Размещено на http://www.allbest.ru/

Экологическая регламентация хозяйственной деятельности



Содержание

экологический паспортизация загрязняющий

1. Экологический прогноз и прогнозирование

2. Моделирование природных процессов в решении экологических проблем

3. Экологический мониторинг

4. Оценка качества окружающей среды

5. Нормирование загрязняющих веществ в окружающей среде

6. Экологическая аттестация и паспортизация

7. Экологическая экспертиза

Литература



1. Экологический прогноз и прогнозирование

Человечество издревле стремилось узнать будущее. Египетские жрецы, оракулы Древней Греции и Рима, средневековые гадалки и астрологи, первые ученые-прогнозисты -- от социальных утопистов до естественников, пытавшихся прогнозировать погоду (среди них были Ламарк и Фиц-Рой -- капитан всемирно известного «Бигля», на котором Дарвин совершил кругосветное путешествие), современные ученые, кующие научное предвидение, -- таков путь обширной области знания, носящей название прогноза или прогнозирования.

Прогноз -- всякое конкретное предсказание или вероятностное суждение о состоянии чего-то (кого-то) или о проявлении какого-то события в будущем. Экологический прогноз -- предсказание изменений природных систем в локальном, региональном и глобальном масштабах.

Прогноз, таким образом, представляет собой специфический вид познания, где прежде всего проводят исследования не того, что есть, а того, что будет.

Прогнозирование -- совокупность приемов мышления, позволяющих на основе ретроспективного анализа внешних и внутренних связей, присущих объекту, а также их вероятных изменений в рамках рассматриваемого явления или процесса, вынести суждения определенной достоверности относительно его будущего развития.

Экологическое прогнозирование -- предсказание возможного поведения природных систем, определяемого естественными процессами и воздействием на них человечества.

Настойчивое стремление человека к знанию будущего не случайно. Оно важно и в мелочах, и в крупном. Малейшая ошибка может обернуться трагическим уроком. Издавна, со времен значительно более древних, чем раннеегипетское царство, людям было необходимо точно знать, когда лучше всего сеять ту или иную сельскохозяйственную культуру, выгонять скот на пастбище. Запоздаешь или раньше высеешь в почву семена, и они либо попадут под засуху, либо зальет их по-ловодье. Платой за ошибку будет голод. .

Когда мы говорим о природном экологическом равновесии, то подразумеваем, что это равновесие очень подвижно. Завтра природа будет не той, что сегодня. Если же мы на нее как-то воздействуем, то она будет еще и не той, что была бы в своем саморазвитии. Отсюда значение прогноза в экологии трудно переоценить. Главной целью прогноза является оценка предполагаемой реакции окружающей природной среды на прямое или опосредованное воздействие человека, решение задач будущего рационального использования природных ресурсов в связи с ожидаемыми состояниями окружающей среды. Современные прогнозы должны проводиться, исходя из общечеловеческих ценностей, главными из которых является человек, его здоровье, качество окружающей среды, сохранение планеты Земля как дома для человека.

Виды прогнозов. Прогнозы можно подразделить по времени, по масштабам прогнозируемых явлений и по содержанию (рис. 1).

Рис. 1. Виды прогнозов

По времени упреждения различают следующие виды прогнозов: сверхкратковременные (до одного года), краткосрочные (до 3--5 лет), среднесрочные (до 10--15 лет), долгосрочные (до нескольких десятилетий вперед), сверхдолгосрочные (на тысячелетия и более вперед).

Как видим, срок, на который дается прогноз, может быть различным. Например, проектируя крупный промышленный объект со сроками эксплуатации 100--120 лет, нужно знать, какие изменения в окружающей природной среде могут возникнуть под воздействием данного объекта в 2100--2200 гг. Здесь уместно сказать: «Будущее управляется из настоящего». Однако, чем долгосрочное прогнозы, тем они менее точны -- это непреложный факт.

По масштабам прогнозируемых явлений прогнозы делятся на четыре группы: глобальные (их называют также физико-географическими), региональные (в пределах нескольких стран мира), национальные (государственные), локальные (край, область, иногда административный район или еще меньшая территория, например заповедник). Чем крупнее регион, тем более суровой будет расплата за ошибки экологического прогнозирования. На локальном уровне, образно выражаясь, при «разбитом корыте» ресурсы можно занять у соседей. На национальном уровне могут оказать помощь дружественные страны. Региональные экологические катастрофы типа жестоких засух 70-х гг. XX в. в зоне южнее Сахары, называемые Сахелью, несмотря на международную помощь, влекут за собой неисчислимые бедствия. Сахельс-кая трагедия была предсказана в 40-е гг. XX в., но никто не придал серьезного значения сделанному экологическому предостережению. В результате пало до 80% скота, погибли почти все дети в возрасте до двух лет. Число человеческих жертв, по некоторым данным, достигло 2 млн человек. Игнорирование же всеземных экологических прогнозов может привести к таким серьезным последствиям, которые недопустимы и должны быть предотвращены. Другого пути нет. Например, вырубая влажные экваториальные леса Африки и Южной Америки, человек тем самым воздействует на состояние атмосферы Земли в целом: уменьшается содержание кислорода, увеличивается количество углекислого газа. Антропогенное загрязнение атмосферы, в первую очередь связанное с энергетикой и выделением техногенной углекислоты, по мнению американских и российских климатологов, грозит глобальным потеплением: от 0,8 до 1°С за 10 лет--скорость потепления, какой планета никогда не знала. Только на основе глобального прогноза будущего потепления климата можно будет предвидеть, как отразится потепление в конкретных регионах нашей планеты.

