процессы естественной сукцессии в природных системах, газообмена в атмосфере, кроме того, способствует эрозии почв, оврагообразованию и интенсификации оползневых явлений.

Искусственная рекультивация основана на учете следующих свойств растительности:

- устойчивости, поскольку она обладает способностью саморегуляции и самоорганизации;

- стабилизации, так как она увеличивает сопротивляемость сложных экосистем какому-либо воздействию;

- динамичности во времени, поскольку она наделена сукцессией -- свойством смены биоценозов под влиянием различных, в том числе природных факторов;

- индикаторной способности, позволяющей следить за состоянием экосистем;

- применения при рекультивации способного выдерживать воздействие вредных веществ посадочного материала и специальных технологий.

В градостроительстве при рекультивации по существу создаются вторичные экосистемы. Речь идет о восстановлении ландшафтов, вовлекаемых в техногенное использование, но в новом качестве. С другой стороны, они после реставрации могут быть включены в компенсационные зоны экологического каркаса региона или района в качестве, например, заказников. Такое решение принимают на уровне инженерно-экологического зонирования региона или района.

На более низком уровне -- агломерации или города -- озеленяют территории, где велик риск опасных природных процессов. На подвергшихся эрозии землях создают луга. Откосы оврагов и оползней засаживают укрепляющими грунты травой и деревьями, рекультивируют поймы рек и прилегающие к водоемам земли.

При рекультивации важен подбор ассортимента трав, деревьев и кустарника, используемых для высадки газонов, парков, зеленых массивов и растительности на улицах, магистралях и межмагистральных территориях. Подбирают породы, устойчивые к загрязнению атмосферы, почв и воды.

Важным является определение оптимальных норм высева посадочного материала и выбор способов подготовки почв. Не меньшее значение имеют сроки и способы посадки, т. е. организация и технология зеленого строительства.

Важным принципом биологической рекультивации является использование еще одной способности растительности -- индикаторной. Рекультивацию должно предварять изучение процессов естественной натурализации растений. Это позволит определить те виды, которые при разрастании проявляют наибольшую биоценозную активность. Их рассматривают как перспективные, содействующие естественному восстановлению растительного покрова.

2. Локальные методы охраны окружающей среды

Локальные методы охраны окружающей среды применяют на проблемных предприятиях: экологоопасной промышленности, транспортных системах, сооружениях очистки жидких отходов, складирования и переработки твердых отходов, а также на прилегающих к ним территориях.

2.1 Сокращение выделения вредных отходов

Радикальным методом охраны среды от техногенных воздействий является сокращение выделения вредных отходов функционирования производств, полноценная очистка выбросов. Для «стерилизации» промышленности, транспортного и коммунального хозяйства применяют высокоэффективные очистные устройства: пыле- и газоуловители, механические и биологические фильтры, отстойники и другие системы.

Все шире внедряют безотходные технологии, где ресурсы используются по замкнутому циклу. В результате получают не только основную продукцию, но и сырье для других производств (вторичное сырье), а количество отходов сокращается до минимума.

Технические и технологические решения, способствующие охране окружающей среды, разнообразны и зависят от профиля предприятий. Способы внедрения этих решений и особенности очистки будут рассмотрены нами на следующих лекциях.

2.2 Утилизация твердых бытовых отходов (ТБО)

Утилизация твердых бытовых отходов (ТБО) является весьма существенной проблемой охраны окружающей среды. В населенных пунктах России ежегодно образовываются около 200 млн. т ТБО или примерно 300 кг/чел, год. Их эффективная обработка уже теперь приобрела значение одного из первостепенных мероприятий, необходимых в каждом конкретном городе, особенно крупном.

По конечным целям способы переработки делят на ликвидационные и утилизационные. Если первыми решается санитарно-гигиеническая задача, то вторыми -- не только эта задача, но и получение вторичных ресурсов.

В мировой практике известно более 20 способов обработки ТБО. Однако большинство из них широко не применяют из-за высокой себестоимости и сложности технологий. Наибольшее распространение получили следующие способы:

складирование на полигонах-свалках;

термическая обработка на мусоросжигательных заводах;

аэробное биотермическое компостирование в заводских условиях;

компостирование и пиролиз некомпостируемых фракций на заводах комплексных технологий;

5) заводское изготовление топлива и сырья для промышленности.

