close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ТЕХНОСФЕРА - Лицей №102

код для вставкиСкачать
МАКРОЭКОЛОГИЯ КАК МЕЖДИСЦИПЛИНАРНАЯ ОБЛАСТЬ ЗНАНИЙ
Общая экология
Теоретическая экология
Математическая экология
Моделирование экологических систем и
процессов
Экспериментальная экология
Связи: Теоретическая биология, Общая
теория систем, Математика, Кибернетика
Биоэкология
Экология систематических групп организмов –
царств, типов, классов, отрядов, семейств
Экология естественных биосистем – особей,
малых групп, популяций, биоценозов,
экосистем
Эволюционная экология
Связи: Все общебиологические дисциплины:
ботаника, зоология, микробиология,
микология, протистология, физиология,
теория эволюции и др.
Экосферология
Глобальная экология
Учение о биосфере и ее взаимодействии с
техносферой
Связи: Общая экология, Биоэкология
Геоэкология, Глобалистика
Геоэкология
Экология организмов по принадлежности к
различным средам обитания, биогеографическим
областям, природно-климатическим зонам,
континентам, странам
Связи: География, Геология, Геофизика, Геохимия,
Климатология, Биогеография
Экология человека
Биоэкология человека: эволюция и современный
антропогенез
Социальная экология: экология личности, семьи,
социальных групп, экология потребностей, экология
этносов и этногенеза, демографическая экология
Связи: История, Антропология, Социология,
Медицина, Демография
Прикладная экология
Экологические аспекты производства, промысла и
коммунального хозяйства
Инженерная экология (строительство,
промышленность, энергетика, транспорт)
Сельскохозяйственная экология
Охраняемые природные объекты
Связи: Отрасли хозяйства, Ресурсы, Экономика,
Природопользование, Эргономика, Теория
безопасности и риска
ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ – ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
Экотоксикология
Анализ токсического действия поллютантов
на организменном и суборганизменном
уровнях в реальных природных условиях
Экодиагностика
Ценностная
интерпретация
антропогенных
изменений экосистем
Биоиндикация и биотестирование
Обнаружение и оценка воздействия
стрессоров на биосистемы
Экологический мониторинг
Слежение за всеми
составляющими природоемкости
производства и состоянием
окружающей среды
Экологическая экспертиза
Установление соответствия
намечаемой деятельности
экологическим требованиям
Оценка воздействия
на окружающую
среду (ОВОС)
Экологическое
нормирование
Получение
экологических
нормативов
Экологическое
проектирование
Экологическое обоснование
продукта, процесса, проекта
Экологическое прогнозирование, экологический аудит
и сертификация, экологическое управление, устойчивое развитие
Кратные единицы величины
Кратность величины
Название приставки
Символ
10-12
пико
п
10-9
нано
н
10-6
микро
мк
10-3
милли
м
103
кило
к
106
мега
М
109
гига
Г
1012
тера
Т
1015
пэта
П
1018
экса
Э
Экологические ниши человечества.
Раннеисторические формы хозяйства.
Техногенез и формирование техносферы.
Экологическая ниша – это многомерное пространство
различных экологических факторов, в котором реализуются
условия нормального существования определенного организма,
популяции или вида и соответствующая его функциональная роль
в сообществе.
В антропогеографии и в этнологии используется понятие
«хозяйственно-культурный тип» – определенные комплексы
особенностей хозяйства и культуры, которые складываются
исторически у различных народов, находящихся на близких уровнях
социально-экономического развития и обитающих в сходных
естественно-географических условиях.
Для раннеисторического времени выделяются 6 основных
способов получения продуктов питания, т.е. форм хозяйства,
которые характеризуют экономический уклад, типичный для
данного сообщества, по существу соответствующие хозяйственнокультурным типам и их представительству в разных расах.
Формы хозяйства
Собиратели – живут сбором плодов, корней,
насекомых, моллюсков, мелкой дичи.
Материальная культура очень бедна и примитивна.
Единственное домашнее животное – собака
Охотники и рыболовы – живут охотой и рыбной
ловлей. Ставят силки и капканы для дичи.
Их жилища часто хорошего качества.
Существуют зачатки гончарного ремесла и
ткачества
Пастухи и скотоводы – держат крупный рогатый
скот, овец, коз. Приручена лошадь.
Выделка шкур и кожи.
Часто строят прочные жилища.
Возделывают землю
Кочевники – скотоводы, регулярно
перемещающиеся в поисках пастбищ.
Приручены лошади и верблюды
Примитивные земледельцы – садоводство и
огородничество на основе ручного труда, имеют
подсобные угодья. Небольшую роль играет
собирание плодов и ягод, а также охота.
Иногда держат свиней и домашнюю птицу
Пашенные земледельцы – обрабатывают землю
с применением животных и пахотных орудий.
Избыток продуктов становится товаром для обмена
и высвобождает часть людей для занятия
ремеслами
Экваториальные
Бушмены,
австралийцы,
ведды
Расы
Европеоидные
Монголоидные
Сообщества
мезолита
(10–6 тыс. лет до
н.э.)
Индейцы Огненной
Земли,
калифорнийские
индейцы
Пигмеи, народы
Кроманьонцы,
Западной Африки,
ископаемые люди из
меланезийцы,
Пржедмоста
ведды
Банту, масаи,
готтентоты
Негры Сахары
(народы Нила и
Нигера)
Лапландцы,
«нордические»
народы железного
века (с 1-го
тысячелетия до н.э.)
Бедуины, туареги
Эскимосы,
американские
индейцы
Группы южной
Манчжурии
Монголы, народы
Туркестана, чукчи
Банту, народы
Новой Гвинеи,
меланезийцы
Индо-дравиды
Южные монголы,
малайцы
Народы Западной
Африки,
полинезийцы
Народы
Средиземноморья,
славяне
Хопи, майя,
индонезийцы,
северные монголы
Техногенез в истории цивилизации – это нарождение техники,
создание человеком все более совершенных способов, орудий и
устройств для воздействия на окружающий материальный мир с
целью создания и потребления благ.
Техногенез с экологической точки зрения – это нарождение
техники, последний по времени этап эволюции, обусловленный
деятельностью человека и вносящий в биосферу вещества, силы и
процессы, которые изменяют и нарушают ее равновесное
функционирование и замкнутость биологического круговорота.
Первый костер, разожженный человеком, по существу положил
начало техногенезу.
Приобретя существенное дополнение к солнечной энергии,
воспринимаемой непосредственно и потребляемой в виде пищи,
человек стал единственным в природе энерго-консументом.
Конец палеолита и переход к мезолиту (10–6 тыс. лет до н.э.),
характерному для Северной и Средней Европы, ознаменовался
новыми достижениями материальной культуры: человек начал
сверлить и шлифовать камни, изготавливать топоры с рукояткой,
жатвенные ножи, однополозные сани, лодку и весло, лук и стрелы.
Изменение характера землепользования в эту эпоху (на
Ближнем Востоке около 9 тыс. лет до н.э., на юге Европы 7–6
тыс. лет до н.э.) обычно называют неолитической (первой
сельскохозяйственной) революцией.
Неолитическая революция означала переход от
присваивающего к производящему хозяйству – земледелию и
животноводству.
Но человек еще не научился трансформировать энергию огня.
Это была эпоха мускульной энергетики, когда в распоряжении
человека были только собственная сила и простые орудия, а
затем и сила прирученных животных.
Все это вместе с оседлостью, созданием постоянных поселений и
необходимым разделением труда означало появление
предпосылок к возникновению устойчивой материальной культуры.
На ограниченных территориях освоения человек не мог добыть
нужное количество животной пищи («кризис консументов»).
Поэтому распространение земледелия сопровождалось
развитием скотоводства и пастбищного хозяйства.
Эпохе неолита (на Ближнем Востоке с 6 тыс. лет, в Европе 5–
3 тыс. лет до н.э.) принадлежит ряд культурных инноваций, среди
которых посуда из обожженной глины (керамика), прядение и
ткачество (с помощью простейшего ткацкого станка) из шерсти,
конопли, крапивы, льна.
Для строительства жилищ кроме дерева и камней стал
применяться кирпич-сырец.
Одним из культурных достижений неолита было зарождение
металлургии.
Из самородной меди методом холодной ковки человек начал
изготовлять мелкие изделия – орудия труда, оружие, украшения.
Наступил энеолит – меднокаменный век.
Эта стадия отмечена изобретением алфавита, колеса, паруса,
гончарного круга, лошадиной сбруи.
В Северной Европе медь появилась только около 3000 г. до н.э.
В 4-м тысячелетии до н.э. на Ближнем Востоке возникает
огненная металлургия и начинается эпоха бронзы – сплавов меди
с мышьяком, оловом, никелем.
Существенно расширяется ассортимент металлических изделий.
Позднее появились предметы из золота и серебра,
обработанные драгоценные камни.
Было освоено крашение тканей.
Но еще более важными приметами того времени были
возникновение поливного земледелия, подсечно-огневого
земледелия, отгонного и кочевого скотоводства.
Человек начал изменять природу.
Земледелец мог произвести продукции больше, чем нужно было
его семье; возникли товарные отношения, торговля.
В эту же эпоху и в конце 4-го – начале 3-го тысячелетия до н.э.
в Древнем Египте и на юге Двуречья возникли первые городагосударства.
Железный век, сменивший век бронзы в начале 1-го
тысячелетия до н.э. и ознаменовавшийся ускорением
общественного прогресса, по существу продолжается до сих пор.
На протяжении нескольких тысячелетий сопряженный рост
населения и экономики не таил угрозы саморазрушения.
Но, начиная с эпохи великих географических открытий, эта
взаимная стимуляция стала заметно нарастать.
Заселение европейцами Америки и Австралии, формирование
колониальных империй завершили расширение глобального ареала
человечества.
Новое время в Европе и в Восточной Азии было временем
массового уничтожения лесов.
Позднее то же самое происходило на востоке США.
Дерево нужно было для строительства и предметов обихода,
кораблестроения, для топлива.
Стал ощущаться дефицит древесины – «кризис продуцентов».
Одноступенчатые механические преобразователи природных сил
– водяные и ветряные двигатели – перестали удовлетворять
человека поскольку он постоянно нуждался в концентрации
энергии, в повышении ее качества, в увеличении силы и мощности,
прилагаемой к объектам деятельности.
Появились первые преобразователи тепловой энергии и
новый энергоноситель – каменный уголь.
Как только оказалось, что созданная человеком машина,
состоящая из топки, котла и парового двигателя, может
развивать мощность многих лошадиных сил, направление
общественного прогресса и дальнейших взаимоотношений
человека с природой было однозначно предрешено.
С этих пор власть человека над природой стала проявляться,
главным образом, в уничтожении природных ресурсов и
загрязнении среды.
Последующие шаги технического прогресса – двигатель
внутреннего сгорания, электричество, промышленная химия,
атомная энергетика – не изменили эту тенденцию.
Эпоха истощительной химической теплоэнергетики еще не
закончилась, но уже надвинулась следующая – эпоха ядерной
теплоэнергетики на невозобновляющихся ресурсах, грозящая
еще более опасным загрязнением.
Применение машин и ископаемого топлива позволило
значительно повысить продуктивность земледелия, освоить новые
территории и расширить площадь возделываемых земель.
Но одновременно это сильно увеличивало энергоемкость
производства продуктов питания и обеспечения других
потребностей человека.
Вещественные концентраты энергии – уголь, нефть, газ –
оказались универсальной валютой и источниками богатства.
В XX веке окончательно сформировалась техногенная
цивилизация, адаптированная ко всем типам сред и в
колоссальном масштабе реализующая идеологию потребительского
отношения к природе.
Быстрый рост населения и мировой экономики, их взаимная
эскалация образовали контур положительной обратной связи,
который ведет к глобальному эколого-экономическому кризису.
Таким образом, в процессе техногенеза – исключительно
короткого по продолжительности этапа эволюции – человеческая
цивилизация привела к появлению на планете новой глобальной
материальной совокупности в виде многослойной
насыщенной сферы искусственных объектов – техносферы.
Экологические
кризисы в
развитии
цивилизаций
(по Н.Ф. Реймерсу,
1992)
Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизаций
(по Н.Ф. Реймерсу, 1992 с изменениями)
Название кризиса
Время
Причины кризиса
Пути выхода из кризиса
Предантропогенный
3 млн. лет назад
Обеднения ресурсов
собирательства и промысла
для человека
30–50 тыс. лет
назад
Наступление засушливого
периода (аридизация климата)
Недостаток доступных
первобытному человеку
ресурсов
Перепромысла крупных
Животных
(кризис консументов)
Примитивного поливного
земледелия
10–50 тыс. лет
назад
Уничтожение доступных
крупных животных человекомохотником
Возникновение прямоходящих
антропоидов
Простейшие биотехнические
мероприятия типа выжигания
растительности для обновления
экосистем
Переход к примитивному
земледелию, скотоводству
(неолитическая революция)
1,5–2 тыс. лет
назад
Недостатка растительных
ресурсов и продовольствия
(кризис продуцентов)
Глобального загрязнения
среды и угрозы истощения
ресурсов
(кризис редуцентов)
Глобальный
термодинамический
(теплового загрязнения)
150–250 тыс.
лет назад
Примитивный полив и
Переход к неполивному (богарному)
сопутствующие ему истощение
земледелию
и засоление почв
Истощительное
Промышленная революция, новые
землепользование, отсталые
технологии в сельском хозяйстве
технологии
Глобального исчерпания
надежности экологических
систем
30–50 тыс. лет
назад и по
настоящее
время
Начался и
прогнозируется
Первые
признаки и
прогноз
Истощительное
природопользование,
многоотходные технологии
Энергосберегающие технологии,
безотходное производство, поиск
экологически приемлемых решений
Выделение в среду большого Ограничение использования энергии,
количества тепла, особенно из
предотвращение парникового
внутренних источников,
эффекта, поиск решений
парниковый эффект
Нарушение экологического
Приоритет экологических ценностей
равновесия в масштабах
перед всеми другими, поиск решений
планеты
ТЕХНОСФЕРА
Рост техносферы в XX веке (по Т.А. Акимовой, В.В. Хаскину, 2006)
Показатель
Начало века
Конец века
Валовой мировой продукт, млрд. долл./год
60
25000
Энергетическая мощность техносферы, ТВт
1
14
Численность населения, млрд. человек
1,6
6,0
Потребление пресной воды, км3/год
360
5000
Потребление первичной продукции биоты, %
1
40
Площадь лесопокрытых территорий, млн. км2
57,5
50,0
Рост площади пустынь, млн. км2
-
1,7
Сокращение числа видов, %
-
–20
20
60
Площадь суши, занятая техносферой, %
Современное мировое хозяйство можно рассматривать
как видовую реализованную экологическую нишу
человечества.
По многим пространственным и потоковым параметрам она
совпадает с биосферой, экологическая емкость которой
ограничена.
Поэтому неизбежны конкурентные отношения между
активными элементами техногенной среды и биосферы,
между общественными производствами и планетарной
биотой.
Техносфера – это планетарное пространство,
находящееся под воздействием производственной
деятельности людей и занятое продуктами этой
деятельности.
Техносфера включает всю глобальную совокупность
орудий, объектов, материальных процессов и продуктов
общественного производства.
Общая масса техносферы составляет от 10 до 20 Тт.