По содержанию прогнозы относятся к конкретным отраслям наук: геологические, метеорологические и др. В географии комплексный прогноз относят к общенаучным.

Методы прогнозирования последствий антропогенного воздействия на окружающую среду. Все методы прогнозирования можно объединить в две группы: логические и формализованные (рис. 2).

Рис. 2. Методы прогнозирования

В связи с тем что в экологии, и в частности в природопользовании, приходится большей частью иметь дело со сложными зависимостями природного и социально-экономического характера, то в первую очередь используют логические методы, которые устанавливают связи между объектами. К логическим относят методы индукции, дедукции, экспертных оценок, аналогии.

Методом индукции устанавливают причинные связи предметов и явлений. Индуктивным методом исследование обычно начинают со сбора фактических данных, выявляются черты сходства и различия между объектами и делаются первые попытки обобщения. Так, для составления прогноза погоды необходимо провести соответствующие наблюдения и измерения, после чего можно сделать вывод в целом о погоде на сутки.

При дедуктивном методе идут наоборот, от общего к частному, т. е., зная общие положения и опираясь на них, приходят к умозаключению. Этот метод помогает определить стратегию прогнозных исследований. Индуктивный и дедуктивный методы тесно связаны между собой.

При отсутствии об объекте прогноза достоверных сведений и если объект не поддается математическому анализу, то в этом случае используют метод экспертных оценок, суть которого состоит в определении будущего на основании мнения квалифицированных специалистов-экспертов, привлекаемых для вынесения оценки по проблеме. Существуют индивидуальная и коллективная экспертизы. Для прогнозирования методом экспертных оценок специалисты используют статистические, картографические и другие материалы.

Метод аналогий исходит из того, что закономерности развития одного процесса с определенными поправками можно перенести на другой процесс, для которого необходимо составить прогноз. Метод аналогий чаще всего применяют при разработке локальных прогнозов. Так, при прогнозировании влияния будущего водохранилища на окружающую среду можно использовать данные по уже имеющемуся водохранилищу, которое находится в сходных условиях.

Формализованные методы подразделяют на статистический, экстраполяции, моделирования и др.

Статистический метод опирается на количественные показатели, которые позволяют сделать вывод о темпах развития процесса в будущем (табл. 1).



Таблица 1. Использование территории США

Природные ресурсы, млн га	Годы
	1977	1990	2000	2010	2020	2030
Леса и лесные земли Пастбища Прочие земли Водная поверхность	298,5 332,1 282,3 43,3	296,5 327,2 288,0 44,6	294,8 322,4 293,2 45,6	293,2 317,9 298,5 46,6	291,6 314,3 303,3 47,0	290,8 308,7 308,2 47,8

Метод экстраполяции представляет собой перенесение установленного характера развития определенной территории или процесса на будущее время. Так, если известно, что при создании водохранилища при неглубоком расположении грунтовых вод на участке началось подтопление и заболачивание, то можно предположить, что в дальнейшем здесь будут продолжаться эти процессы и приведут в конечном итоге к образованию болота.

В заключение следует напомнить слова Жюля Верна: «Все, что может, сбудется». Не следует отбрасывать то, что с первого взгляда несущественно! Не всегда еще человек сильнее природы. Необходимо зорко следить за всем грозным, что потенциально может сбыться. Маленькая засуха может превратиться в грандиозное опустынивание, легкий ветерок -- в бурю, крошечный ледничок -- в оледенение, пустячные перемены -- в катастрофу.

2. Моделирование природных процессов в решении экологических проблем

Надорганизменные системы (популяции, биоценозы, экосистемы, биосфера), изучаемые экологией, чрезвычайно сложны. В них возникает большое количество взаимосвязей, сила и постоянство которых непрерывно меняются. Одни и те же внешние воздействия нередко приводят к различным, а иногда и к противоположным результатам. Это зависит от состояния, в котором находилась система в момент воздействия. На действие конкретных факторов предвидеть ответные реакции системы можно только через сложный анализ существующих в ней количественных взаимоотношений и закономерностей. Поэтому широкое распространение в экологии получило моделирование, особенно при изучении и прогнозировании природных процессов.

Термин «модель-» имеет целый ряд смысловых значений:

1) физическое (вещественно-натуральное) или знаковое (математическое, логическое) подобие (обычно упрощенное) реального объекта, явления или процесса; 2) уменьшенное подобие реального объекта; отличают действующую модель и только имитирующую форму чего-то (макет); 3) схема, изображение или описание какого-либо явления или процесса в природе и обществе.

В экологии под моделью довольно часто понимается материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал, и его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Модель неизбежно упрощает действительность и в то же время показывает особенно ярко элементы и связи, интересующие ученого.

Моделирование -- метод исследования сложных объектов, явлений и процессов путем их упрощенного имитирования (натурного, математического, логического). Основывается на теории подобия (сходства) с объектом-аналогом.

Требования, предъявляемые к моделям. Важнейшие требования к любой модели -- ее подобие с моделируемым предметом и наличие следующих свойств:

-- модель -- это увеличенное (клетка) или уменьшенное (глобус) подобие объекта;

-- модель может замедлить быстро протекающие процессы или ускорить медленно протекающие;

-- модель упрощает реальный процесс, что дает возможность обратить внимание на главную сущность объекта.

Виды моделей. Модели принято делить на две группы: материальные (предметные) и идеальные (мысленные), рис. 3.

Рис. 3. Виды моделей

Из материальных моделей наиболее широко распространены в природопользовании физические модели. Например, при создании крупных проектов, таких, как строительство ГЭС, связанных с изменениями окружающей природной среды. Вначале строятся уменьшенные модели устройств и сооружений, на которых исследуются процессы, происходящие при заранее запрограммированных воздействиях.