2.3 Очистка сточных хозяйственно - бытовых и промышленных вод

Очистка сточных хозяйственно - бытовых и промышленных вод не менее важная проблема охраны окружающей среды. Способы, применяемые для такой очистки, объединяют в группы: механическую, химическую, флотацию, биохимическую и обеззараживание (дезинфекцию).

2.4 Защита от загрязнения расстоянием

Защита от загрязнения расстоянием является еще одним методом охраны среды. Частичной безопасности от точечных городских источников можно достигнуть, обеспечив ситуации а и б на рис. 1. Здесь негативное воздействие существует в совмещенной части зон опасности. Чем в большей степени эта зона соприкасается с зоной пребывания людей, тем меньше гарантий безопасности (сопоставьте схемы а и б). Такое положение характерно для старозастроенных, развивавшихся веками районов городов, где промышленность расположена среди жилой застройки. Создать в ее пределах комфортные условия можно двумя путями: перепрофилированием производства на экологически чистое или выводом предприятий на свободные периферийные территории.

Рис. 1. Варианты возможного расположения зон безопасности и городской застройки: А) - небезопасная ситуация при точечном источнике загрязнения окружающей среды; Б) - частично безопасная ситуация при точечном источнике загрязнения; В) - полностью безопасная ситуация при точечном источнике загрязнения; Г) - частично безопасная ситуация при линейном источнике загрязнения; Д) - полностью безопасная ситуация при линейном источнике загрязнения; 1 - точечный источник загрязнения; 2 - линейный источник загрязнения; 3 - городская застройка

Рис. 1 в иллюстрирует принцип создания вокруг промышленности санитарно-защитных зон. Их размер назначают в зависимости от профиля производств и их мощности. По этим признакам промышленность делят на пять классов и городскую застройку располагают на расстоянии от 1000 до 50 м, учитывая, что вокруг производств разного класса нормативно установлена санитарно-защитная зона, равная: для промышленности I класса - 1000 м; II класса -- 500 м; III класса -- 300 м; IV класса -- 100 м; V класса -- 50 м.

Линейные источники воздействуют на прилегающую территорию и сооружения по рис. 1 г и д.

В первом случае (рис. 1 г), когда транспорт негативно влияет на межмагистральную территорию, прибегают к устройству защитных барьеров. Ими могут служить специальные стенки-экраны или насыпи, возводимые вдоль улиц. Для этой же цели в зданиях применяют шумогазозащитные оконные переплеты особой конструкции.

Однако эти мероприятия являются паллиативом, поэтому в районах новой застройки жилые здания стараются отодвинуть от проезжей части улицы, а в состав тротуаров включить защитные полосы зеленых насаждений (см. рис. 1 д). Ширину таких полос и дендрологический состав посадок подбирают расчетным путем по уровню шума, который нужно погасить. Его же определяют по процентному отношению грузового, общественного и индивидуального транспорта, интенсивности и скорости потоков движения в обе стороны.

Локальным мероприятием является и разрежение застройки на плотно застроенных в процессе исторического развития города территориях, особенно жилых. Это необходимо для обеспечения инсоляционного режима, т.е. солнечного облучения зданий и помещений в пределах санитарных норм.

Разрежение интенсивной застройки положительно влияет и на аэрационный режим. Такое мероприятие ликвидирует застойные зоны, где скорости ветра весьма малы и не обеспечивают проветривание дворов. Однако здесь необходимо учесть возможность сверхнормативного увеличения скоростей, что отрицательно сказывается на комфортности жилой среды, особенно на крайнем севере.

2.5 Охрана окружающей среды в процессе эксплуатации городских территорий

Охрана окружающей среды в процессе эксплуатации городских планировочных структур -- одно из существенных мероприятий, в значительной степени обеспечивающих экологическое состояние территорий.

Эффективная организация и, главное, регулирование движения городского транспорта способны значительно сократить выбросы вредных веществ в атмосферу. Добиваются сокращения простоев автомашин, учитывая, что двигатели стоящего на перекрестках и в уличных пробках транспорта выделяют намного больше газов, чем при движении со скоростью 50-70 км/ч.