В составе техносферы можно выделить:
техническое вещество – активно функционирующую
часть средств производства, т.е. совокупность
действующих инструментов, станков, машин, механизмов,
аппаратов, топок, реакторов, действующих коммуникаций и
т.п.
Основное техническое вещество имеет массу 15 Гт и в
настоящее время обновляется за средний срок порядка 10 лет.
Техника воспроизводит сама себя.
Искусственное вытесняет естественное.
техногенное вещество – вся остальная, неактивная масса
техносферы – здания, сооружения, коммуникации, скопления
извлеченных пород и отходов производства и потребления,
техногенные эмиссии и т.д.
Масса техногенного вещества к настоящему времени
достигла колоссальной величины – 8,5 Тт – почти в полтора
раза больше массы биоты биосферы.
Сравнение биосферы и техносферы
Показатели
Сферообразующее число биологических видов
Число контролируемых видов
Масса сферы, Гт
В том числе:
активное вещество, Гт
неактивное, произведенное вещество, Гт
Кратность обновления активного вещества, год
Годовая нетто-продукция, Гт
Годовой расход органического вещества, Гт
Годовой расход энергии, ЭДж
Годовой расход воды, км3
Степень замкнутости круговорота веществ, %
Запас генетической информации, Гбит
Запас сигнальной информации, Гбит
Скорость переработки информации, бит/с
Информационная скорость эволюции, бит/с
Биосфера
7
10
7
10
4
2,5 . 10
3
Техносфера
1
4
10
4
10
4,9 . 10
4
2,0 . 10
15
4
10
0,10
0,10
550
170
8200
4
3 . 10
1,5
24
450
-1
99,9
6
10
–
36
10
0,1
5000
10
7
8
16
10
7
10
СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Рост численности населения Земли:
Начало IV тысячелетия до н.э. – 100 млн. человек
1000 лет до н.э. – 300 млн. человек
1500 год – 425 млн. человек
1850 год – 1169 млн. человек
1900 год – 1630 млн. человек
1950 год – 2527 млн. человек
2000 год – 6083 млн. человек
2012 год – 8000 млн. человек
2050 год – 10000 млн. человек
Изобилие обычно характеризуется величиной ВВП, ВНП, ВМП
Экспоненциальный рост мировой экономики свидетельствует об
экспоненциальном росте изъятия природных ресурсов.
На 20% самого богатого населения мира приходится 86% общей
суммы личных расходов, потребление 58% мировой энергии, 45% мяса
и рыбы, 84% бумаги, наличие 87% личных автомобилей.
Технологии
Экологическая состоятельность применяемых технологий
оценивается по степени воздействия на окружающую среду в
расчете на единицу ВВП.
Рост численности населения (N, млрд.), мощности
энергетики (E; ТВт = 1012 Вт), душевого потребления мощности
(E/N, кВт/чел.) и валового мирового продукта (ВМП, трлн. долл.) в XX в.
Техногенный материальный баланс
Из 120 Гт ископаемых материалов и биомассы,
мобилизуемых за год мировой экономикой, только 9 Гт (7,5%)
преобразуется в материальную продукцию в процессе
производства.
Более 80% этого количества возвращается в основные фонды
производства.
Только 1,6 Гт составляют личное потребление людей, причем
2/3 этой массы относится к нетто-потреблению продуктов
питания.
Из окружающей среды все люди потребляют 3,6 Гт
питьевой воды и 1,2 Гт кислорода.
В атмосферу возвращается 1,6 Гт выдыхаемых углекислого
газа и паров воды; при этом выделяется 18 ЭДж теплоты.
В водоемы и на поверхность земли от людей поступает 4Гт
жидких и 0,8 Гт твердых отходов.
Материальный нетто-баланс человечества как биологического вида
необычайно велик, во много раз превосходит материальный бюджет любого
другого вида животных, но в целом почти вписывается в глобальный
биотический круговорот и создает лишь часть современных экологических
проблем.
Наиболее серьезные проблемы связаны с потреблением
биоресурсов, энергетикой и промышленным производством.
Ежегодное изъятие около 10 Гт сухого вещества биомассы в
виде сельхозпродукции, древесины и морепродуктов составляет
почти 5% продукции фотосинтеза на суше.
Но за счет антропогенного уменьшения биомассы и
продуктивности естественных экосистем, замещения их
агроценозами, вырубки лесов, опустынивания, техногенной
деградации и т.д. – человек косвенно переводит в антропогенный
канал еще 7–10% первичной продукции экосистем суши, снижая
продуктивность земной биосферы примерно на 10–12%.
Именно это расценивается как самое главное
вмешательство хозяйства в природные процессы.
Общая масса отходов современного человеческого
хозяйства и продуктов техносферы (за исключением простых
газообразных веществ, участвующих в обмене кислорода, азота и
паров воды) составляет не менее 140 Гт в год.
Это количество распределяется между водоемами, воздухом и
поверхностью земли приблизительно в соотношении 1:2:6.
Все отрасли техносферы потребляют огромное
количество воды: около 5000 км3 в год – это соответствует
почти 1/5 объема влаги, вводимой в планетарный
круговорот транспирацией всех растений суши.
С учетом потребляемого воздуха и добываемого природного
газа техносферный газообмен составляет более 150 тыс. км3 в
год, что превышает 1/4 биосферного газообмена.
Почти такое же соотношение существует между выделением
техногенной теплоты и годовым потоком энергии фотосинтеза.
Таким образом, к концу XX столетия человечество на 20–25%
увеличило обмен веществ и энергии на планете.
Наиболее серьезно вмешательство техногенеза в биосферный
обмен органических веществ.
По закону распределения вновь образовавшегося
органического вещества между разными группами
гетеротрофных организмов для крупных консументов
допустимо изъятие не более 1% ежегодной продукции
биосферы («правило одного процента»).
Человек, ставший самым мощным в природе конечным
консументом, во много раз, почти на порядок превысил
естественный норматив.
Наиболее важным отличием техногенного массообмена
от биологического круговорота является то, что
техносферный круговорот веществ существенно разомкнут
и в количественном, и в качественном отношении.
Cовременная техносфера не только вытесняет и
замещает биосферу, но и нарушает средорегулирующую
функцию биосферы.
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ КАК РЕСУРСЫ ТЕХНОСФЕРЫ
Ресурсы – это вещества, материалы, силы и потоки
вещества, энергии и информации, которые:
1) образуют входные звенья природных или хозяйственных
циклов, являются их необходимыми участниками и в связи с
этим – носителями функции полезности;
2) имеют измеряемое количественное выражение: массу,
объем, плотность, концентрацию, интенсивность, мощность,
стоимость;
3) при изменениях во времени подчиняются
фундаментальным законам сохранения.
Ресурсы естественные (природные) – важнейшие
компоненты окружающей человека естественной среды,
используемые для удовлетворения материальных,
энергетических и культурных потребностей общества (ресурсы
животного мира, земельные, лесные, водные, рекреационные,
эстетические и др.).
Cледует различать (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2007):
ресурсы биосферы (которые представлены только
возобновляемыми ресурсами вещества, энергии и информации),
находящиеся под контролем живых организмов;
ресурсы техносферы, в которые, помимо значительной части
ресурсов биосферы, захваченных человеком и вырванных им из
биологического круговорота, входят и невозобновляемые
ресурсы (добываемые в основном из недр), находящиеся вне
контроля биоты биосферы, и которые никаким существам,
кроме человека, не нужны, чаще вредны.
Природоемкость – объем возобновляемых ресурсов,
используемых техносферой.
Существует несколько классификаций природных ресурсов.
Естественная классификация основана на разделении
ресурсов по компонентам природной среды: земельные,
минеральные, водные, климатические, растительные, животного
мира и т.п.
В хозяйственной классификации ведущее значение имеет их
принадлежность: ресурсы топливно-энергетического
комплекса, металлургии, сельского хозяйства и т.д.
С эколого-экономической точки зрения важна классификация
природных ресурсов по признакам исчерпаемости.
Природные ресурсы можно классифицировать и:
– по их использованию: производственные ресурсы
(сельскохозяйственные, промышленные), рекреационные,
эстетические, научные и др.;
– по заменимости: заменимые (например, ископаемое
топливо можно заменить энергией Солнца, ветра) и
незаменимые (кислород воздуха для дыхания, пресная вода для
питья).
Деление по признаку использования условно, так как один и
тот же ресурс (например, вода в озере) может быть использован
как для промышленных и рыбоводческих нужд, так и для
рекреационных целей.
Классификация природных ресурсов
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ
НЕИСЧЕРПАЕМЫЕ
ИСЧЕРПАЕМЫЕ
КОСМИЧЕСКИЕ
ПЛАНЕТАРНЫЕ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ
НЕВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ
Солнечная
радиация
Гравитация
Энергия
приливов и
отливов
Атмосфера
Гидросфера
Климатические
ресурсы
Почва
Растительный и
животный мир
Водные
(в региональном
аспекте)
Богатства недр
(Минеральные
ресурсы,
Ископаемое
топливо)
Однако при этом часто действует правило интегрального
ресурса, согласно которому использование его в одних целях
затрудняет или полностью исключает использование в
других.
Так, если в водоем спускаются отходы промышленного производства,
то это затрудняет использование его в питьевых целях или для разведения
рыбы.
При осуществлении хозяйственной деятельности важно иметь
достаточно полную информацию о ресурсообеспеченности и
природоемкости производства.
Ресурсообеспеченность – это соотношение между
величиной природных ресурсов и размерами их использования.
Она выражается либо количеством лет, на которое
должно хватить данного ресурса, либо его запасами из
расчета на душу населения.
О ресурсообеспеченности нельзя судить только по размерам запасов, –
надо учитывать интенсивность потребления их самим обществом.
Природоемкость производства – совокупный ущерб,
который наносится природным объектам и ресурсам,
состоянию окружающей среды строительством и
эксплуатацией хозяйственных объектов, их отходами и
продукцией.
Для учета имеющихся природных ресурсов в каждом
цивилизованном государстве существуют
Кадастры природных ресурсов – своды экономических,
экологических, организационных и технических
показателей, характеризующих количество и качество
природных ресурсов, состав и категории
природопользователей.
Кадастры представляются по видам природных ресурсов, периодически
обновляются, данные кадастровой оценки применяют при планировании
использования ресурса, для оценки степени рациональности использования,
при определении платежей за ресурс.
ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
Прикладная геоэкология рассматривает земельные ресурсы с
нескольких точек зрения.
Наиболее существенными являются:
• размеры территории, совокупность площадей освоения и
эксплуатации, техноемкость и демографическая емкость
территории;
• географическое положение территории, принадлежность к
определенной природной зоне, географической области, типу
ландшафта;
• качество земли, почвы – субстрата и источника продукции
сельского хозяйства.
Производственной деятельностью человека и продуктами труда в той или
иной мере охвачено почти все пространство планеты.
Однако плотность размещения объектов и материальных потоков
техносферы очень сильно варьирует.
Она близка к распределению плотности населения и отражает размещение
современной цивилизации на планете.
На основе аэрокосмических данных была оценена площадь
земель, не затронутых хозяйственной деятельностью.
Оказалось, что их осталось 38,6 млн. км2, или 28% площади
суши, не считая материковых льдов.
Нарушение естественных экосистем на большей части
территории суши – самый существенный и наиболее
драматичный результат техногенеза, гораздо более
серьезный, чем глобальное потепление и изменение климата.
Человечество проделало множество огромных «дыр» в
зеленом покрове планеты, которые намного опаснее, чем
«озоновые дыры».
Для макроэкологического анализа представляет интерес
интегральная оценка антропогенного давления разных регионов
мира, выраженная с помощью «экологического следа».
Экологический след (ЭС) является оценочным показателем
антропогенного давления на глобальные и региональные
экосистемы, выраженным в «территориальных единицах».
Площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью (%)
Континенты
По критерию Hannah et
al. (1994)
По данным съемки из
космоса (1999)
Европа
15,6
5,7
Азия
43,5
22,9
Африка
48,9
27,0
Северная Америка
56,3
34,0
Южная Америка
62,5
20,9
Австралия
62,3
27,1
Вся суша (без
Антарктиды и других
ледяных и скальных
поверхностей)
56,0
28,3
Каждая такая единица соответствует числу гектаров
биологически продуктивной земли, необходимой для
производства продовольствия и древесины, потребляемых
человеком, создания инфраструктуры, используемой
человеком, и поглощения углекислого газа, выделяемого при
сжигании топлива.
Экологический след имеет максимальное значение в Северной Америке,
затем идет Западная Европа.
Минимальное значение экологического следа установлено для Африки.
ЭС – это функция от численности населения, среднего потребления
ресурсов на душу и энергоемкости используемых технологий.
Для большинства так называемых развитых стран ЭС,
т.е. земельная площадь, требующаяся для того, чтобы
полностью ассимилировать соответствующее техногенное
воздействие на природную среду, существенно превышает их
территорию.
За последнюю четверть XX века ЭС мира увеличился от 12
млрд. до 17 млрд. «территориальных единиц».
Известные лимиты освоения новых территорий связаны не
столько с малой доступностью их для техники и размещения
промышленных объектов, сколько с малой пригодностью для
постоянной жизни людей.
Поэтому существует понятие эффективной территории.
Согласно европейскому стандарту это территории со
среднегодовой температурой выше –2о С и с высотой над
уровнем моря менее 2000 м.
Только небольшие этнические группы людей оказались
приспособленными к существованию и ведению хозяйства в условиях
Субарктики и высокогорья.
Из 149 млн. км2 площади суши на долю земель, в принципе
пригодных для хозяйственного освоения и в значительной
степени уже освоенных, приходится лишь около 60 млн. км2.
В настоящее время площадь занятых и возделанных
человеком земель близка к 25 млн. км2 (т.е. 1/6 площади суши).
Под прямым контролем человека находится около 40 млн.
км2.
Основными причинами потери части земельных ресурсов
сельского хозяйства являются:
а) эрозия почв – смыв и сдувание поверхностного
плодородного слоя почвы водой и ветром;
б) потеря гумуса и снижение плодородия вследствие
неправильной агротехники, в основном из-за отсутствия
севооборота и недостаточного возвращения в почву питательных
веществ;
в) подтопление и вторичное засоление почвы, вызываемое
бездренажным орошением и неконтролируемой подачей воды;
г) машинная деградация почвы (переуплотнение, нарушение
структуры пахотного слоя, смешивание его с подстилающей
породой);
д) химическое и радиационное загрязнение почвы.
Одним из наиболее серьезных проявлений деградации
земель является техногенное опустынивание, вызванное
деятельностью человека и изменениями климата.
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ И ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ ОПУСТЫНИВАНИЯ
ПРИРОДНЫЕ
АНТРОПОГЕННЫЕ
Неблагоприятные метеоусловия
(длительные засухи)
Сведение лесов (вырубка деревьев,
кустарников)
Засоление почв
Чрезмерная нагрузка на пастбища
(перевыпас)
Преобладание легких (супесчаносуглинистых) почв
Интенсивная распашка, ускоренная
дефляция (выдувание) и засоление
почв
Снижение уровня
подземных вод
(опускание базиса эрозии)
Нерациональное водопользование,
падение уровня грунтовых вод
Ветровая и водная эрозия
Выжигание прошлогодней сухой
травы
Скорость опустынивания в мире сейчас достигает 7–10 млн. га в год.