Во второй половине XX в. среди видов моделей в экологии все большее значение приобретают идеальные: математические, кибернетические, имитационные, графические модели.

Суть математического моделирования заключается в том, что с помощью математических символов строится абстрактное упрощенное подобие изучаемой системы. Далее, меняя значение отдельных параметров, исследуют, как поведет себя данная искусственная система, т. е. как изменится конечный результат.

Математические модели, строящиеся с применением ЭВМ, называют кибернетическими.

Исследования, в которых ЭВМ играет важную роль в самом процессе построения модели и проведения модельных экспериментов, получили название имитационного моделирования, а соответствующие модели -- имитационных.

Графические модели представляют блоковые схемы (рис. 4) или раскрывают зависимость между процессами в виде таблицы-графика. Графическая модель позволяет конструировать сложные эко- и геосистемы.

Рис. 4. Блоковая схема, на которой показаны четыре основных компонента, учитываемых при моделировании экологических систем (Ю. Одум, 1986): Е -- движущая сила; Р -- свойства; F -- потоки; I -- взаимодействие

По охвату территории все модели могут быть: локальными, региональными и глобальными.

В построении математических моделей сложных природных процессов выделяются следующие этапы.

1. Реальные явления, которые планируется смоделировать, должны быть тщательно изучены: выявлены главные компоненты и установлены законы, определяющие характер взаимодействия между ними. Если неясно, как связаны между собой реальные объекты, построение адекватной модели невозможно. На данном этапе нужно сформулировать вопросы, на которые ответ должна дать модель. Прежде чем строить математическую модель природного явления, надо иметь гипотезу о его течении.

2. Разрабатывается математическая теория, описывающая изучаемые процессы с необходимой деятельностью. На ее основе строится модель в виде абстрактных взаимодействий. Установленные законы должны быть облечены в точную математическую форму. Конкретные модели могут быть предоставлены в аналитической форме (системой аналитических уравнений) или в виде логической схемы машинной программы. Модель природного явления есть строгое математическое выражение сформулированной гипотезы.

3. Проверка модели -- расчет на основе модели и сличения результатов с действительностью. При этом проверяется правильность сформулированной гипотезы. При значительном расхождении сведений модель отвергают или совершенствуют. При согласованности результатов модели используют для прогноза, вводя в них различные исходные параметры.

По Ю. Одуму (1986), моделирование обычно начинают с построения схемы или графической модели, часто представляющей собой блок-схему (см. рис. 4).

На рис. 4 буквами Р₁ и Р₂ обозначены два свойства, которые при взаимодействии (I) дают некое третье свойство Р₃ (или влияют на него), когда система получает энергию от источника Е. Обозначены также пять направлений потоков вещества и энергии (F), из которых F₁ -- вход, a F₆ -- выход для системы как целого. Отсюда, в работающей модели экологической ситуации имеется как минимум четыре ингредиента или компонента: 1) источник энергии или другая внешняя движущая сила; 2) свойства, которые системо-аналитики называют переменными состояний; 3) направления потоков, связывающих свойства между собой и с действующими силами через потоки энергии и вещества; 4) взаимодействия или функции взаимодействий там, где взаимодействуют между собой силы и свойства, изменяя, усиливая или контролируя перемещение веществ и энергии или создавая качественно новые (эмерджен-тные) свойства. Блок-схема на рис. 4 может служить моделью лугопастбищной экосистемы, в которой Р₁ -- зеленые растения, превращающие солнечную энергию Е в пищу. В этом случае Р₂ обозначает растительноядное животное, поедающее растения, а Р₃ -- всеядное животное, которое может питаться как растительноядными, так и растениями. Взаимодействие I может представлять несколько возможностей. Это может быть «случайный» переключатель, если наблюдения в реальном мире показали, что всеядное животное Р₃ питается Р₁ и Р₂ без разбора в зависимости от их доступности. I может также иметь постоянное процентное значение при обнаружении, что рацион Р₂ состоит, к примеру, на 80% из растительной и на 20% из животной пищи, независимо от того, каковы запасы P₁ и Р₂I может быть и «сезонным» переключателем в том случае, когда Р^ питается растениями в один сезон года и животными -- в другой. Наконец, I может быть пороговым переключателем, если Р₃ сильно предпочитает животную пищу и переключается на растения только тогда, когда уровень Р₂ падает ниже определенного порога.

В качестве научной основы природопользования используется модель геосистемы (географической системы). Эта модель применяется в природопользовании для прогнозирования, а также с целью управления природопользованием посредством воздействия на один компонент для получения положительного эффекта от другого.

Природная геосистема рассматривается обычно как сравнительно простая географическая модель, саморегулирующаяся система. Ее целостность поддерживается взаимосвязью природных компонентов. В более сложные модели в качестве нового элемента вводится человек (общество), рис. 5.

Рис. 5. Модели разных видов геосистем -- природной (А), природно-технической (Б), интегральной (В)

Схематические рисунки и соответствующие им графические модели справа показывают увеличение числа элементов, слагающих каждую геосистему, и связей между ними: 1 -- граница интегральной геосистемы; 2 -- граница природно-технической геосистемы; 3 -- граница природной геосистемы; 4 -- природные компоненты, элементы; 5 -- технические элементы, подсистемы; 6 -- население; 7 -- орган управления, принимающий и контролирующий решения; 8 -- связи между компонентами, элементами, подсистемами; 9 -- связи на входе и выходе систем

Человек способен не только приспосабливаться к природной геосистеме, но и ее преобразовывать. Использование таких моделей является типичным при изучении систем типа «человек -- среда». Используя данные модели, можно проследить цепочку: воздействия на природный комплекс изменение комплекса последствия изменения природы для человеческой деятельности изменение деятельности изменение ее воздействия на природу и т. д.