Нерегулируемые перекрестки в одном уровне и другие конфликтные точки являются причиной дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Неограниченная скорость движения тоже чревата ДТП, обычно весьма серьезными. При разработке схем движения учитывают эти факторы, добиваются максимальной безопасности.

Качество содержания дорожных одежд и транспортных сооружений также влияет на безопасность. Поэтому эксплуатацию дорожного полотна и транспортных городских систем, организацию движения и содержание транспортных средств следует рассматривать и как экологические проблемы.

Содержание городских водоемов, систематическая очистка их ложа и воды сокращает риск размножения вредных насекомых и бактерий. Предотвращение попадания поверхностного стока предохраняет от загрязнения воды в этих водоемах.

Неисправности затворов дамб и плотин на искусственных прудах могут служить причиной деградации воды. Разрушение самих сооружений способно привести к затоплению расположенных ниже по течению территорий.

На межмагистральных территориях также важно качество содержания. Как бы хорошо не был благоустроен двор или придомовой участок, но если нет постоянного ухода, то он превращается в источник пыли и травматизма.

Для поддержания экологической чистоты нужно обеспечить эффективную деятельность организаций, ответственных за техническую эксплуатацию территорий. Следует ухаживать за зелеными насаждениями, организовывать систематическую поливку летом. С территорий убирать мусор, а зимой с проездов и проходов счищать снег и лед, посыпать песком.

Важна бесперебойная работа служб мусороудаления. Они должны правильно содержать мусороприемники -- источники инфекций и места размножения паразитов. Необходимо обеспечивать контейнеризацию мусора, не допускать многодневной концентрации бытовых отходов и регулярно вывозить их.

Таким образом, влияние технической эксплуатации на окружающую городскую среду трудно переоценить. Экологическое состояние города во многом зависит от качества содержания городских территориально-планировочных образований.

биосфера рекультивация отходы сточный

Заключение

По мере развития промышленности антропогенное загрязнение биосферы, обусловленное жизнедеятельностью человека, непрерывно нарастает.

С каждым годом увеличивается степень воздействия человека на природную среду. Чтобы сохранить природу и ее ресурсы для потомков, необходимо уже сейчас поставить наши отношения с природой на строго научную основу.

В данное время экологические проблемы тесно переплетаются не только с вопросами технологии, но и экономики, политики, морали, права, эстетики, образования, поэтому рациональное использование природных ресурсов и эффективные меры по охране окружающей среды возможны только на основе знаний законов природы и их разумного применения. Иными словами, от потребительского отношения к природе человек должен переходить к сотрудничеству с ней и соразмерять свою хозяйственную деятельность с возможностями природы.

Защита окружающей среды -- это комплексная проблема, требующая усилий ученых многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. Это потребует решения целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач, основанных на использовании новейших научно-технических достижений.

Список литературы

1. Архангельский В.И. Гигиена и экология человека: учебное пособие для студ. УСПО, обуч. по спец. "Лечебное дело", "Акушерское дело", "Фармация", "Сестринское дело" по дисциплине "Гигиена и экология человека" / В.И. Архангельский. - М.: ГЭОТАР - Медиа, 2012. - 176 с.

2. Астафьева О.Е. Экологические основы природопользования: учебник для СПО / О.Е. Астафьева, А.А. Авраменко, А.В. Питрюк. -- М.: Издательство Юрайт, 2017. -- 354 с.

3. Корытный Л.М. Экологические основы природопользования: учеб. пособие для СПО / Л.М. Корытный, Е.В. Потапова. -- 2-е изд., испр. и доп. -- М. : Издательство Юрайт, 2019. -- 374 с.

4. Медведев В.И. Социальная экология. Экологическое сознание: учеб. пособие для бакалавриата и магистратуры / В.И. Медведев, А.А. Алдашева. -- 3-е изд., испр. и доп. -- М.: Издательство Юрайт, 2018. -- 335 с.

5. Трифонова Т.А. Прикладная экология человека: учеб. пособие для вузов / Т.А. Трифонова, Н.В. Мищенко, Н.В. Орешникова. -- 2-е изд., испр. и доп. -- М.: Издательство Юрайт, 2018. -- 206 с.

Размещено на Allbest.ru