Кроме того, ежегодно еще 20 млн. га теряют продуктивность из-за
эрозии и наступления песков.
Земельные ресурсы России
Общая площадь земельного фонда Российской Федерации –
17,1 млн. км2.
Преобладающую часть территории страны занимают тайга,
тундра и лесотундра, мало освоенные и практически
непригодные для земледелия.
Около 11 млн. км2 находятся в зоне вечной мерзлоты.
Из всей площади земель Евразии, не затронутых
хозяйственной деятельностью, почти 70% приходится на Россию.
Эффективная территория России составляет 5,5 млн. км2 –
менее 1/3 общей территории.
Это пятое место после Бразилии, США, Австралии и Китая.
Она вытянута длинной, более 8000 км полосой, что
обусловило большую протяженность транспортных магистралей.
Здесь сосредоточены более 95% населения и 93%
хозяйственной инфраструктуры страны, в том числе все
сельскохозяйственные угодья – 224 млн. га.
Из 130 млн. га пашни России большая часть расположена в
зоне рискованного земледелия.
Поэтому потенциальная продуктивность пашни у нас мала и
компенсируется большой посевной площадью: на каждого
жителя страны приходится почти 0,9 га пашни (в 3,5 раза
больше среднемирового показателя).
Однако и имеющийся продукционный потенциал пашни используется с
низкой эффективностью. Она в 3–5 раз ниже, чем во многих странах.
На юге России – в Волгоградской, Ростовской областях,
Краснодарском крае, Ставрополье – из-за эрозии, подтопления
и засоления продолжается потеря чернозема.
Третья часть черноземов мира находится в России и дает
более 80% сельскохозяйственной продукции.
Только за вторую половину XX века Россия потеряла более
трети своего чернозема.
Площадь затопленных земель в результате создания
водохранилищ на равнинных реках Европейской территории
достигли 3,5 млн. га.
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
Часть гидросферы
Объем
(тыс. куб.
км)
Мировой океан
1338000,0
96,5
–
Подземные воды,
в том числе пресные
23400,0
10530,0
1,70
0,76
–
30,1
Ледники и снежный покров
24064,1
1,74
68,7
Подземные льды
300,0
0,022
0,86
Воды озер
пресные
соленые
176,4
91,0
85,4
0,013
0,007
0,006
–
6,26
–
Воды болот
11,47
0,0008
0,03
Воды в руслах рек
2,12
0,0002
0,006
Воды атмосферы
12,90
0,001
0,04
Биологическая вода
1,12
0,0001
0,003
Общие запасы воды
1385984,61
100,00
–
Запасы пресной воды
35029,21
2,53
100,00
Доля мировых запасов
от общих запасов от запасов пресной
воды
воды
Если для организмов суши ресурсом пресной воды считать
только возобновляемые запасы воды в почве, биомассе, реках
и озерах, то их суммарный статический объем – около 200
тыс. куб. км – составляет всего 0,014% общего количества
воды на планете.
Ресурсы пресной воды распределены крайне
неравномерно; размах годового количества осадков в
разных местностях земной суши – от 0 до 12500 мм.
Более 63% площади суши занимают территории с
отрицательным водным балансом, где испарение
превышает выпадение осадков.
Водоемкость всего человеческого хозяйства в XX
столетии увеличилась в 12 раз и достигла огромной
величины – около 5 тыс. куб. км в год (при современных
доступных эксплуатационных запасах 42 тыс. куб. км в год).
Это почти 11% годового стока всех рек мира.
Около 70% мирового водопотребления приходится на
сельское хозяйство, 13% – на промышленность, 10% – на
коммунальное хозяйство, 7% – на собственные нужды
водного хозяйства (гидроэнергетика, судоходство, рыбное
хозяйство).
Общий объем организованных (технических) стоков
водоотведения в поверхностные водоемы и водотоки мира
превышает 1300 куб. км в год.
Для достаточного разбавления содержащихся в них техногенных примесей
требуется в среднем в 10 раз больше свежей воды.
Таким образом, прямое суммарное антропогенное
вмешательство в природный круговорот воды достигает 18
тыс. куб. км в год, что составляет уже половину речного
стока мира.
Кроме того, существует значительное косвенное
вмешательство в глобальный круговорот воды,
обусловленное уменьшением транспирации из-за вырубки
лесов.
Водоемкость разных производств зависит от вида
продукции, применяемых технических средств и
технологических схем водоснабжения.
На производство 1 т разных видов готовой продукции
расходуются в среднем такие объемы воды (в куб. м):
уголь – 0,6
нефть – 3,0
сталь – 40,0
синтетические волокна – 300,0
бумага – 900,0
резина – 2300,0
Для охлаждения энергоблоков:
ТЭС мощностью 1 ГВт – до 1,6 куб. м,
АЭС такой же мощности – 3 куб. м.
Водные ресурсы России
Объем поверхностных пресных вод – 28 тыс. куб. км (из них
82% содержится в Байкале), или 22% объема пресных вод мира.
Из 15 крупнейших рек мира четыре текут по территории нашей страны.
Водохозяйственный фонд – около 2300 водохранилищ с
общим объемом 820 куб. км и общей площадью зеркала около
70 тыс. км2.
Суммарный годовой сток всех рек – 4270 куб. км (11,5%
мирового стока).
Водообеспеченность 1 км2 территории – более 250 тыс.
куб. м.
Структура водопотребления (в %):
• производственные нужды – 59,1
• хозяйственно-питьевые нужды – 20,7
• орошение – 12,6
• сельскохозяйственное водоснабжение – 1,3
• прочие нужды – 6,3
РАСТИТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ. ЛЕС.
На заре земледелия и скотоводства лесами были покрыты
62 млн. км2 поверхности суши.
Согласно оценке Лесного Департамента ФАО ООН (2000)
общая площадь лесов мира составляет 38,6 млн. км2.
Следовательно, за историческое время существования
человека уничтожены 38% площади лесов.
Сейчас в основном уменьшается площадь тропических лесов.
За последние 10 лет мир потерял по разным причинам 940
тыс. км2 лесов.
В развитых странах умеренных широт (США, Западная Европа),
где остались практически только вторичные леса, площадь их не
уменьшается, но усиливаются деградация и поражение лесов изза техногенного загрязнения воздуха и почвы.
В целом в Западной Европе площадь пораженных лесов
составляет 38% заселенной площади.
Суммарное потребление древесины в мире – свыше 3 млрд.
куб. м в год – это соответствует изъятию приблизительно 7%
годовой биопродукции всех лесов.
Больше половины этого количества приходится на
тропические леса Азии, Африки и Латинской Америки.
По оценке ФАО, глобальное сокращение лесов в 18 раз
опережает их восстановление.
Это таит в себе очень серьезную экологическую угрозу.
Во-первых, сокращается биомасса и продуктивный
потенциал биосферы, а, следовательно, и глобальный ресурс
фотосинтеза.
В свою очередь это ведет к ослаблению газовой функции
биосферы и ее способности строго регулировать
ассимиляцию солнечной энергии в состав атмосферы.
Во-вторых, уменьшается вклад транспирации в круговорот
влаги на суше, вследствие чего изменяется режим осадков и
может ускориться аридизация больших пространств.
Ослабление средорегулирующей функции лесов усиливает
влияние случайных слагаемых климата, делает его менее
устойчивым.
В-третьих, наступают негативные биологические
последствия, так как леса служат источником и
экологическим резервуаром большинства биоценозов Земли.
Вместе с лесом исчезают биотопы многих видов, уменьшается
биологическое разнообразие.
Влажные тропические леса покрывают сейчас всего 7%
поверхности суши, но на них приходится более 2/3 видов
животных и растений, многие из которых еще не изучены и
могут представлять собой чрезвычайно ценный
биологический материал.
Если вырубка лесов в юго-восточной Азии, в бассейнах
Амазонки и Конго будет продолжаться такими темпами, как
сейчас, то в ближайшие десятилетия будет утрачена
существенная часть генофонда планеты.
ЗНАЧЕНИЕ ЛЕСА
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
ФУНКЦИИ
ПРИРОДНЫЕ
РЕСУРСЫ
Средозащитная (сохранение
экологического равновесия)
Древесина
Климаторегулирующая
Водоохранная и
водорегулирующая
Техническое сырье
Минеральное сырье
Почвозащитная
Санитарно-гигиеническая
Рекреационная
Лекарственное сырье
Пищевые продукты
РЕСУРСЫ ЖИВОТНОГО МИРА
По сравнению с продукцией животноводства использование дикой
наземной фауны в настоящее время незначительно и играет определенную
хозяйственную роль лишь для небольшой части населения.
Масштабы хозяйственно необходимой промысловой охоты сейчас уже
уступают охоте спортивной, добыче охотничьев трофеев и спекуляции
экзотическими животными – одной из форм изуверских развлечений и
преступного бизнеса.
Зато большое хозяйственное значение сохраняется за
водными биоресурсами.
В настоящее время в мире вылавливается ежегодно более
100 млн. т рыбы и еще около 10 млн. т других
морепродуктов (китов, тюленей, ракообразных, моллюсков,
водорослей).
По данным ФАО, в процессе вылова ущерб наносится
более чем 70% мировых эксплуатационных запасов
промысловых рыб.
Биоразнообразие. Утрата видов
Из 1,75 млн. зарегистрированных видов в поле зрения людей,
занятых активным изучением или хозяйственным
использованием организмов, попадает едва лишь сотая часть.
В то же время из-за деградации природной среды,
загрязнения, разрушения биоценозов биосфера ежегодно
теряет 10-15 тыс. биологических видов, преимущественно
низших форм.
Палеонтологические оценки дают фоновую скорость смены
видового состава среди млекопитающих и птиц: один вид на
каждые 500-1000 лет.
Между тем в последней Красной книге Всемирного союза
охраны природы (МСОП) показано, что около 24% видов
млекопитающих и 12% видов птиц в настоящее время
находятся на грани исчезновения.
Только за последние 30 лет зафиксировано исчезновение 58
видов рыб, 9 видов птиц и 2 видов млекопитающих.
ЗНАЧЕНИЕ ЖИВОТНОГО МИРА
Средозащитная
(сохранение экологического равновесия)
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
ФУНКЦИИ
Участие в процессах
биологического круговорота
Содействие опылению, распространению
растений, повышение плодородия почв
Рекреационная
функция
Пищевые
продукты
ПРИРОДНЫЕ
РЕСУРСЫ
Техническое
сырье
Лекарственное
сырье
Племенной материал
для звероводства
Количество видов позвоночных, находящихся под угрозой полного
исчезновения, по регионам (ГЭП-3, 2004)
Регионы
Млекопитающие
Птицы
Рептилии
Амфибии
Рыбы
Всего
Африка
294
217
47
17
148
723
Азия и
Океания
526
523
106
67
247
1469
Европа
82
54
31
10
83
260
Латинская
Америка
275
361
77
28
132
873
Северная
Америка
51
50
27
24
117
269
Западная
Азия
0
24
30
8
9
71
Полярные
регионы
0
6
7
0
1
14
Основные причины вымирания позвоночных с 1600 года
(количество видов)
Причина
Амфибии Рептилии
Птицы
Млеко- Всего
питающие
Добывание
0
7
21
14
42
Разрушение
местообитаний
1
1
22
12
36
Влияние
вселенных
видов
0
8
24
13
45
Биоресурсы России. Лес.
Наша страна владеет почти пятой частью мировых запасов
леса.
Общая площадь земель лесного фонда РФ – 11,7 млн. км2,
покрытая лесом площадь – 7,8 млн. км2.
В 1895 г. площадь лесов Российской империи оценивалась в
10,9 млн. км2 и в границах нынешней РФ (без лесов
Финляндии, Прибалтики, Польши и Белоруссии) занимала 61%
территории.
Следовательно, за немногим более 100 лет Россия
потеряла почти четверть своих лесов.
Вырубка леса производится ежегодно примерно на 2 млн.
га.
1 млн. га уничтожается пожарами.
Кроме того, происходит усыхание лесов из-за
возникновения очагов болезней и повреждения вредителями.
Около 10 млн. га лесов подвержены воздействию
индустриальных загрязнений.
Восстановление леса отстает от вырубки и других потерь в
соотношении 1:4.
По экспертным оценкам, площадь лесов РФ ежегодно
сокращается на 2 млн. га.
Из-за низкого технологического уровня переработки
древесины промышленностью и строительством у нас
осваивается только 1/8 часть заготовленного леса.
Много круглого леса идет на экспорт.
Миллиарды кубометров гниют или сгорают в лесосеках,
устилают русла лесосплавных рек и озер.
По выработке пиломатериалов, древесных плит, фанеры,
картона и бумаги на 1 куб.м заготовленного леса мы отстаем
от Канады, Швеции, Финляндии и других стран в 5–7 раз.
ЭНЕРГОРЕСУРСЫ
Невозобновляемые энергоресурсы. Топливо.
Разведанные запасы – количества, которые могут быть
добыты из недр при современных технологиях, на один – два
порядка меньше геологической оценки их суммарного
содержания в земной коре, а по битумам и сланцам – на три
порядка меньше.
Реальные эксплуатационные запасы в 2–3 раза меньше
разведанных.
Доступные запасы нефти и газа примерно на два порядка
превышают их современное годовое извлечение, запасы угля –
на три порядка.
Соотношение энергии используемых угля, нефти и газа в
настоящее время близко к 34:43:23.
Решающее влияние на объем добычи топлива оказывают пока еще не
доступность и ограниченность запасов, а растущий спрос и политика цен.
Месторождения ископаемых топлив расположены
неравномерно.
Примерно 30% потенциальных мировых запасов угля,
более 30% газа и более 20% нефти находятся в России.
Почти 35% нефти и около 17% газа сосредоточены на
Среднем Востоке.
Большими потенциалами угля, газа и нефти богата Северная
Америка.
Эти три региона располагают почти 70% разведанных
мировых запасов ископаемого топлива.
Добыча топлива сопровождается извлечением и перемещением большой
массы пустой породы, подземных вод, использованием значительных
объемов воды и вспомогательных материалов при бурении скважин,
сжиганием больших объемов попутного газа и т.п.
На 1 т шахтного угля приходится обычно от 50 до 100 т
пустой породы, а при открытых разработках может быть еще
в несколько раз больше.
Потребление энергетических ресурсов в мире
(«Планета Земля», 2007)
Суммарное количество энергии, получаемое за счет
ископаемых и современных биогенных энергоресурсов,
составляет около 12,6 Гт. условного топлива в год (370
ЭДж/год), общая их мощность – 11,7 ТВт.
Весь потенциал ископаемых топлив, конечно, колоссален по масштабам
человеческой энергетики, но его реальная доступность даже в будущем вряд
ли превысит доли процента.
А по масштабам земного бюджета солнечной энергии (2,5 млн. ЭДж в год)
этот потенциал не так уж велик: он немного превышает 4-летний приток.
Следует учитывать, что земные запасы угля, нефти и газы
сложились за несравненно большее время, минимум за 200–
250 млн. лет.
Поэтому топливо, на образование которого в палеозое
уходило несколько тысяч лет, мы сегодня сжигаем за один
год.
На втором месте по значению в энергоресурсах техносферы
стоит ядерное топливо, главным источником которого
является ископаемый уран.