В природно-технических системах техника и природа представлены как элементы одной системы (рис. 5Б).

Подход, в котором природа и техника рассматриваются как элементы одной системы, несомненно, способен углубить представления о механизме взаимодействия, выявить последствия воздействия техники на природу. Здесь представление о геосистеме как системе самоуправляемой относительно быстро меняется на представление о ней как системе управляемой.

Геосистема, включающая в качестве своих элементов население и орган управления, который принимает и контролирует решения, называется интегральной (рис. 5В). Для рационального природопользования это очень важно, так как ставится задача выработки системы мер по сохранению целостности геосистемы.

3. Экологический мониторинг

Экологический мониторинг -- это система наблюдений, оценки и прогноза, позволяющая выявить изменение состояния окружающей среды под влиянием антропогенной деятельности.

Термин «мониторинг» образован от латинского слова «монитор» -- наблюдающий, предостерегающий (так называли впередсмотрящего матроса на парусном судне). Идея глобального мониторинга окружающей человека природной среды и сам термин «мониторинг» появились в 1971 г. в связи с подготовкой к проведению Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972). Первые предложения по разработке такой системы были выдвинуты Научным комитетом по проблемам окружающей среды (СКОПЕ).

Профессор Р. Мэнн в 1973 г. в постановочном аспекте изложил концепцию мониторинга, которая была обсуждена на первом Межправительственном совещании по мониторингу (Найроби, февраль 1979 г.). Мониторингом Р. Мэнн предложил называть систему повторных наблюдений одного или более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой.

В 90-х гг. XX в. в Российской Федерации мониторинг природной среды и источников антропогенных воздействий осуществляется службами Госкомгидромета, Санэпиднадзора, Министерства охраны окружающей среды, Минсельхозпрода и других ведомств.

Цель экологического мониторинга -- информационное обеспечение управления природоохранной деятельностью и экологической безопасностью (рис. 6).

Рис. 6. Схема мониторинга



В состав мониторинга входят:

-- наблюдение за изменением качества окружающей среды, факторами, воздействующими на окружающую среду;

-- оценка фактического состояния природной среды;

-- прогноз изменения качества среды.

Наблюдения осуществляются по физическим, химическим и биологическим показателям. Перспективны интегрированные показатели состояния окружающей среды.

В систему экологических наблюдений входит определение показателей опасного загрязнения среды техногенного происхождения, например, соединений тяжелых металлов, газовых загрязнителей и т. д.

Выделяют глобальный, национальный, региональный и локальный мониторинга.

Глобальный (биосферный) мониторинг осуществляется на основе международного сотрудничества, позволяет оценить современное состояние всей природной системы Земли. Наблюдение ведут базовые станции в различных регионах планеты (30--40 сухопутных и более 10 океанических). Нередко они располагаются в биосферных заповедниках.

Национальный мониторинг осуществляется в пределах государства специально созданными органами.

Региональный мониторинг осуществляется за счет станций системы, куда поступает информация в пределах крупных районов, интенсивно осваиваемых народным хозяйством, а следовательно, подверженных антропогенному воздействию.

К локальному мониторингу относятся наблюдения за воздушной средой различных зон города, промышленных и сельскохозяйственных районов и отдельных предприятий.

Локальный мониторинг осуществляется с помощью стационарных, передвижных или подфакельных постов. Такая система имеется в большинстве крупных городов России. Так, в г. Кургане мониторинг атмосферного воздуха осуществляется на пяти постах.

И. П. Герасимов (1981) подразделяет систему наземного мониторинга окружающей среды на блоки, имеющие свои задачи и базу обеспечения (табл. 2).

Таблица 2 Система наземного мониторинга окружающей среды (по И. П. Герасимову, 1981 г.)

Блок мониторинга	Объекты мониторинга	Характеризуемые показатели	Службы и опорные базы
Биологичеcкий (санитарный)	Приземный слой воздуха Поверхностные и грунтовые воды Промышленные и бытовые стоки и выбросы Радиактивные излучения	Содержание токсических веществ Физические и биологические раздражители (шумы, аллергены и др.) Степень радиоизлучения	Гидрометеорологическая, водохозяйственная, санитарно-эпидемиоло-гическая
Геосистемный (хозяйственный	Исчезающие виды животных и растений Природные экосистемы Агроэкосистемы Лесные экосистемы	Функциональная структура природных экосистем и ее нарушения Популяционное состояние растений и животных Урожайность сельскохозяйственных культур Продуктивность насаждений
Биосферный (глобальный)	Атмосфера (тропосфера) и озоновый экран Гидросфера Растительный и почвенный покров, животное население	Радиационный баланс, тепловой перегрев, газовый состав и запыление. Загрязнение больших рек и водоемов; водные бассейны, круговороты на обширных водосборах и континентах Глобальные характеристики состояния почв, растительного покрова и животных. Глобальные балансы СО и 0,. Крупномасштабные круговороты веществ	Международные биосферные станции

Биологический, или биоэкологический (санитарно-гигиенический) блок мониторинга осуществляет постоянное наблюдение за состоянием среды и ее влияния на здоровье человека. Значение этого блока мониторинга трудно переоценить. Нередко люди и не представляют, какой опасности они подвергают свое здоровье, проживая в той или иной местности. Сравнение показателей некоторых болезней на различных территориях дает возможность установить, в какой степени благоприятны или неблагоприятны условия для жизни и деятельности человека.