Большая часть урана в литосфере рассеяна, а его общие
геологические запасы – 20,4 Мт, в том числе разведанные – 3,3
Мт.
При расходовании 1 кг урана в активной зоне реактора выделяется в
зависимости от физических условий до 65 ТДж теплоты (это соответствует
сжиганию 2300 т угля).
Если в качестве перспективного ресурса принять разведанные запасы, то
общее количество энергии, которое можно получить в реакторах на тепловых
нейтронах, составит около 1000 ЭДж.
Кумулятивное потребление урана всеми странами за 50
лет достигло 1,5 Мт.
Для этого понадобилось переработать не менее 10 Гт
горной массы.
В мире работает более 440 реакторов АЭС с суммарной
тепловой мощностью около 1300 ГВт.
Они потребляют за год около 60 тыс. т. урана и вносят 10%ный вклад в общее техногенное выделение теплоты от
использования невозобновимых энергоресурсов.
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ
Геофизические ресурсы энергии очень велики.
Только близкие к поверхности суши и океана
перемещения воздушных и водных масс имеют мощность
порядка 25 ПВт, что в 2000 раз больше топливной мощности
техносферы.
Принципиальное отличие этих ресурсов от топливных
заключается в том, что их использование само по себе не
сопровождается загрязнением среды и не может повлиять на
суммарный тепловой баланс планеты.
Однако это совсем не означает их экологической
нейтральности: эти ресурсы не могут быть ощутимо затронуты
без того, чтобы не наступили трудно предсказуемые
изменения климата и географической среды.
Гидроэнергия стоит на первом месте среди возобновляемых
ресурсов техносферы – она представляет собой часть
кинетической энергии массы осадков.
Теоретический потенциал материкового стока близок к 6
ТВт (190 ЭДж/год).
Реальный гидроэнергетический потенциал всех рек мира
оценивается в 2,9 ТВт.
Фактически в настоящее время используется менее 1 ТВт
– для выработки электроэнергии.
В мире работают десятки тысяч ГЭС общей электрической
мощностью 660 ГВт.
Суммарная оценка мощности воздушных потоков
атмосферы близка к 2000 ТВт, а мощность устойчивых
ветров в нижних слоях атмосферы имеет порядок 5 ТВт.
Технически возможный объем ветроэнергетики мал по сравнению с этой
величиной (максимальная оценка для 2020 г. равна 288 ГВт).
В Дании ветросиловые установки обеспечивают уже более 3,7% выработки
электроэнергии.
Общая установленная электрическая мощность
ветроэнергетических установок промышленного типа в мире
сейчас достигла 11 ГВт.
Геотермальная энергия Земли, обусловленная
радиоактивным распадом в недрах, в целом оценивается
мощностью около 32 ТВт.
По результатам обследования геотермальные ресурсы мира,
в принципе доступные для использования, оценены в 140 ГВт.
Общая установленная мощность ГеоТЭС в мире (США,
Италия, Новая Зеландия, Мексика, Япония, Исландия, Россия и
др.) не превышает 1,5 ГВт.
Солнечная энергия по сравнению с другими видами энергии
обладает исключительными свойствами:
практически неисчерпаема,
экологически чистая,
управляема,
по величине в тысячи раз больше энергии других источников.
Потенциал эксплуатационного ресурса солнечной
энергии оценивается по мощности от 100 до 500 ТВт.
Из-за малой плотности этой энергии техносфера потребляет
ничтожную ее часть.
Некоторое количество используется в пассивной форме –
для создания благоприятного теплового режима в системах
закрытого грунта.
Эта форма использования, а также совершенствование технических
средств теплового аккумулирования солнечной энергии и тепловых насосов
имеют очень большую перспективу.
Однако гелиоэнергетиков больше интересуют способы концентрирования
солнечной энергии и ее прямое преобразование в электроэнергию.
Технический потенциал использования солнечной энергии
оценивается в 500 ГВт.
Общая мощность систем прямого преобразования
солнечной энергии в настоящее время достигла 4 ГВт, в том
числе наземных фотоэлектрических преобразователей – 160
МВт.
Относительный вклад различных энергоносителей в
общее использование энергии:
• Уголь – 25%
• Нефть – 34,5%
• Газ – 19,3%
• Гидроэнергия – 6,3%
• Ядерная энергия – 8,7%
• Прочие источники – 6,2%
Из 15 ТВт валовой мощности всех первичных источников
небольшая часть (1,6%) используется не на энергетические
нужды, а как сырье для оргсинтеза.
Электроэнергетика занимает в настоящее время более
35% энергобаланса техносферы:
• 5470 ГВт идут на выработку электроэнергии и попутного
тепла, причем более 63% теряется в процессе преобразования,
• выработанные 1910 ГВт распределяются между
электроэнергией и полезным теплом в соотношении 2:1.
Вклад главных источников в производство
электроэнергии:
• Уголь – 42%
• Нефть – 10%
• Газ – 16%
• Гидроэнергия – 19%
• Ядерная энергия – 12%
Доля электроэнергии в конечном потреблении – 9,7%.
Остальная суммарная мощность сжигания топлив в различных
процессах превышает 9,2 ГВт, причем половина этой
мощности обеспечивается нефтью и нефтепродуктами.
На втором месте стоит уголь (24%), затем следует газ (18%) и
некоммерческое растительное топливо (10%).
В конечном потреблении эксплуатационной мощности
первое место занимает производство (45,5%), второе –
коммунальное хозяйство вместе со сферами обслуживания,
управления и коммерции (36,9%) и третье – транспорт (17,6%).
Суммарный КПД энергетики техносферы равен 30%.
Энергетическая мощность современной техносферы по
величине равна приблизительно 6% продукционной
мощности экосферы и обладает таким же КПД, но
обеспечивается во много раз более концентрированными и
«грязными» источниками.
В XX веке технический прогресс сопровождался стремительным ростом
энергоемкости различных нужд человека и в настоящее время в развитых
странах, несмотря на идеологию и практику энергосбережения, люди
буквально купаются в энергии.
За 100 лет удельные затраты энергии:
• на кондиционирование среды и приготовление пищи
увеличились в 8–10 раз,
• на перемещение (1 человеко- или тонно-километр) – в
15–20 раз,
• на производство 1 т пшеницы – в 100 раз.
МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
Кислород, кремний и еще семь химических элементов
составляют 99% массы континентальной земной коры.
Средняя концентрация остальных 79 элементов очень мала, но
некоторые из них образуют скопления в виде рудных
месторождений.
К распространенным металлам (более 0,1% средней
концентрации), необходимым в первую очередь для металлургии,
относятся только алюминий, железо, магний, титан и марганец.
Остальные металлы считаются геохимически редкими.
Предприятия металлургии выплавляют около 1 Гт различных
металлов в год, но этой массе соответствует почти 7-кратное
количество необогащенных руд, для добычи которых приходится
извлекать еще на порядок большую массу горных пород и грунтов.
К этому добавляется большая энергоемкость добывающих и
металлургических производств.
Распространенность редких металлов в земной коре настолько
мала, что для рентабельной добычи необходимо многократное
превышение их концентрации в месторождениях над средним
содержанием.
Для ряда редких металлов существует реальная опасность
исчерпания наиболее рентабельных месторождений, поскольку их
добыча лежит у верхней границы полосы геохимической
пропорциональности.
Техносфера играет роль мощного концентратора редких
металлов в пространстве биосферы.
Многие из этих элементов и их соединений являются сильными
ядами.
Неметаллические полезные ископаемые и нерудное
минеральное сырье составляет еще большую массу веществ и
материалов, используемых в техносфере.
Примерно 1/3 их составляет сырье для химической
промышленности и производства минеральных удобрений, а 2/3
– строительные материалы.
Потребление минеральных удобрений, самых главных из них –
фосфорных, калийных и азотных, применяемых обычно в
соотношении 1:1,5:3, неуклонно растет.
За 30 лет с 1960 по 1990 гг. их мировое производство увеличилось
в 5 раз – с 45 до 230 Мт в год.
Источником фосфатов являются месторождения апатитов,
фосфоритов и других фосфатных минералов, большая часть которых
представляет собой преобразованные морские отложения.
Меньшее количество концентрируется в апатитах изверженных
горных пород, как у нас на Кольском полуострове.
Распространенность фосфора в литосфере довольно велика:
около 0,08%.
Сумма разведанных мировых запасов фосфора близка к 45 Гт.
Калий является широко распространенным элементом (1,7% в
земной коре) и концентрируется в месторождениях калийных солей
морского происхождения, в основном в виде хлорида калия или в
смеси с хлоридом натрия и магния.
Эксплуатационные запасы калия превышают 60 Гт.
Ресурс азота практически неисчерпаем, поскольку для
производства аммиака, а затем и других соединений
используется азот воздуха, количество которого в атмосфере
Земли равно 3,8 Пт.
Важным сырьем для ряда процессов крупнотоннажной химии,
в частности для производства минеральных удобрений и
пестицидов является сера.
Распространенность серы в земной коре равна 0,09%.
Приблизительно 30% потребности в сере покрывается за счет
месторождений самородной (элементарной) серы
вулканического происхождения или скоплений, возникших в
результате деятельности серобактерий.
Эти запасы невелики по сравнению с темпом их исчерпания.
Из других источников наиболее важны: природный газ с
высоким содержанием Н2S; сульфидные руды и колчеданы, из
которых серу получают в качестве побочного продукта; огромны
запасы сульфатов морского происхождения.
Мировое производство серы из всех источников
приближается к 70 Мт в год.
Строительные материалы – это самая большая по массе и
объему группа веществ, извлекаемых для нужд техносферы.
Часть из них используется в том виде, в каком добывается,
подвергаясь лишь механической обработке.
Это бутовый и дробленый строительный камень, песок,
гравий.
Вторую группу составляют материалы, подвергаемые
химической и термической обработке, – глины для
производства кирпича и керамики, известняки, доломиты,
гипс и другие нерудные материалы для производства цемента,
штукатурки, бетонов, стекла, а также слюда и асбест.
Месторождения этих материалов широко распространены,
запасы велики, ежегодная мировая добыча близка к 4 Гт.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АНТРОПОСФЕРЫ
При сжигании топлива и биологическом окислении
изымаемой биомассы в промышленности, сельском и
коммунальном хозяйстве и на транспорте потребляется 30–31 Гт
кислорода (т.е. около 105 км3 воздуха) и возвращается в
атмосферу 36–38 Гт углекислого газа, а также значительное
количество других продуктов горения, их примесей и паров воды.
При этом освобождается колоссальное количество энергии,
соответствующее общей мощности технической энергетики около
15 ПВт.
Из 127–130 Гт мобилизуемого за год сырья получается около
10 Гт продукции — строительных материалов, металлов,
химической продукции и различных изделий, большая часть
которых идет на приращение технического и техногенного
вещества техносферы, а меньшая часть — около 1,7 Гт продуктов
питания и различных предметов потребления — составляют
нетто-потребление людей.
Все остальное — это текущие (ежегодные) отходы
человеческого хозяйства.
Продукция — это тоже отход, только «отложенный».
Таким образом, общая масса отходов современного
человеческого хозяйства и продуктов техносферы (за
исключением простых газообразных веществ, участвующих в
обмене кислорода, азота и паров воды) составляет не менее 125
Гт в год.
Поверхность земли испытывает самую значительную по
массе и очень опасную антропогенную нагрузку.
Если в атмосферу выбрасывается менее 1 Гт вредных
веществ (без С02), а в гидросферу — около 15 Гт
загрязнителей, то на землю попадает ежегодно примерно
85–90 Гт антропогенных отходов.
По некоторым оценкам, их общий объем к концу 90-х годов
превысил 1500 км3.
В основном это пустая порода, извлеченные грунты.
Впрочем, отвалы пустой породы, скопления шлаков и шламов
также являются источниками загрязнения воды и воздуха, так
как содержат тяжелые металлы, радиоактивные вещества и
другие загрязнители земли — терраполлютанты.
Каждой тонне мусора на стадии потребления
соответствует 5 т отходов на стадии производства и 20 т
при получении сырья.
На каждого жителя Земли приходится за год в среднем
0,15 т отходов потребления, 1,5 т продуктов производства,
т.е. «отложенных» отходов и около 17 т отходов
переработки сырья.
Существуют различные оценки опасности отходов,
загрязняющих землю.
По разным критериям опасности только химического и
бактериологического загрязнения почвы и грунтов ежегодно в
мире образуется от 1 до 1,5 Гт вредных производственных и
400–450 Мт вредных твердых бытовых отходов.
Наиболее опасны соединения тяжелых металлов,
некоторые производные нефтепродуктов – полициклические
ароматические углеводороды (ПАУ) и соединения типа
диоксинов, а также разнообразные синтетические яды –
биоциды.
Кроме них в связи с определенной вероятностью технических
аварий, террористических актов и вооруженных конфликтов
чрезвычайно высокую опасность представляют боевые
отравляющие вещества (ОВ) и радионуклиды.
Почва фактически является конечным местом сосредоточения
всех природных и антропогенных загрязнений, при этом
последние вносят основной вклад за счет таких отраслей как:
– теплоэнергетика (угольная пыль, зола, дым, аэрозоли
тяжелых металлов – ртути, мышьяка, свинца, ванадия,
сернистый газ, сернистый ангидрид, оксиды азота,
бенз(А)пирен, фтористые и мышьяковые соединения,
радионуклиды);
– черная металлургия (рудная и железистая пыль, оксиды
железа, марганца, мышьяка, зола, сажа, оксиды серы, оксиды
азота, аммиак, соляная кислота);
– цветная металлургия (пыль, пары и оксиды свинца, цинка,
кадмия, меди, мышьяка, ртути, фтора, оксиды серы и др.);
– промышленность строительных материалов (цементная
пыль, фтор и др.);
– химическая промышленность (оксиды серы, сероводород,
соляная, азотная, серная кислоты, аммиак, фтористые
соединения, углеводороды, эфиры, растворители, фенолы и
т.д.);
– нефтеперерабатывающая и нефтедобывающая
промышленность (нефть, нефтепродукты, бенз(А)пирен,
серосодержащие соединения и т.д.);
– транспорт (углеводороды, свинец, угольная пыль, зола,
угарный газ, оксиды серы, сероводород, бенз(А)пирен,
непредельные углеводороды);
– сельское хозяйство (удобрения, пестициды, ядохимикаты
и т.д.);
– атомные электростанции (радионуклиды, плутоний-239,
йод-131, стронций-90, цезий-137, калий-42, барий-140, церий144, уран-238 и др.).
Накопление загрязняющих веществ в почве происходит в
результате:
1) непосредственного внесения в почву или на нее
(удобрения, пестициды);
2) поступления атмосферных загрязнений в почву
(аэрозолей тяжелых металлов, радионуклидов, летучей золы,
газов и др.);
3) поступления загрязнителей с поверхностными
стоками;
4) выпадения загрязнителей с атмосферными осадками.
Применение минеральных удобрений приводит к аномально
высоким содержаниям в почве азота в нитратных и
аммиачных соединениях, ионов хлора, фосфора.
При поливах сточными водами в почву попадают
патогенные микроорганизмы, личинки гельминтов,
канцерогенные вещества.
Среди токсичных веществ, попадающих с атмосферными
осадками в почву, особое место занимает сера.
В промышленных районах страны с осадками ежегодно
поступает 20–30 кг/га серы.