Геосистемный (геоэкологический, хозяйственный) блок мониторинга включает наблюдение за изменением природных геосистем и превращением их в природно-технические. Практика показывает, что прогнозы по созданию оптимальных природно-технических систем, в пределах которых может жить и работать человек без ущерба для своего здоровья, удается получить в результате тщательного изучения механизмов превращения природных геосистем в природно-технические.

Биосферный (глобальный) блок мониторинга охватывает наблюдения за параметрами геосферы в глобальном масштабе. Это наиболее сложная система наблюдений, которая позволяет прогнозировать изменения качества окружающей человека среды в глобальном масштабе. В качестве примера можно привести прогнозы по потеплению климата из-за возникновения «парникового эффекта» и его последствия для природы планеты. Другой пример. Концепция «ядерной зимы» как результата атомной войны -- яркое подтверждение необходимости тщательного изучения и учета всех прогнозов по изменению природы Земли при проведении, в частности, международной политики. Людей от всеобщего самоубийства могут остановить знания. Таким образом, рациональное природопользование возможно при наличии и правильном использовании информации, полученной системой экологического мониторинга.

4. Оценка качества окружающей среды

Важным направлением мониторинговых исследований является оценка качества окружающей среды.

Качество окружающей среды -- это степень соответствия природных условий физиологическим возможностям человека. Различают окружающую природную среду здоровую, или комфортную, при которой здоровье у человека в норме, и нездоровую, при которой нарушается состояние здоровья. Когда при взаимодействии человека со средой наблюдаются необратимые изменения состояния здоровья, то такая среда называется экстремальной. Отсюда следует, что для сохранения здоровья населения нашей страны необходимо следить за качеством окружающей среды. Для этого разработаны научные оценки качества окружающей среды, которые называются стандартами качества окружающей среды. Они подразделяются на экологические и производственно-хозяйственные.

Экологические стандарты устанавливают предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых несет опасность здоровью человека, губительно для растительности и животных. Данные нормы устанавливаются в виде предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ (ПДК) и предельно допустимых уровней вредного физического воздействия (ПДУ).

ПДК-- это количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии в отдельный промежуток времени практически не оказывает влияния на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. 665

При определении ПДК, подчеркивают Т.А. Акимова, В.В. Хас-кин (1994), учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, а также и воздействие данных загрязнителей на природные сообщества в целом. ПДК с каждым годом все больше устанавливаются для веществ в воздухе, воде, почве (рис. 7).

Рис. 7. Схема зоны загрязнения атмосферного воздуха в районе мощного промышленного источника (по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994):

Верхняя часть -- план-схема территории, нижняя часть -- «профиль» территории по линии АБ. ПЗ -- промышленная зона с источником выбросов; Г районы города; Д -- лесопарковые насаждения; СЗЗ -- санитарно-защитная зона. Пунктиром обозначены профили рассеяния и выпадения выбросов и соответствующие изолинии концентрации загрязнителей в приземном слое воздуха. Отображена ситуация, когда благодаря соблюдению ПДВ в жилой зоне города не превышается ПДК

Так, в настоящее время разработаны ПДК для 200 загрязняющих веществ воздушной и более 600 водной среды.

Предельно допустимые уровни вредного физического воздействия (ПДУ) устанавливаются, как правило, для шумового и электромагнитного загрязнения.

Производственно-хозяйственные стандарты качества окружающей среды регламентируют экологически безопасный режим работы производственного, коммунально-бытового и других объектов. К данному визу стандартов качества окружающей среды относятся предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в окружающую среду (ПДВ) и предельно допустимый сток (ПДС) загрязняющих веществ в водоемы конкретными источниками (предприятиями) той или иной территории.

Около 2 млн т, не считая минеральных удобрений, составляет общее количество веществ, ежегодно попадающих в биосферу. Меньше предельно допустимой может быть концентрация каждого из этих веществ, но совместное их присутствие вызывает такой же эффект, как и при их содержании, превышающем ПДК. Это явление называется эффектом суммации действия. Таким эффектом, например, обладают следующие сочетания вредных веществ: ацетон -- фенол, сернистый газ -- фенол, сернистый газ -- сероводород и др. При совместном содержании в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, необходимо соблюдать следующее условие:

(1)

где С₁, С₂, ...С_n -- фактические концентрации вредных веществ в окружающей среде;

ПДК₁, ПДХ₂, ...ПДК_n -- предельно допустимые концентрации этих вредных веществ в окружающей среде.

Рис. 8. Меры улучшения качества окружающей среды

Выбросы становятся опасными для здоровья человека, если при расчете сумма будет больше единицы.

Меры по улучшению качества окружающей среды разрабатываются на каждом предприятии, в каждом городе или поселке. Их можно объединить в следующие группы (рис. 8): технологические, ар-хитектурно-планировочные, инженерно-организационные, правовые, экономические мероприятия.

Контроль за качеством окружающей среды может проводиться по схеме, представленной на рис. 9.

Рис. 9. Схема управления загрязнением окружающей среды (по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994): 1--5 -- этапы воздействия и откликов; А -- уровень процессов; Б -- уровень контроля и коррекции; В -- уровень оценок и принятия решений; Г -- уровень нормативов. Минимальный контур практического регулирования обозначен двойными стрелками

Обращается внимание на следующие обстоятельства. Если для данного территориально-производственного комплекса определены предельно допустимая техногенная нагрузка (ПДТН), суммарные и дифференцированные по источникам ПДВ и ПДС, то контур регулирования сравнительно простой. Главная обратная связь для принятия решений определяется оценкой выбросов. В том же случае, когда строгая оценка не произведена и используются временно согласованные нормативы, то задача усложняется, относительно большое значение для принятия решений приобретает оценка экологического ущерба.