Основные источники загрязнения почвы канцерогенными
веществами – выхлопные газы самолетов, автотранспорта,
выбросы промышленных предприятий, тепловых
электростанций, котельных.
В почву канцерогены поступают вместе с крупно- и
среднедисперсными частицами пыли при утечке нефти или
продуктов ее переработки.
Основной источник поступления в почву свинца – выхлопные
газы автомобилей.
Ежегодно в почву поступает 250 тыс. т свинца.
Антропогенное загрязнение гидросферы в настоящее время
приобрело глобальный характер и существенно уменьшило
доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на планете.
Главными источниками загрязнения природных вод и запасов
воды служат:
1) сточные воды промышленных предприятий;
2) сточные воды коммунального хозяйства городов;
3) стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и
других сельскохозяйственных объектов;
4) атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность
водоемов и водосборных бассейнов.
Кроме того, неорганизованный сток воды осадков (ливневые стоки, талые
воды) загрязняет водоемы существенной частью техногенных
терраполлютантов.
Общий объем промышленных, сельскохозяйственных и
коммунально-бытовых стоков достигает 1300 км3 (по некоторым
оценкам до 1800 км3), в том числе около 600 км3 наиболее
токсичных промышленных стоков.
Для разбавления всего объема стоков требуется
примерно 8,5 тыс. км3 воды, т.е. 20% полного и 60%
устойчивого стока рек мира.
По отдельным водным бассейнам антропогенная нагрузка
гораздо выше средних глобальных значений.
Общая масса загрязнителей гидросферы – около 14 Гт в
год.
К наиболее опасным загрязнителям воды –
гидрополлютантам – относятся соли тяжелых металлов,
фенолы и другие органические яды, нефтепродукты,
пестициды, насыщенная бактериями биогенная органика,
синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ),
моющие средства, минеральные удобрения.
Кроме химического загрязнения водоемов определенное
значение имеют также механическое, термическое и
биологическое загрязнение.
Загрязнения, поступающие в сточные воды можно условно
разделить на несколько групп.
По физическим свойствам в воде выделяют нерастворимые,
растворимые и коллоидные примеси.
По природе происхождения загрязнения делятся на
минеральные, органические, бактериальные и биологические.
Минеральные представлены песком, глинистыми частицами,
частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами
кислот и щелочей и др.
Органические загрязнения бывают:
Растительные – остатки растений, плодов, растительные
масла и т.д.
Животные – физиологические выделения людей и животных,
останки животных, клеевые вещества.
Химические – нефть и ее производные, синтетические
поверхностно-активные вещества (СПАВ), синтетические
моющие средства (СМС), фенол, формальдегид, пестициды и
др.
Бактериальные и биологические загрязнения присущи,
главным образом, бытовым и животноводческим водам и стокам
некоторых промышленных предприятий (боен, кожевенных
заводов, меховых производств, биофабрик, предприятий
микробиологической промышленности).
Бытовые сточные воды включают воды от банно-прачечных
комбинатов, пищеблоков, больниц и др.
Они поступают из жилых и общественных зданий, от бытовых помещений
промышленных предприятий в виде канализационных сточных вод.
Органическое вещество в них составляет около 58%, минеральные
вещества – 42%. Реакция (рН) – нейтральная или слабощелочная.
Сельскохозяйственные стоки – это стоки животноводческих
комплексов и стоки, образуемые при вымывании
агрохимикатов и минеральных удобрений за пределы
пахотного слоя в водоем (поверхностный сток).
Для животноводческих стоков характерно ярко выраженное
бактериальное и органическое загрязнение растительного и
животного происхождения, а также загрязнение аммиачными
соединениями.
Поверхностные стоки загрязняются минеральными
удобрениями, пестицидами, ядохимикатами, минеральными
примесями.
Суммарный объем загрязненных сточных вод, сбрасываемых
в поверхностные водные объекты России – более 25 млрд. куб.
м.
ЖКХ обеспечивают 51% загрязненных сточных вод,
промышленность – 35%,
сельское хозяйство – 13%.
Масштабы использования и загрязнения поверхностных вод
некоторыми отраслями промышленности РФ следующие:
Электроэнергетика – потребляет до 66% всей пресной воды и
до 98% – морской (от водозабора всей промышленности).
Водохранилища оказывают отрицательное воздействие на
природную среду – затопление земель, засоление или
заболачивание почв, затопление и разложение наземной
растительности, развитие новых видов водной флоры и фауны и
т.д.).
В нефтеперерабатывающей промышленности сброс
загрязненный сточных вод в водоемы составляет 317 млн. куб.
м, большая их часть (около 80%) оказываются недостаточно
очищенными.
Серьезный ущерб окружающей среде наносится разливами
нефти.
В целом, доля нефтеперерабатывающей
промышленности в общепромышленном сбросе
загрязненных сточных вод составляет около 4%.
Общий объем загрязненных сточных вод угольной
промышленности – 740 млн. куб. м.
Около 80% сбрасываются недостаточно очищенными, а
остальные 20% – без очистки.
Предприятия черной металлургии сбрасывают 758 млн.
куб.м загрязненных сточных вод.
Предприятия цветной металлургии – 530 млн. куб. м (36% –
без очистки).
Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная
промышленность использует 2 млрд. куб. м воды.
На эту отрасль приходится более 20% общего
промышленного сброса загрязненных сточных вод в стране.
Сброс загрязненных вод предприятиями химической и
нефтехимической промышленности превышает 1,5 млрд.
куб. м, из них более 50% приходится на сточные воды от
городских систем канализации и других предприятий,
принимаемых на баланс химических предприятий.
Предприятиями стройиндустрии сбрасывается более 130
млн. куб. м загрязненных сточных вод.
Предприятия машиностроения используют более 3 млрд.
куб. м воды и сбрасывают 1,9 млрд. куб. м сточной воды,
большей частью без очистки.
Техногенные загрязнения воздушной среды насчитывают
десятки тысяч различных веществ.
По объему эмиссии первое место занимает диоксид углерода –
С02.
Но он не считается загрязнителем (не имеет класса опасности),
хотя и создает существенную экологическую проблему.
Наиболее распространенные, «многотоннажные» загрязнители
– аэрополлютанты – это различные твердые частицы (пыль,
дым, сажа), окись углерода (СО), диоксид серы (S02), окислы
азота (NO и N02), различные летучие углеводороды (СНХ),
соединения фосфора, сероводород (H2S), аммиак (NH3), хлор (Сl),
фтористый водород (HF).
Общая масса выбросов от всех организованных источников
составляет около 800 Мт, в том числе в России – около 36 Мт.
Сюда не входят загрязнения воздуха при ветровой эрозии,
лесных пожарах и вулканических извержениях, а также та часть
вредных веществ, которая улавливается с помощью различных
средств очистки отходящих газов.
Источником кислотных осадков являются диоксид серы S02,
образующийся при сжигании серосодержащего топлива, при
переработке сульфидных руд металлов, а также окислы
азота N0 и N02, образующиеся при высокотемпературных
процессах в промышленности и на транспорте.
Вторичные реакции в атмосфере приводят к образованию
сильных кислот:
2S02 + 2Н20 + 02 –> 2H2S04
4N02 + 2Н20 + 02 –> 4HN03;
4NO + 2Н20 + 302 –> 4HN03
Растворение кислот в атмосферной влаге приводит к
образованию «кислого тумана» и выпадению «кислотных
дождей».
рН осадков в ряде случаев снижается на 2–2,5 единицы.
Это наносит вред растительности и водоемам, ухудшает
качество питьевых источников воды.
Кислотные осадки (дождь,
снег, туман) образуются при
растворении в воде
диоксидов серы и азота. Они
вымывают из листьев
растений белки,
аминокислоты, сахар, калий,
повреждают верхний
защитный слой. Растворы
кислот вымывают гумус,
снижают количество
жизненно важных солей
кальция, калия и магния.
Кислотные почвы бедны
микроорганизмами, в них
замедляется скорость
деструкции опада и
происходит значительное
сокращение численности
редуцентов.
Кислотные дожди
уничтожают громадные
экосистемы, вызывают гибель
растений и лесов,
превращают озера и реки в
безжизненные водоемы. В
США за последние 100 лет
кислотные дожди стали в 40
раз более кислыми, около 200
озер остались без рыбы, в
Швеции 20% озер находятся в
катастрофическом состоянии.
Более 70% шведских кислых
дождей вызвано выбросами
других стран. Около 20%
кислых дождей в Европе –
следствие выбросов окислов
серы в Северной Америке.
Эмиссии ряда техногенных загрязнителей считают
причастными к нарушению озонового слоя атмосферы,
поскольку попадающие в высокие слои атмосферы атомы
хлора (в составе хлорфторуглеводородов) и окислы азота
мешают образованию озона, обладая повышенным
сродством к атомарному кислороду:
Сl + 03 = СlO + 02
СlO + О = 02 + Сl
N0 + 03 = N02 + 02
N02 + О = N0 + 02
Не исключено, однако, что часть наблюдаемого ослабления
озонового экрана Земли (образование «озоновых дыр»)
связана не с техногенными выбросами, а с колебаниями
аэрохимических свойств атмосферы и независимыми
изменениями климата.
Некоторые атмосферные газы
хорошо пропускают видимый
свет и поглощают тепловое
излучение планеты, вызывая
общее потепление.
Парниковый эффект на 50%
обусловлен присутствием
углекислого газа, 18% вносит
метан и 14% – фреоны. В XX
веке количество углекислого
газа возросло в атмосфере на
25%, а метана – на 100%, что
повысило среднюю
температуру на 0,5 градусов.
При сохранении такой
тенденции в ближайшие 50
лет температура может
подняться на 3–5 градусов.
Расчеты показывают, что
таяние полярных льдов
приведет к повышению
уровня Мирового океана на
0,5–1,5 м. В Египте будут
затоплены 20–30%
плодородных земель дельты
Нила, под угрозой окажутся
прибрежные селения и
крупные города Китая, Индии,
США. Общее количество
осадков увеличится, но в
центральных частях
материков климат может
стать более засушливым и
пагубным для урожая,
прежде всего – зерновых и
риса.
ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ ЛЮДЕЙ
В сводке «Глобальная экологическая перспектива» (ГЭП-3,
2004) указывается, что неблагоприятные условия окружающей
среды обусловливают от 25 до 33% заболеваний,
регистрируемых в мире.
В 18% случаев причиной преждевременной смерти или
заболевания жителей развивающихся стран становятся именно
условия окружающей среды.
Из них:
7% приходятся на проблемы с водоснабжением и
канализацией,
4% — на загрязнения воздуха внутри помещений,
3% — на заболевания, вызванные переносчиками инфекций,
2% — на загрязнение воздуха в городах,
1% — на воздействие отходов промышленности и
сельского хозяйства.
В масштабах всего мира около 7% всех случаев преждевременной смерти
людей связаны с плохим качеством питьевой воды и проблемами санитарногигиенического обеспечения, а примерно 5% — с загрязнением воздуха.
Ежегодно жертвами неблагоприятных факторов окружающей среды
становятся 3 млн. детей, не достигших пятилетнего возраста.
Согласно недавним подсчетам в 40—60% случаев причиной смерти
являются острые респираторные инфекции, развившиеся на фоне
неблагоприятных внешних условий, например, загрязнения воздуха
взвешенными частицами.
В США увеличение содержания взвесей в воздухе на 10 мкг/м3 вызывает
рост общей заболеваемости на 4%, смертности от кардиореспираторных
заболеваний — на 6%, смертности от рака легких — на 8%.
В 66 городах России, где постоянно регистрировались
значительные — в 10 раз и более — превышения ПДК
вредных веществ в воздухе, уровень общей
заболеваемости среди 40 млн. их жителей был выше
среднего по городам страны в 1,6–2 раза.
При общем уровне онкологической заболеваемости в России в 1989 г. —
196 случаев на 100 тыс. заболеваемость раком всего городского населения
составляла 268 случаев, а в экологически неблагополучных городах намного
больше: в Нижнем Новгороде — 405, Архангельске — 414, Новочеркасске —
463, Норильске — 485, Екатеринбурге — 502, Кургане — 612 случаев.
Заболеваемость раком легкого в промышленных центрах с наличием
предприятий черной и цветной металлургии на 75% больше, чем в среднем
по городам страны.
Жизнь 25% городского населения России протекает в экологически
неблагополучной обстановке, связанной с загрязнением воздушного
бассейна городов, а 3% городских жителей живут в условиях
чрезвычайно опасного уровня загрязнения.
Постоянное 3 – 4-кратное превышение предела
опасности, обусловленного ПДК важнейших
поллютантов, приводит к переходу от эпизодической
экопатологии к хронизации многих экогенных заболеваний
и к проявлениям так называемых эндоэкологических
эпидемий, когда длительной экопатологией охватываются
значительные контингенты людей.
Специфические техногенные экопатологии в отличие от
острых отравлений развиваются в результате
хронического воздействия малых, субкритических и
обычно неощутимых доз техногенных загрязнителей.
Вся биота экосферы, особенно той ее части, что преобразована
человеком, — микроорганизмы, растения, животные, люди — в той или
иной степени отравлена промышленными ядами.
Установлено, например, что скелет современного американца содержит
свинца в 1000 раз больше, чем кости аборигенов Мексики в середине
первого тысячелетия.
В молоке женщин многих стран могут быть обнаружены следы ДДТ.
Волосы, ногти и молочные зубы детей в промышленных районах Земли
содержат свинец, кадмий, а иногда и следы стронция-90.
Однако все чаще возникают ситуации, когда обнаруживаются более или
менее ясные симптомы специфических патологий, обусловленных
хроническим действием малых концентраций техногенных поллютантов.
Это действие тесно связано с переносом вредных веществ из внешней
среды во внутреннюю среду организма с последующей более или менее
длительной задержкой части этих веществ и их постепенным накоплением.
Биоаккумуляция какого-нибудь агента оценивается
коэффициентом накопления:
Кав = Сорг /Сср
Сорг – стабилизированная концентрация вещества в
организме
Сср – концентрации его в окружающей среде.
Коэффициенты накопления связаны с биофильностью элементов или их
соединений и сильно зависят от сходства или различий фазовых состояний
внешней и внутренней сред.
Тяжелые металлы (ТМ)
К ним относят обычно элементы с атомной массой более
50 и плотностью более 5 г/см3 (хотя в число токсичных
металлов входит и легкий бериллий).
По токсичности, присутствию в современной окружающей
среде и вероятности попадания в живые организмы может
быть выделена приоритетная группа ТМ: свинец, ртуть,
кадмий, мышьяк, медь, цинк, хром, никель.
Несколько меньшее значение имеют таллий, висмут, олово,
ванадий, сурьма, марганец, кобальт, молибден и селен.
Все тяжелые металлы токсичны, по крайней мере по
отношению к высшим животным и человеку, и представляют
собой политропные яды.
Они попадают в организм с пищей, водой, при вдыхании загрязненного
воздуха и в зависимости от химической формы их соединений с той или
иной скоростью иногда довольно быстро выводятся из организма.
Но незначительная их часть задерживается в органах и тканях, вступая в
соединение с биогенными элементами и радикалами.
Так как эти соединения не участвуют в нормальном обмене
веществ и для большинства из них характерны длительные
периоды полувыведения (от месяцев до десятков лет),
происходит постепенное накопление ТМ, которое ведет к
различным поражениям и тяжелым хроническим заболеваниям.
Особенно опасно попадание ТМ в организм на ранних
стадиях онтогенеза.
Свинец при определенном уровне накопления способен
поражать систему кроветворения, нервную систему,
печень, почки.
Хронические отравления свинцом известны с глубокой
древности в форме «сатурнизма» — слабости, малокровия,
кишечных колик, нервных расстройств.
Свинец может накапливаться в скелете, замещая кальций.
Поступая в организм с водой, вдыхаемым воздухом или
пищей, свинец образует соединения с органическими
веществами.
Эти соединения нейротропны и способны вызывать
энцефало- и нейропатии.
Особенно опасны скрытые хронические отравления
свинцом у детей, проявляющиеся в виде неврологических
расстройств, нарушений психомоторики и
деконцентрации внимания.
Ртуть из почвенных аномалий проходит по трофическим
цепям и попадает в организм человека с пищей или другим
путем.
Больше всего ее накапливается в печени и почках, приводя
к нарушениям обмена веществ и выделительной функции.
Ртуть легко метилируется и связывается с
сульфгидрильными группами белков.
Эти соединения также нейротропны.
Повышенное содержание метилртути в теле беременных
женщин приводит к явлениям церебрального паралича и
задержке психомоторной активности у родившихся детей.
В середине 50-х годов у жителей рыбачьих поселков на берегу бухты
Минамата в Японии возникло заболевание, выражавшееся в нарушениях
органов чувств и поведения («болезнь Минамата»).
Более 60 человек умерли. Из деревень исчезли кошки. Позднее было
установлено, что первичной причиной болезни была метилртуть, попадавшая в
морскую воду со стоками химической фабрики. Соединение накапливалось в
морских организмах и рыбе, потребляемых жителями.
Лишь в 1997 г. был снят карантин с бухты Минамата.
Кадмий по механизму внедрения в организм сходен с
ртутью, но задерживается в органах намного дольше.
Он вытесняет кальций и замещает цинк в составе
биомолекул, что приводит к нарушению важных
энзиматических реакций.
Накапливаясь в печени и почках, кадмий вызывает
почечную недостаточность и другие нарушения.
Из организма кадмий выводится очень медленно.
У детей хроническое отравление кадмием вызывает
нейропатии и энцефалопатии, сопровождающиеся, в
частности, нарушениями речи.
В 40-60-х годах сильное техногенное загрязнение кадмием воды и почвы
рисовых полей в одном из районов Японии вызвало массовое заболевание
местных жителей, выражавшееся в сочетании острого нефрита с
размягчением и деформациями костей (болезнь «итай-итай»).
Мышьяк является сильным ингибитором ряда ферментов
в организме и способен вызывать острые отравления.
Совокупность симптомов, обусловленных постепенным
отравлением людей соединениями мышьяка в коксохимическом
производстве Италии, получила в 60-х годах название болезни
«чизолла».
Хроническое действие малых доз соединений мышьяка
способствует возникновению рака легких и кожи.
Тератогенные эффекты мышьяка проявляются в расщеплении
неба («волчья пасть»), микроофтальмии, недоразвитии
мочеполовой системы.
На территории Бангладеш зафиксировано выщелачивание мышьяка из
обогащенных этим элементом осадочных пород и поступление его в
подземные воды.
В результате более четверти из 4 млн. скважин в стране характеризуются
опасными концентрациями мышьяка в воде.
Без малого 75 млн. человек находятся под угрозой отравления мышьяком,
следствиями которого могут стать рак кожи, дисфункция почек и печени,
респираторные заболевания и преждевременная смерть. Около 24 млн.
жителей Бангладеш уже страдают от мышьяковой интоксикации.
Техногенные органические ксенобиотики
В эту группу различных опасных веществ входят агенты,
которые при локальном влиянии относительно высоких
концентраций, связанном с авариями или военными
действиями, могут вызывать острые отравления и гибель
людей (диоксины, полихлорбифенилы, некоторые
фосфороорганические соединения).
Рассеянное присутствие их в среде в микроколичествах, как
и других органических ксенобиотиков, вызывает при
хроническом действии целый спектр экопатологий.
Кроме указанных супертоксинов, в эту группу входят
пестициды, полициклические ароматические
углеводороды (ПАУ), хлорированные фенолы,
ароматические амины, некоторые мономеры пластмасс,
полимерные материалы и другие синтетические
органические вещества.
Большинство из них — это стабильные и
высококумулятивные агенты.
Обладая большим сродством к органическим компонентам
живых организмов, они легко передаются по трофическим
цепям со значительными коэффициентами накопления.
Поскольку многие из них гидрофобны (плохо растворяются в воде), они
накапливаются преимущественно в жировой ткани и фосфолипидах клеток,
присоединяют активные радикалы, некоторые способны вторгаться в
структуру ДНК.
Этим обусловлены их канцерогенные, мутагенные и
эмбриотоксические эффекты.
Пестициды начали широко применять в 40-х годах
прошлого столетия для уничтожения вредных (с точки
зрения человека) организмов.
В зависимости от объекта назначения их подразделяют на
инсектициды, гербициды, фунгициды, дефолианты,
десиканты и др.
Ни один из этих химикатов не обладает абсолютной
избирательностью и представляет угрозу для других групп
организмов, в том числе для людей.
Даже сравнительно мало токсичные пестициды не
подвергаются ферментативному разложению.
Никакие организмы не располагают соответствующими
механизмами детоксикации.
Применение пестицидов вызывает целый ряд проблем:
1) приспосабливаемость и развитие устойчивости
вредителей к применяемым препаратам;
2) восстановление и вторичные вспышки численности
вредителей, повышение их агрессивности;
3) рост затрат на применение в возрастающих дозах все
новых и более дорогих пестицидов;
4) отрицательное воздействие на природную среду и
здоровье человека.
Несмотря на многомиллиардные затраты на производство и применение
пестицидов, потери урожая от вредителей не уменьшились.
Насекомые приспосабливаются к ядам гораздо быстрее, чем
разрабатываются новые препараты.
Устойчивость некоторых генетических модификаций вредителей в сотни
раз выше, чем у исходных форм.
Уже не существует эффективных средств против таких вредителей, как
колорадский жук, совка, капустная моль.
К настоящему времени зарегистрировано более 500 видов насекомых, у
которых возникла невосприимчивость к пестицидам.
В результате загрязнения почвы и заражения биосферы гибнут целые
популяции полезных насекомых, рыб, птиц и других животных.
По данным ВОЗ отравление пестицидами каждый год
поражает в мире до 2 млн. человек и уносит до 40 тыс.
человеческих жизней.
В районах особенно широкого применения пестицидов (зоны
массированной обработки агроценозов, в частности, районы хлопкосеяния в
Латинской Америке, Индии, Средней Азии) в 60-70-х годах наблюдались
эпидемические проявления.
Гербициды и инсектициды, в структуру которых входят
эпоксидные, фосфатные и диазорадикалы, вызывали
многочисленные случаи эмбриотоксического действия —
гибель эмбрионов на ранних стадиях, выкидыши,
преждевременные роды, высокую смертность
новорожденных и детей до года, уродства.
По данным экспериментов на животных, многие пестициды
обладают высокими индексами мутагенности.
На основании исследований ядер клеток человека с
достаточной надежностью установлена мутагенность ряда
пестицидов — линдана, хлортена, купрозана и др.
Рост числа раковых заболеваний обычно не связывают с
распространением и прямым действием пестицидов, но
установлено, что некоторые пестициды в организме
участвуют в образовании или способствуют образованию
канцерогенных N-нитрозаминов.
Полициклические (конденсированные) ароматические
углеводороды (ПАУ) — группа веществ, среди которых есть
сильные канцерогены прямого действия.
В первую очередь это очень широко распространенный
бенз(а)пирен, а также ряд дибензпиренов, некоторые
бензфенантрены, фураны и другие вещества, являющиеся
побочными продуктами нефтехимии и производства
синтетического каучука.
Показана высокая корреляция между присутствием в среде бенз(а)пирена
и ряда сходных соединений с заболеваемостью различными формами рака,
в особенности рака легких.
Полихлорированные ароматические углеводороды — ПХБ,
хлорированные бензофураны и др., попадавшие в следовых
количествах в пищевое рисовое масло в Японии в 1968 г. и на
Тайване в 1979 г. вызывали эндоэкологические эпидемии,
сопровождавшиеся поражениями печени и почек («болезнь
Юшо») и ростом злокачественных новообразований во
внутренних органах.
Особо опасные токсиканты
С развитием нефтехимии, оргсинтеза, и особенно с
производством и применением пестицидов связано появление в
окружающей среде еще одной группы крайне ядовитых веществ —
диоксинов.
Один из диокиснов — 2,3,7,8-тетрахлорбензопарадиоксин
(ТХДД) — занимает 5-е место в ряду самых сильных из известных
ядов.
Предполагается, что максимальная недействующая доза этого вещества для
человека не превышает 10~6 мкг/кг.
Известно около 200 сходных сверхтоксичных соединений, относящихся к
классам полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) и дибензофуранов
(ПХДФ).
Диоксины очень стойки: в почве они сохраняются 10-20 лет; период
полувыведения у человека — несколько месяцев.
Применение американской армией во Вьетнаме дефолианта «оранж»,
содержащего ТХДД, вызвало заболевания более 2 млн. жителей в долине
Меконга.
Диоксины могут образовываться при сжигании угля, мусора, особенно
пластмасс, а также в двигателях внутреннего сгорания.
Ежегодно в мире производится около 500 Мт опасных
отходов, загрязняющих значительные земельные площади и
водоемы.
Опасные отходы называют «бомбой замедленного действия»
в силу их кумулятивного воздействия на окружающую среду.
При их складировании происходят многочисленные вторичные
химические процессы, и в среду поступают не только известные токсиканты,
но и совершенно новые, непредсказуемые по своему воздействию на
человека и экосистемы вещества.
Установлено, например, что в шламах азотного производства
при некоторых условиях образуется целый букет нитрозаминов —
сильнейших мутагенов и канцерогенов.
В промышленных зонах вблизи больших городов скопления
отходов вместе с аэрогенными выпадениями образуют
значительные техногенные геохимические аномалии многих
металлов и полициклических ароматических углеводородов
(ПАУ), которыми загрязняются не только почвы, грунты, но и
растительность и подземные воды.
Виновником чрезвычайно опасных загрязнений на
территории России является военно-промышленный
комплекс (ВПК).
Производство и испытания оружия, многочисленные склады
вооружений, в том числе химического оружия, и связанные с ними аварии,
взрывы, утечки, случаи неправильного обращения позволили говорить о
«Необъявленной химической войне в России».
Некоторые элементы ракетных топлив и боевые
отравляющие вещества являются супертоксикантами.
Еще до войны 1941-1945 гг. были налажены разработка и производство
ОВ; в предвоенные и военные годы существовало не менее 28 складов ОВ,
которые во многих местах страны оставили стойкие «пятна» иприта.
После войны, несмотря на полное отсутствие стратегической
необходимости, производство ОВ значительно расширилось.
По состоянию на 1994 г. существовало 12 мощных предприятий по
производству ОВ и 7 крупных арсеналов хранения, на которых были
многочисленные случаи нарушений техники безопасности, утечек, массового
отравления, заболеваний и гибели людей, загрязнения земли и водоемов,
образования химических пустошей
Большое количество устаревших ОВ «первого поколения»
(иприт, люизит и др.) уничтожалось методом открытого
сжигания или сливом в водоемы.
Со времен первой и второй мировых войн на дне
Балтийского моря лежат тысячи химических снарядов.
До сих пор на огромных складах в снарядах, бомбах,
боеголовках ракет лежат десятки тысяч тонн ОВ «второго
поколения», преимущественно нервно-паралитического
действия (зарин, зоман, V-газ и др.), также давно превысившие
сроки безопасного хранения.
Все базы расположены в непосредственной близости (0,5–1,5 км) от
жилых поселков.
Аллергены. Выбросы в атмосферу многих техногенных
загрязнителей, в том числе и некоторых из перечисленных
выше, а также микроэмиссии ряда полимерных и других
материалов в быту могут вызывать массовые аллергические
заболевания, часто переходящие в хронические формы астмы,
бронхитов, ринитов, дерматитов.
Особенно опасны выбросы предприятий
микробиологической промышленности, содержащие белки,
глюкопротеиды и другие высокомолекулярные органические
соединения.
Некоторые выбросы химических предприятий, даже если
они не превышают допустимых норм, при длительном
действии могут приводить к обострению патологий другого
происхождения.
Так, слабые загрязнения воздуха аммиаком и
ароматическими углеводородами усиливают полинозы и
микозы — аллергические заболевания, вызываемые пыльцой
растений или микроскопическими грибками.
Из других патогенных агентов следует назвать нитраты и
нитриты.
Существенным фактором загрязнения среды является
химизация сельского хозяйства.
Даже минеральные удобрения при неправильном их
применении способны наносить экологический ущерб при
сомнительном экономическом эффекте.
Высокие дозы азотных удобрений являются одной из причин
накопления в растениях нитратов.
Сами по себе они не очень токсичны.
Но при употреблении растительных продуктов в пищу
содержащиеся в них нитраты под действием микрофлоры кишечника
восстанавливаются в нитриты, которые во много раз токсичнее.
Повышенная концентрация сильного окислителя нитритиона вызывает метгемоглобинемию, сопровождающуюся
нарушением кислородтранспортной функции крови и
особенно опасную в детском возрасте.
Кроме этого соединение нитритов с некоторыми
лекарственными аминами и производными мочевины может
приводить к образованию N-нитрозаминов — сильных
канцерогенов и мутагенов.
Профессиональные заболевания химической этиологии
очень разнообразны.
Кроме высокой вероятности заболеваний на предприятиях
оргсинтеза, биологической и фармацевтической
промышленности, следует выделить пневмокониозы — группу
хронических профессиональных заболеваний легких,
обусловленных длительным вдыханием производственной
пыли минеральной природы.
Такое вдыхание оксидов железа у работников металлургии
вызывает сидероз, вдыхание угольной пыли шахтерами часто
приводит к антракозу, вдыхание пыли, содержащей
силикаты, вызывает ряд силикатозов: силикоз при
воздействии кремнезема, талькоз при воздействии талька,
асбестоз при воздействии асбеста и др.
Асбест, широко применяемый в строительстве и технических изделиях,
вошел также в число опасных канцерогенов, хотя связанные с его
присутствием в воздухе заболевания раком легких регистрируются в
основном в сфере профзаболеваний.
Радиационное загрязнение антропосферы обусловлено
появлением в XX в. искусственных источников радиации,
представляющих большую потенциальную опасность.
Этот потенциал на много порядков больше естественного
радиационного фона, к которому адаптирована вся живая
природа.
Фон создается рассеянной радиоактивностью земной коры,
проникающим космическим излучением.
В недавнем прошлом он составлял 8–9 микрорентген в час
(мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной
эквивалентной дозе (ЭЭД = HD) для жителя Земли в 2
миллизиверта (мЗв).
Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых
количеств природных радиоизотопов с периодом полураспада более 105 лет
(в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn.
Радон в среднем дает до 50% естественного фона облучения наземной
биоты.
Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в
настоящее время он несколько повышен техногенными источниками
радиоактивности — в среднем до 11–12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5
мЗв.