Следует иметь в виду и то, что принятие решений не ограничивает мероприятия только воздействиями на технологические процессы или средства очистки; которые должны уменьшить интенсивность и опасность эмиссии. Могут быть и другие варианты: перераспределение и перемещение мощности источников, замена технологии, увеличение санитарно-защитной зоны, отсе-ление людей из зоны активного влияния источника и т. д. В целом из схемы управления качеством окружающей среды следует, что главная обратная связь в контуре принятия природоохранных решений определяется блоком оценок воздействия. Одной из центральных процедур контроля экологической регламентации является оценка воздействий хозяйственной деятельности на окружающую среду.

5. Нормирование загрязняющих веществ в окружающей среде

Определяющее значение для контроля и управления качеством окружающей среды имеют гигиенические нормативы, направленные в первую очередь на профилактику неблагоприятного воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека.

Санитарно-гигиенические нормативы -- это устанавливаемые в законодательном порядке, обязательные для исполнения всеми ведомствами, органами и организациями допустимые уровни содержания химических и других соединений в объектах окружающей среды.

Схема гигиенического нормирования содержания химических веществ в объектах окружающей среды по В.Ф. Протасову, А.В. Молчанову (1995) представлена на рис. 10.

Норматив качества окружающей среды носит конкретный характер и основан на определенных признаках. К ним относятся:

-- объект защиты, например, древесные растения, технологическое оборудование,человек и т. д.;

-- среда, в которой нормируется и контролируется содержание вещества (воздух, вода, почва, биосубстраты человека (кровь, моча, волосы и т. д.);

-- критерий вредности (появление заболеваний в разных формах у человека, включая потомство; снижение продуктивности, пищевой ценности растений; выход из строя технологического оборудования и т. д.);

-- регламентируемая временная характеристика (воздействие в течение всей жизни человека, в течение его рабочего стажа, в короткий промежуток времени, например, в аварийных ситуациях);

-- последствия или «цена» норматива, к которым может привести отсутствие или превышение допустимого уровня.

Рис. 10. Схема гигиенического нормирования содержания химических веществ в объектах окружающей среды (по В.Ф. Протасову, А.В. Молчанову, 1995)



Санитарно-гигиенические нормативы в течение длительного времени оставались единственными критериями качества окружающей среды. В настоящее время наряду с гигиеническими ПДК нормируются содержание вредных веществ в кормах, химический состав ирригационных вод, устанавливаются ПДК химических соединений в сточных водах, подаваемых на сооружения по биологической очистке, разрабатываются ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. Разработаны ПДК химических соединений в воздухе особо охраняемых территорий, например, для усадьбы-заповедника «Ясная Поляна», предложены ПДК для защиты древесных растений от загрязнения.

Однако до настоящего времени гигиенические ПДК являются основным критерием качества окружающей среды и используются для оценки опасности экологической обстановки, расчета предельно допустимых выбросов и сбросов (ПДВ и ПДС), установления связи загрязнения окружающей среды с риском развития нарушения здоровья населения.

Гигиенические нормативы в связи со специфичностью и изменчивостью физико-химических свойств атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов растительного и животного происхождения, а также особенностями их воздействия на организм устанавливаются отдельно для каждого объекта или используется принцип разделения объектов санитарной охраны. Воздействие химических соединений может быть не только прямым, но и косвенным, например вследствие отказа населения от контролируемого водоисточника, ограничения водопользования и т. д. Следовательно, при нормировании химических соединений в тех или иных объектах должны учитываться различные виды неблагоприятных воздействий: влияние на органолептические показатели (внешний вид, запах, привкус и др.), рефлекторное действие, влияние на общесанитарные показатели (изменение численности сапрофитной микрофлоры, ее состав и др.), возможность миграции из одной среды в другую (переход вещества или его метаболита из почвы в воду, воздух, растения), санитарно-бытовой (изменение прозрачности атмосферы, бытовых условий проживания и т. д.), санитарно-токсикологический.

Установление окончательной величины ПДК проводится на основе принципа лимитирующего показателя вредности, в соответствии с которым величина норматива выбирается на уровне меньшей из значений концентрации, установленных по различным критериям вредности или используется принцип учета «слабого звена».

В реальных же условиях человек подвергается не изолированному воздействию какого-либо вещества, а сложному многофакторному воздействию. Отсюда необходимость учета всего многообразия воздействий отражена в принципе комплексного (единого, интегрального) гигиенического нормирования. Особенности комбинированного действия в настоящее время учитываются при гигиеническом нормировании вредных веществ во всех средах. Например, для атмосферного воздуха населенных мест установлены 56 коэффициентов комбинированного действия (для 36 бинарных смесей, 20 смесей из 3--5 компонентов).

6. Экологическая аттестация и паспортизация

Экологическая аттестация и паспортизация служат для документального описания эколого-экономических характеристик объектов природоохранной деятельности: территорий, территориально-производственных комплексов и хозяйственных объектов. Для этих целей разработаны формы экологического паспорта предприятия (производственного объединения), территории и методики проведения экологической паспортизации (Т.А. Акимова, В.В. Хаскин, 1994).

Экологический паспорт предприятия разрабатывается для учета всех видов техногенных воздействий на окружающую среду и сравнительного анализа вклада различных производственных процессов в общую природоемкость. Он содержит нормативно-справочную, фактографическую и отчетную информацию о природоемкости производства.

В экологический паспорт вносится, периодически корректируется и обновляется информация об исходных данных для расчета материально-энергетических балансов, нормативы ресурсопотребления, производственных циклов. Важными разделами паспорта являются результаты инвентаризации отходов производства, где дается описание условий образования и характеристики всех источников газовых выбросов, сточных вод, твердых и жидких отходов, приводятся сведения о текущей экономике предприятия, о планируемых и фактических затратах на мероприятия по достижению нормативных ПДВ и ПДС, а также и о других природоохранных мерах.

Паспорт дает возможность осуществить экологическую аттестацию того или иного хозяйственного объекта по признакам его соответствия требованиям предельно допустимой техногенной нагрузки и экологической техноемкости территории.

Экологический паспорт территории составляется с целью информационного обеспечения широкого круга пользователей информацией для решения научных, организационных и практических задач, которые направлены на рациональное природопользование. Дается систематизированная сводка данных о современном состоянии природных комплексов территории и воздействующих на них антропогенных факторов. Данный паспорт рассчитан на территорию административного района, но может использоваться и для других территориальных образований. В качестве примера приведем экологический паспорт территории, разработанный в 1990 г. НИИ охраны природы и заповедного дела, предусматривающий документальную фиксацию более 2,5 тыс. различных показателей по основным разделам:

-- общие сведения (административное деление, население территории, землеустройство);

-- природные условия (географическая характеристика, геологическое строение, климат, поверхностные и подземные воды, почвы, растительный покров и животный мир);

-- хозяйственная структура (специализация хозяйства, промышленность, энергетика и теплоснабжение, горнодобывающая промышленность, транспорт и пути сообщения, водное хозяйство, коммунальное хозяйство, сельское хозяйство, лесное хозяйство, охотничье хозяйство, рыбное хозяйство);

-- загрязнение природной среды (загрязнение атмосферного воздуха, почв, природных вод, сельхозпродукции, заболеваемость населения, животных и растений в результате загрязнения природной среды);

-- охрана природных комплексов (охраняемые природные территории, генофонд, зоны рекреации).

К паспорту прилагается атлас тематических карт и составляется общая экологическая карта территории. В конце документа дается заключение об экологической ситуации, что фактически является экологической аттестацией территории.

7. Экологическая экспертиза

При осуществлении мероприятий, связанных с воздействием на окружающую среду, природные экосистемы, здоровье людей, необходимо заранее, на уровне предпроектной или проектной документации исключить возможные отрицательные, негативные последствия путем проведения экологической экспертизы. Под экологической экспертизой следует понимать систему комплексной оценки всех возможных экологических и социально-экономических последствий осуществления проектов, функционирования народнохозяйственных объектов, принятия решений, направленных на предотвращение их отрицательного влияния на окружающую среду и на решение намеченных задач с наименьшей затратой ресурсов и минимальными последствиями.

Объектами экологической экспертизы являются:

-- все виды предплановой и предпроектной документации по развитию и размещению производственных сил страны и отраслей хозяйства всех субъектов федерации;

-- технико-экономические расчеты (обоснования), проекты строительства, реконструкции, расширения, технического перевооружения и ликвидации хозяйственных объектов и комплексов;

--документация по созданию новой техники, технологии, материалов и веществ;

-- проекты нормативно-правовой, инструктивно-методической и нормативно-технической документации, регламентирующей природопользование при ведении хозяйственной деятельности;

-- материалы, характеризующие экологическую ситуацию в регионе, которая формируется под воздействием различных видов текущей хозяйственной деятельности.

Цель экологической экспертизы:

-- обеспечение научно обоснованного определения соответствия проектных решений современным экологическим требованиям перед их утверждением в компетентных государственных органах;

-- предупреждение возможных негативных воздействий на экосистему планируемых, проектируемых и функционирующих объектов в процессе их реализации;

-- поддержание динамичного природного равновесия и благоприятного состояния окружающей среды при реализации народнохозяйственных планов.

Независимо от объекта экологической экспертизы она должна давать исчерпывающие данные (ответы) относительно его влияния:

-- на состав и режимы экологических фактов в аспекте закона толерантности по отношению к человеку и другим организмам;

-- экологические ниши живых организмов (в том числе и человека), обитающих исторически или временно в пределах зоны воздействия создаваемого или действующего объекта;

-- состав и структуру популяций организмов, ценных в хозяйственном, научном, историческом, эстетическом отношениях;

-- структуру, свойства и продукцию экологических систем;

-- состояние ландшафтов и природных комплексов;

-- функционирование круговоротов вещества и возможные последствия на глобальном уровне.

Выполнение вышеуказанного достигается в ходе решения следующих задач:

-- проверки и оценки проектных материалов в соответствии с требованиями статей Конституции Российской Федерации, Основ законодательства Российской Федерации о недрах, земельного, водного, лесного и иных законодательств, законов об охране атмосферного воздуха, животного мира, других правовых актов об охране природы и рациональном использовании природных ресурсов, о планировании, проектировании и капитальном строительстве;

-- осуществления экспертизы с позиций государственной экологической политики с тем, чтобы к реализации проектов возводимые народнохозяйственные объекты были не только технически, но и экологически передовыми и исключали любую возможность нарушения экологического равновесия;

-- установления экологических свойств проектных материалов и определения степени учета и отражения в них закономерностей взаимодействия антропогенных и конкретных экологических подсистем в общей системе общего -- природа на основе использования знаний экологических наук;

-- установление объективных данных о возможности реализации экспортируемых объектов в конкретных природных условиях;

-- подготовка заключений, содержащих выводы о степени эко-логичности материалов и рекомендации оптимальных вариантов природоохранных решений с учетом особенностей конкретной экосистемы.

В процессе экспертизы детально и всесторонне изучают экологическое содержание проектов путем анализа, синтеза, сравнения, наблюдения, описания, абстрагирования при строгом соблюдении требований действующего законодательства.

Критериями оценки выступают требования правовых норм, принципы охраны природы, природоохранительные приоритеты, экологические императивы, стандарты по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов, строительные нормы и правила, санитарно-гигиенические нормативы, основные показатели утверждений предплановой, проектно-плани-ровочной и проектно-сметной документации.