Эту «прибавку» обусловили:
• технические источники проникающей радиации
(медицинская, диагностическая и терапевтическая
рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия,
источники сигнальной индикации и т.п.);
• извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;
• ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;
• испытания и применение ядерного оружия.
С 1945 по 1996 г. США, СССР, Англия, Франция и Китай произвели в
надземном пространстве более 400 ядерных взрывов.
В атмосферу поступила большая масса сотен различных радионуклидов,
которые постепенно выпали на всей поверхности планеты.
Их глобальное количество почти удвоили ядерные катастрофы,
произошедшие на территории СССР.
Долгоживущие радиоизотопы (особенно цезий-137 и
стронций-90) и сегодня продолжают излучать, создавая
приблизительно 2%-ную добавку к фону радиации.
Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще
долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.
Суммарная ожидаемая коллективная (глобальная) ЭЭД от всех ядерных
взрывов и аварий составляет в настоящее время 28 млн. чел.-Зв.
К 2000 г. человечество получило лишь 20% этой дозы. Остальную часть оно
будет получать еще тысячи лет.
Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным
ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для
контроля, изоляции и предотвращения эмиссий.
Эксплуатация объектов атомной энергетики сопровождается
незначительным радиационным воздействием.
Оно гораздо меньше, чем, например, радиационные эмиссии
обогатительных предприятий угольной и металлургической
промышленности.
Нераспространение, а затем и ликвидация ядерного оружия и
достижение высокого уровня радиационного контроля определяют
возможность развития ядерной энергетики.
Радиационные поражения вызываются внешним
ионизирующим облучением и попаданием радионуклидов
внутрь организма.
В зависимости от величины и состава поглощенной
дозы обучения различают степени радиационного
поражения, тяжести лучевой болезни и отдаленных
последствий облучения.
При больших дозах кратковременного облучения порядка 800 Р и выше
наблюдается крайне тяжелая форма острого лучевого поражения,
приводящая к летальному исходу (Хиросима и Нагасаки; испытания ядерного
оружия с участием людей, находившихся в зоне поражения; группа
персонала и пожарников в первые часы аварии на ЧАЭС).
Тяжелые формы лучевой болезни при сублетальных дозах имеют
следующие проявления:
• поражается кроветворная система костного мозга, в крови снижается
количество нейтрофилов и тромбоцитов;
• развивается геморрагический синдром, обусловленный ломкостью
капилляров и пониженной свертываемостью крови;
• нарушение процессов всасывания и кровоизлияния слизистой резко
ухудшают работу кишечника;
• развивается радиационная геморрагическая пневмония,
расстраивается дыхание и работа сердца;
• при попадании в организм радиоактивного йода нарушается работа
щитовидной железы.
Пострадиационные эффекты включают различные
некротические явления, нарушения иммунитета,
гормональных и репродуктивных функций.
Возникают эндогенные радиотоксины, вызывающие развитие
аутоаллергических реакций.
Практически все эти симптомы в той или иной степени
сопровождают и более легкие формы радиационного поражения,
включая хронические.
Их последствия часто выступают как медленно текущие вторичные
патологии, связанные с развитием лейкозов, злокачественных
опухолей, бесплодия, нервными и психическими расстройствами и
повышенной смертностью от совокупности этих нарушений.
Поражения, обусловленные физическим
загрязнением
Действие вибрации на организм человека зависит от ее
физических параметров, дозы, места приложения, а также от
биомеханических свойств человеческого тела как
колебательной системы.
Особенно опасны вибрации, резонансные с отдельными
частями или органами тела.
Общая вибрация оказывает неблагоприятное действие на
нервную и сердечно-сосудистую системы, нарушает
обмен веществ, вызывает изменения в вестибулярном
аппарате.
Длительное влияние интенсивных вибраций в сочетании с
сопутствующими неблагоприятными факторами (охлаждение, шум, большие
мышечные нагрузки и нервно-эмоциональное напряжение) может
приводить к стойким патологическим нарушениям в организме человека и
развитию опасного, трудно излечимого заболевания — виброболезни.
Воздействие шума носит комплексный характер.
Шум угнетает центральную нервную систему,
повышает утомляемость и снижает умственную
активность, приводит к психологическим стрессам,
неврозам, возникновению гипертонии, ослаблению
иммунитета, ухудшению зрения.
Обследование детей младшего школьного возраста,
проведенное в районах аэропортов, выявило ухудшение
умственной работоспособности на 10-46%, увеличение
заболеваемости органов дыхания на 6-13%, нервной
системы — на 26-27%.
Инфразвуковые колебания также оказывают
неблагоприятное действие на организм.
При частотах порядка 6-10 Гц и при уровнях звукового давления от ПО до
150 дБ наблюдаются как неприметные субъективные ощущения, так и
реактивные изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и
дыхательной системах.
Известно влияние инфразвука на вестибулярный
анализатор и снижение слуховой чувствительности.
Кроме того, возникает утомление, снижаются внимание
и работоспособность, отмечаются жалобы на
сонливость, головные боли и головокружение; может
появиться чувство растерянности и страха.
Все большие контингента населения охватываются
неблагоприятными воздействиями электромагнитных
полей.
Особенно сильные изменения в электромагнитной среде
человека, получившие название «микроволнового смога»,
связаны с мощными источниками радиоизлучений
сверхвысокочастотного диапазона — радиолокационными и
радиорелейными станциями.
Кратковременное воздействие на организмы ЭМП
радиочастотного диапазона связано в основном с их
тепловым и аритмическим эффектом.
Тепловой эффект возникает вследствие поглощения энергии
ЭМП.
В случае превышения теплового порога (при ППЭ > > 10
мВт/см2) организм не справляется с отводом избыточной
теплоты, и температура тела повышается.
Хроническое действие ЭМП небольшой интенсивности
(ППЭ < 1 мВт/см2), не дающее явного теплового эффекта,
приводит к различным нервным и сердечно-сосудистым
расстройствам (головная боль, быстрая утомляемость,
ухудшение самочувствия, изменение пульса и кровяного
давления).
На ранних стадиях нарушения здоровья носят, как правило,
обратимый характер.
Однако многолетнее постоянное воздействие
высокочастотного ЭМП вызывает серьезные хронические
заболевания с поражениями нервной, сердечно-сосудистой и
кроветворной систем.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ИНГРЕДИЕНТНОЕ
ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ
МИНЕРАЛЬНОЕ
Продукты
сгорания
ископаемого топлива
Отходы
химических
производств
Шахтные
отвалы и
терриконы
Отходы
металлургии
ОРГАНИЧЕСКОЕ
Продукты
сгорания в
ДВС
Бытовые
стоки и мусор
Пестициды и
агрохимикаты
Микробиологические
препараты
Аварийные
сбросы в
акватории
Отходы
пищевой
промышленности
Нефтедобыча
и нефтеразработка
Отходы
животноводства
Прочие
Прочие
БИОЦЕНОТИЧЕСКОЕ
Комплексный
фактор
беспокойства
Нарушение
баланса
популяций
Случайная и
направленная
интродукция и
акклиматизация
видов
Нерегулируемый
сбор, отлов,
отстрел,
браконьерство
СТАЦИАЛЬНОДЕСТРУКЦИОННОЕ
Вырубки
лесов
Эрозия
почв
Зарегулирование
водотоков
Осушение
земель
Карьерная
разработка
ископаемых
Дорожное
строительство
Шумовое
Световое
Радиационное
Электромагнитное
Пожары
(лесные,
степные)
Прочие формы, связанные с
разрушением и
преобразованием экосистем
Перепромысел
Тепловое
Урбанизация
Информационное
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
МИРОВОГО ОКЕАНА
БИОГЕННЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ
ЭВТРОФИРОВАНИЕ
Нарушение
устойчивости
экосистемы
Красные приливы
АБИОТИЧЕСКИЕ
ФАКТОРЫ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ТОКСИЧЕСКОГО
ХАРАКТЕРА
БИОТИЧЕСКИЕ
ФАКТОРЫ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
(патогенные бактерии,
вирусы и грибы)
Биологические эффекты на
уровне популяций и
сообществ
Биологические эффекты на
уровне организмов
Накопление патогенной
микрофлоры
фильтрующими
гидробионтами
Иммунологические
эффекты
Анаэробиоз
среды
Выпадение
отдельных
видов
Генетические,
биохимические,
физиологические,
морфологические
последствия
Гигиенические
последствия
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ СОЗДАНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩ
НЕГАТИВНЫЕ
ПОЗИТИВНЫЕ
Затопление значительных площадей
плодородных земель
Увеличение устойчивости речного
стока
Изменение режима подземных вод
(засоление, заболачивание и др.)
Переработка берегов водохранилища
(активизация оползней, карста и др.)
Активизация сейсмической
деятельности
Подтопление прилегающей территории
Снижение разрушительных
последствий паводков
Аккумулирование стока воды для
целей мелиорации
Снижение процессов зарастания озер,
лиманов и заливов в устьях рек
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАЗРАБОТКИ НЕДР
Изменение рельефа местности (карьеры, терриконы, отвалы и др.)
ЛИТОСФЕРА
Активизация опасных геологических процессов (карст, оползни)
оседание и сдвижение горных пород
Изменение физических полей, особенно в районах вечной мерзлоты
Химическое загрязнение почв, механическое нарушение почв
ГИДРОСФЕРА
Истощение водоносных горизонтов и ухудшение качества подземных и
поверхностных вод
Снижение расходов малых рек, чрезмерное осушение болот, почв и
горных пород
Загрязнение атмосферного воздуха выбросами метана, серы, оксидов
углерода из горных выработок
АТМОСФЕРА
Газовыделение и горение отвалов, терриконов (выделение оксидов
азота, серы, углерода) газовые и нефтяные пожары
Выбросы пыли при взрывах в карьерах, обогащение пыли рудными
элементами
ЖИВОТНЫЙ И
РАСТИТЕЛЬНЫЙ
МИР
Вырождение растительности, гибель рыбы из-за ухудшения качества
поверхностных вод при водоотливах и сбросе сточных вод
Нарушение растительного покрова при строительстве карьеров,
захоронение травяного покрова под отвалами, терриконами и пр.
ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ
В Федеральном Законе «Об отходах производства и
потребления» (1998) сказано: «Отходы производства и
потребления – остатки сырья, материалов,
полуфабрикатов, иных изделий и продуктов, которые
образовались в процессе производства или потребления, а
также товары (продукция), утратившие свои
потребительские свойства».
Многие вещества и материалы, которые относят к отходам, на самом деле
таковыми не являются, поскольку в большинстве случаев могут служить
сырьем для других производств и использоваться для разных нужд.
Поэтому отходы производства и потребления следует
рассматривать как вторичные материальные ресурсы
(ВМР), которые можно повторно использовать.
Использование ВМР – одно из главных направлений повышения
эффективности производства и уменьшения промышленного загрязнения
окружающей среды.
К основным направлениям работ по обращению с
отходами большинство авторов относят следующие:
• внедрение на предприятиях эффективных технологий
сбора, подготовки, обезвреживания и утилизации отходов;
• оборудование и эксплуатация в соответствии с
установленными правилами объектов размещения отходов;
• устройство полигонов промышленных отходов и твердых
бытовых отходов;
• рекультивация площадей, выведенных из эксплуатации
полигонов.
Количество бытовых отходов в расчете на одного
человека увеличивается примерно на 1—4%, а по массе на
0,2—0,4% в год и в настоящее время составляет, кг/год:
в благоустроенных зданиях — 210—220
в неблагоустроенных зданиях — 360—450.
Проблема указанных отходов в настоящее время весьма остро стоит во
многих странах мира.
Критерии отнесения отходов к классу опасности
для окружающей среды
Степень вредного
воздействия
опасных отходов
Очень высокая
Критерии отнесения опасных
отходов к классу опасности для
ОС
Экосистема необратимо нарушена.
Период восстановления отсутствует
Высокая
Экосистема сильно нарушена. Период
восстановления не менее 30 лет
после полного устранения источника
воздействия.
Средняя
Экосистема нарушена. Период
восстановления не менее 10 лет
после снижения вредного
воздействия.
Класс опасности
отхода для ОС
I класс
Чрезвычайно опасные
II класс
Высокоопасные
III класс
Умеренно опасные
Низкая
Экосистема нарушена. Период
самовосстановления не менее 3-х лет
IV класс
Малоопасные
Очень низкая
Экосистема практически не нарушена
V класс
Практически неопасные
В частности, в городах США образуете ежегодно около 150 Мт отходов, а в
значительно меньшей по размеру Японии их количество превышает 72 Мт
ежегодно.
Наибольшая часть из сотен миллионов тонн
промышленных отходов образуется угольной
промышленностью, предприятиями черной и цветной
металлургии, тепловыми электростанциями,
промышленностью строительных материалов.
В последние годы возросло количество опасных (токсичных) отходов,
которые способны вызывать отравление или иное поражение живых существ.
К ним относятся прежде всего различные ядохимикаты, не использованные в
сельском хозяйстве, отходы промышленных производств, содержащие
канцерогенные и мутагенные вещества, и другие.
В США 41% твердых бытовых отходов (ТБО) классифицируют как «особо
опасные», в Венгрии — 33,5%, в то время как во Франции — 6%,
Великобритании — 3%, а в Италии и Японии — только 0,3%.
В нашей стране накоплено около 80 Гт отходов.
К началу XX века на предприятиях различных отраслей промышленности
скопилось более 1,4 Гт только токсичных отходов.
Отходы промышленного производства разделяют на две
группы – основные и побочные.
К основным относятся отходы материалов, используемых
непосредственно для изготовления деталей, машин,
приборов и другой продукции: металлические и
металлосодержащие отходы (стружка, окалина, шламы,
шлак), твердые органические отходы (дерево, пластмасса,
резина).
Побочные отходы образуются в ходе технологических
процессов.
Они могут быть твердыми (абразивы, зола, пыль),
жидкими (минеральные масла и нефтепродукты, эмульсии,
осадки сточных вод) и газообразными (отходящие газы).
Кроме того, многие техпроцессы сопровождаются
выделениями тепла, т.е. энергетическими отходами.
Существует два пути утилизации металлических
отходов: без переплавки (деловые отходы) и с переплавкой
(металлолом и стружка).
Основные операции первичной обработки
металлоотходов – сортировка, разделка и механическая
обработка, включающая рубку, резку, пакетирование и
брикетирование.
В переработке жидких отходов ведущими являются два
процесса:
1) рекуперация – извлечение ценных компонентов из
отходов;
2) регенерация – восстановление исходных свойств
отработанных материалов.
Утилизацию промышленных газообразных отходов
осуществляют, преимущественно, с помощью химических и
физико-химических методов.
Законодательство в сфере обращения с отходами
Обращение с отходами — деятельность, в процессе
которой образуются отходы, а также деятельность по
сбору, использованию, обезвреживанию,
транспортированию, размещению отходов.
В соответствии с законодательством производитель отходов обязан:
— принимать надлежащие, обеспечивающие охрану ОС и сбережение
природных ресурсов меры по обращению с отходами;
— соблюдать действующие экологические, санитарно-эпидемиологические и
технологические нормы и правила при обращении с отходами;
— осуществлять раздельный сбор образующихся отходов по их видам,
классам опасности и другим признакам с тем, чтобы обеспечить их
использование в качестве вторичного сырья, переработку и последующее
размещение;
— обеспечивать условия, при которых отходы не оказывают вредного
воздействия на состояние ОС и здоровье людей;
— обеспечивать выполнение установленных нормативов предельного
размещения отходов;
— лицензировать деятельность по обращению с опасными отходами
(порядок лицензирования определяет Правительство РФ).