Оценочными критериями из ненормативных показателей являются обобщенные показатели природных особенностей местности, направления ветров, туманов, штилей, воздушных инверсий, рельефа и др., используя которые, эксперты могут дать объективную оценку работ.

Эколого-экспертная деятельность должна содержать элементы экологического прогнозирования не только на проектный период, но и на перспективу -- в форме научно обоснованного предвидения, направленного на сохранение оптимального режима экосистемы общество -- природа.

Эксперты обязаны обеспечивать соблюдение в проектах нормативных требований по очистке вод, включая промышленные и бытовые стоки, защите атмосферы от вредных выбросов, утилизации, нейтрализации и вторичному использованию хозяйственно-бытовых и промышленных отходов, рациональной разработке полезных ископаемых и рекультивации земель.

Эколото-экспертный процесс состоит из трех основных этапов: подготовительного, или проверки наличия необходимых реквизитов, представляемых проектных материалов и их соответствия действующему законодательству: основного, или аналитической обработки данных по объектам экспертизы; заключительного, или обобщения и оценки данных и составления акта экспертизы.

Правовой основой экологической экспертизы является законодательство Российской Федерации и субъектов Федерации (республики, края, области в составе России), нормативной базой -- весь комплекс существующих природоохранных и технических стандартов, ГОСТов, строительных норм и правил, санитарно-гигиенические и экологические нормативы.

В заключение еще раз обратим внимание на то, что решение экологических проблем зависит не только от ученых, но и политиков, производителей, от разумного поведения всего общества. Роль экологии -- помочь осознать, чем грозит незнание или пренебрежение этими проблемами, изучая природные сообщества, найти пути их сохранения для настоящего и будущего нашей планеты.

Литература

Реймерс Н. Ф. Природопользование: словарь-справочник. -- М.: Мысль, 1990. -- 637 с.

Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). -- М.: Россия молодая, 1994. -- 367 с.

Риклефс Р. Основы общей экологии. -- М.: Мир, 1979. -- 424 с.

Риффо К. Будущее -- океан. -- Л.: Гидрометеоиздат, 1978. -- 272 с.

Родионов А. И. и др. Техника защиты окружающей среды. -- М.: Химия, 1989. -- 512 с.

Русанов Я. С. Охота и охрана фауны. -- М.: Лесная промышленность, 1973. -- 143 с.

Самсонов С. К. Невидимые земледельцы. -- М.: Мысль, 1987. -- 172 с.

Скялкнн Ф. В. и др. Энергетика и окружающая среда. -- Л.: Энергоиз-дат, 1981. -- 280 с.

Соболевская К. А. Исчезающие растения Сибири в интродукции. -- Новосибирск: Наука, 1984. -- 222 с.

Соколов М.С., Монастырский О.А., Пикушова Э.А. Экологизация защиты растений. -- М.: Пущине, 1994. -- 462 с.

Стадницкий Г. В., Родионов А. И. Экология. -- СПб: Химия, 1996. -- 240 с.

Стариков В. П. Редкие и исчезающие виды животных Курганской области. -- Курган: Парус-М, 1995. -- 56 с.

Степановских А. С. Рациональное использование и охрана земель. -- Омск: ОмСХИ, 1980. -- 20 с.

Степановских А. С. и др. Интегрированная защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней при интенсивной технологии возделывания в Зауралье. -- Омск: ОмСХИ, 1988. -- 68 с.

Степановскчх А. С. Общая экология. -- Курган: ИПП «Зауралье», 1996..-- 464 с.

Степановских А. С. Экология. -- Курган: ГИПП Зауралье, 1997. -- 616 с.

Степановских А. С. Охрана окружающей среды. -- Курган: ГИПП Зауралье, 1998. -- 512 с.

Сукачев В. Н. Основы лесной биогеоценологии. -- М.: Наука, 1964.

Сукачев В. Н. Избранные труды. -- М.: Наука, 1972.

Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. -- М.: Колос, 1971. -- 456 с.

Тышкевич Г. Л. Экология и агрономия. -- Кишинев: Штиинца, 1991. -- 228 с.

Уатт К. Экология и управление ресурсами. -- М.: Мир, 1971. -- 463 с.

Уоллворк К. Нарушенные земли. -- М.: Прогресс, 1979. -- 269 с.

Уорк К., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль. -- М.: Мир, 1980. -- 640 с.

Уразаев Н. А., Вакулнн А. А., Марымов В. И. и др. Сельскохозяйственная экология. -- М.: Колос, 1996. -- 255 с.

Фарб П. Популярная экология. -- М.: Мысль, 1971. -- 192 с.

Фишер Д., Саймон Н., Умсент Д. Красная книга. -- М.: Прогресс, 1976. -- 477 с.

Хайнищ Э., Паукке X. и др. Агрохимикаты в окружающей среде. -- М.: Колос, 1979. -- 357 с.

Хржановский В. Г. и др. Ботаническая география с основами экологии растений. -- М.: Колос, 1994. -- 240 с.

Черкинский С. Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. -- М.: Стройиздат, 1972. -- 223 с.

Черников В.А. и др. Агроэкология. -- М.: Колос, 2000. -- 536 с.

Чернова Н. М., Былова А. М. Экология. -- М.: Просвещение, 1988. -- 272 с.

Чулкина В. А. Биологические основы эпифитотиологии. -- М.: Аг-ропромиздат, 1991. -- 287 с.

Шебалин А. Ф. Оборотное водоснабжение промышленных предприятий. -- М.: Стройиздат, 1972. -- 296 с.

...