Глава III закона формулирует требования к:
1) проектированию, строительству, реконструкции, консервации и
ликвидации предприятий, зданий, строений, сооружений и иных объектов;
2) их эксплуатации;
3) обращению с опасными отходами;
4) обращению с отходами на территориях городских и других поселений;
5) транспортированию опасных отходов.
В главе IV «Нормирование, государственный учет и отчетность в области
обращения с отходами» введены два понятия «нормативы образования
отходов» и «лимиты на размещение отходов». Порядок их разработки и
утверждения определяет Правительство РФ. В этой же главе формулируются
правила о государственном кадастре отходов.
Согласно постановлению Правительства от 26.10.2000 г. № 818 «О порядке
ведения государственного кадастра отходов и паспортизации опасных
отходов», МПР России и его территориальные органы должны
организовывать и вести по единой для Российской Федерации системе с
участием органов исполнительной власти субъектов РФ государственный
кадастр отходов (ГКО), включающий федеральный классификационный
каталог отходов (ФККО), государственный реестр объектов размещения
отходов (ГРОРО), банк данных об отходах и о технологиях использования
и обезвреживания отходов различных видов.
Государственный кадастр отходов — интегрированный
информационный ресурс, в котором систематизированы
сведения об отходах, их свойствах, потенциальной
опасности и/или ресурсной ценности, а также о
существующих объектах размещения отходов и
технологиях их использования и обезвреживания.
Данные информационных ресурсов Кадастра, полученные
заинтересованными сторонами в установленном порядке,
являются связующим звеном в Единой системе
государственного регулирования экологически безопасного
обращения с отходами.
Федеральный классификационный каталог отходов —
перечень образующихся в Российской Федерации отходов,
систематизированных по совокупности приоритетных
признаков: происхождению, агрегатному и физическому
состоянию, опасным свойствам, степени вредного
воздействия на ОС.
На основании этих данных для внесения в каталог отходу присваивается
код с системой 13-уровневой классификации и кодирования отходов.
Цифры с первой по восьмую используются для кодирования
происхождения отхода;
девятая отражает агрегатное состояние;
десятая – физическую форму;
одиннадцатая и двенадцатая кодируют опасные свойства и их
комбинации; тринадцатая – класс опасности.
Государственный реестр объектов размещения отходов
— систематизированная информация об объектах
размещения отходов, существующих и
эксплуатирующихся на территории России.
Он принят приказом МПР РФ от 11.09.2003 г. № 829 «О
ведении Государственного реестра объектов размещения
отходов».
В соответствии с приказом для каждого объекта размещения отходов
составляется карта-характеристика объекта размещения отходов с
учетом кодирования информации для машинной обработки данных ГРОРО.
Основой кадастра является банк данных об отходах и о технологиях их
использования и обезвреживания, который постоянно пополняется.
Информация из банка используется территориальными органами МПР России
при принятии решения об утверждении лимитов на размещение отходов.
Приказом МПР России от 02.12.2002 г. № 785 утверждена форма паспорта
опасного отхода.
Указанный паспорт составляется и утверждается юридическими лицами и
индивидуальными предпринимателями, в процессе деятельности которых
образуются опасные отходы, по согласованию с территориальным органом
МПР России по соответствующему субъекту Российской Федерации.
Паспорт опасного отхода составляется:
1) на отходы, обладающие опасными свойствами
(пожароопасность, взрывоопасность, токсичность, высокая
реакционная способность, содержание инфекционных
болезней);
2) на отходы I—IV класса опасности для окружающей
среды.
В главе V «Экономическое регулирование в области обращения с
отходами» сформулированы положения о плате за размещение отходов.
Она взимается по базовым нормативам, которое определяет
Правительство РФ.
Дифференцированные ставки платы с учетом экологической обстановки на
соответствующих территориях на основании базовых нормативов
устанавливают органы исполнительной власти, субъектов РФ.
Кроме того, введена процедура экономического стимулирования; она
осуществляется путем понижения размера платы за внедрение технологий,
уменьшающих количество отходов, из-за применения ускоренной
амортизации основных производственных фондов, связанных с
осуществлением деятельности в области обращения, с отходами.
Глава VI «Контроль в области обращения с отходами» регулирует вопросы
государственного, производственного и общественного контроля.
В главе V «Экономическое регулирование в области обращения с
отходами» сформулированы положения о плате за размещение отходов.
Она взимается по базовым нормативам, которое определяет
Правительство РФ.
Дифференцированные ставки платы с учетом экологической обстановки на
соответствующих территориях на основании базовых нормативов
устанавливают органы исполнительной власти, субъектов РФ.
Кроме того, введена процедура экономического стимулирования; она
осуществляется путем понижения размера платы за внедрение технологий,
уменьшающих количество отходов, из-за применения ускоренной
амортизации основных производственных фондов, связанных с
осуществлением деятельности в области обращения, с отходами.
Глава VI «Контроль в области обращения с отходами» регулирует вопросы
государственного, производственного и общественного контроля.
В главе VII вводятся формы ответственности за нарушения
законодательства РФ в области обращения с отходами: от
административной до уголовной.
Уголовный кодекс РФ в гл. 26 «Экологические преступления» содержит
ст. 247 «Нарушение правил обращения экологически опасных, веществ и
отходов», которая устанавливает уголовную ответственность за
производство запрещенных видов опасных отходов, а также за
транспортировку, хранение, захоронение, использование и иное обращение с
радиоактивными, химическими веществами и отходами с нарушением
действующих правил, если эти деяния создали угрозу причинения
существенного вреда здоровью человека или ОС.
Часть 2 ст. 247 определяет ответственность за совершение этих деяний в
случае наступления вредных последствий, т. е. загрязнения, отравления или
заражения ОС, причинения вреда здоровью, массовой гибели животных.
Проект нормативов образования отходов и
лимитов на их размещение (ПНООЛР)
Суть этого вида экологического сопровождения деятельности
предприятия состоит:
— в установлении норматива образования отходов для действующего
предприятия, исходя из анализа технологии производства и источников
образования отходов;
— в формировании лимитов размещения отходов;
— в выборе и обосновании методов обращения с отходами, которые
обеспечивают достижение установленных нормативов их образования и
лимитов размещения.
Цели нормирования:
— обеспечить государственное регулирование процессов обращения с
отходами на конкретном предприятии и в масштабах всей страны;
— стимулировать предприятия к снижению объемов отходов и уровня их
экологической опасности;
— обеспечить соблюдение условий и способов их размещения,
ресурсосбережение, утилизацию отходов;
— стимулировать создание малоотходных технологий и поиск путей
использования отходов в качестве вторичных материальных ресурсов.
Для проведения инвентаризации источников образования отходов и
последующей разработки ПНООЛР требуются исходные данные, в качестве
которых выступают:
— карта-схема предприятия с нанесенными на нее местами временного
хранения отходов;
— информация о технологии основного и вспомогательного производств и
технологическом оборудовании с позиций образования отходов;
— сведения об источниках образования отходов;
— данные о численности персонала, производственных и других площадях и
другая информация, которая определяет состав нормативы образования
бытовых отходов;
— перечень отходов, образующихся на данном предприятии;
— имеющиеся в наличии паспорта опасных отходов;
— заключенные договоры на вывоз и размещение отходов за пpeделами
предприятия;
— данные первичного учета, формы статистической отчетности (отходы).
Проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение
должен содержать следующую информацию:
— титульный лист, аннотацию, содержание, введение;
— общие сведения о юридическом лице или индивидуальном
предпринимателе;
— характеристику производственных процессов как источников образования
отходов;
— паспорт опасного отхода с указанием кода отхода согласно ФККО;
— перечень, состав и физико-химические характеристики отходов,
образующихся в результате производственной деятельности;
— расчет и обоснование нормативов и количества образующихся отходов;
материально-сырьевой баланс;
— характеристику мест временного хранения (накопления) отходов у
юридического лица или индивидуального предпринимателя, обоснование
количества временного хранения (накопления) отходов и периодичности
вывоза отходов;
— характеристику установок и технологий по переработке, обезвреживанию
отходов;
— сведения об объектах размещения отходов;
— сведения об организации наблюдения за состоянием ОС на объектах
размещения отходов;
— сведения о противоаварийных мероприятиях;
— сведения о мероприятиях, направленных на снижение влияния отходов на
ОС;
— предложения по лимитам размещения отходов
Сбор, хранение и транспортирование отходов
Надлежащая организация сбора, хранения и транспортировки отходов
вносит большой вклад в оздоровление ОС.
В США, где норма накопления, например, твердых бытовых отходов (ТБО) в
2—3 раза выше, чем у нас, на их удаление и обезвреживание расходуется
около 10 млрд. долларов в год, причем больше половины этих средств идет
на сбор и транспортировку.
В России схема сбора ТБО включает следующие операции:
1) в зоне многоэтажной застройки сбор производится в металлические
контейнеры, устанавливаемые на специальной контейнерной площадке.
Основные недостатки контейнеров состоят в значительной их массе, малой
коррозионной стойкости и относительно высокой стоимости; не
обеспечиваются надлежащие меры санитарии;
2) с целью вывоза ТБО применяют спецтранспорт:
— с различными механизмами загрузки-выгрузки отходов, характером
процесса уплотнения отходов;
— с различной вместимостью кузова: мини-мусоровозы (7—10 м3), средние
(16—45 м3) и большегрузные (более 45 м3);
— для вывоза отходов из жилых зданий и общественных организаций, а
также для вывоза крупногабаритных отходов.
В ряде стран, например в Швеции, применяют пневматический
транспорт для удаления мусора из мусоропроводов по подземным
каналам до станции переработки, которая обслуживает несколько зданий.
Здесь мусор прессуют для уменьшения объема и перегружают в
мусоровозы.
Впервые в Москве такая станция стала работать в жилом районе
Чертаново.
В некоторых странах (США, Великобритания, Италия и другие) применяется
сплав в канализацию дробленных отходов из квартир, домов, гостиниц и т.
п.
Для этого у раковин устанавливаются механические дробилки, из которых
измельченный мусор вместе со сточной водой удаляется в канализацию,
где он обезвреживается в специальных очистных установках.
Указанный метод имеет большие преимущества перед вывозной системой,
поскольку позволяет удалять быстро разлагающуюся часть отходов сразу же
после образования.
Эксплуатируются также системы удаления мусора, в которых его
пневматическая транспортировка сочетается с дроблением и сплавом в
канализацию.
Хранение экологически опасных веществ и отходов – это их
содержание в объектах размещения отходов в целях
последующее захоронения, обезвреживания или
использования.
Нарушение правил хранения радиоактивных, бактериологических,
химических веществ и отходов может выражаться, например, в содержании
отходов вне объектов их размещения.
Захоронение экологически опасных веществ и отходов – это
изоляция отходов, не подлежащих дальнейшему
использованию, в специальных хранилищах в целях
предотвращения попадания вредных веществ в окружающую
среду.
Место и способ хранения отхода должны гарантировать:
— отсутствие или минимизацию влияния размещаемого отхода на
природную среду;
— исключение риска возникновения опасности для здоровья людей;
— недоступность для посторонних лиц хранимых высокотоксичных отходов;
— предотвращение потери отходом свойств вторичного сырья (в
перспективе) вследствие неправильного сбора или хранения;
— минимизацию риска возгорания отхода;
— недопущение замусоривания территории;
— обеспечение удобства проведения инвентаризации отходов контроля за
обращением с отходами;
— обеспечение удобства вывоза отходов с места их хранения.
При невозможности утилизации отходов производства на самом
предприятии допускается их складирование. При этом различают
следующие основные способы складирования:
— временное хранение на производственных территориях на открытых
площадках или в специальных помещениях (цехах, складах, в резервуарах и
др.);
— временное складирование на производственных территориях основных и
вспомогательных (дочерних) предприятий по переработке и обезвреживанию
отходов (хранилищах, накопителях), а также на промежуточных пунктах
сбора и накопления (терминалах, в речных и морских портах и др.);
— складирование вне производственной территории;
— на усовершенствованных полигонах промышленных отходов,
шламохранилищах, отвалах пустой породы, терриконниках,
золошлакоотвалах, а также в специально оборудованных комплексах по их
переработке и захоронению.
При временном хранении отходов на открытых площадках без тары
(навалом, насыпью) следует соблюдать следующие условия:
— временные склады и открытые площадки должны располагаться с
подветренной стороны по отношению к жилой застройке, т. е. должна
учитываться роза ветров;
— поверхность хранящихся насыпью отходов или открытых приемниковнакопителей должна быть защищена от воздействия атмосферных осадков и
ветров (брезентом, навесом);
— поверхность площадки должна иметь искусственное водонепроницаемое
и химически стойкое покрытие (керамическая плитка, асфальт,
керамзитобетон и др.);
— по периметру площадки должны быть предусмотрены обваловка и
обособленная сеть ливнестоков либо с автономными очистными
сооружениями, либо предусмотрено ее присоединение к локальным
очистным сооружениям;
— исключение поступления загрязненного ливнестока с указанной площадки
в общегосударственную систему дождевой канализации или сброс в
ближайшие водоемы без очистки.
Транспортировка радиоактивных, бактериологических,
химических веществ и отходов – это их перемещение в
пространстве, предпринятое с любыми целями, на любом
виде транспорта.
При транспортировке должны выполняться следующие правила:
— транспортирование опасных отходов должно осуществляться при наличии
паспорта опасных отходов, специально оборудованных и снабженных
специальными знаками транспортных средств, соблюдении требований
безопасности к транспортированию опасных отходов на транспортных
средствах, наличии документации с указанием количества
транспортируемых опасных отходов, цели и места назначения их
транспортирования;
— при транспортировке указанных отходов должна соблюдаться система
согласованных мер по недопущению транспортных происшествий и
аварий, требования к упаковке, маркировке, транспортным средствам и
др.
Предотвращение ЧС при перевозках опасных грузов включает в себя ряд
организационных и технических мероприятий.
Соответствующие должностные лица в случае получения информации о
возникшей ЧС обязаны оперативно:
— разработать план ликвидации аварийной ситуации, определить
надлежащие силы и средства;
— организовать оказание первой медицинской помощи пострадавшим и
при необходимости провести эвакуацию населения, проживающего в
опасной зоне;
— провести тщательную разведку очага поражения, определить
границы опасной зоны, обеспечить ее ограждение и оцепление.
Полигоны для твердых бытовых отходов
Федеральный закон «Об отходах производства и потребления»
в ст. 12 установил требования к объектам размещения отходов.
Создание таких объектов — специально оборудованных
сооружений (полигонов, шламохранилищ, отвалов горных пород
и др.), — допускается на основании разрешений, выданных
специально уполномоченными федеральными органами
исполнительной власти при наличии положительного
заключения государственной экологической экспертизы.
В целях снижения загрязнения вместо неконтролируемых свалок строят
полигоны для твердых отходов, которые эксплуатируются во многих городах
России.
Полигон — природоохранное сооружение для
централизованного сбора, обезвреживания отходов, которое
способствует повышению уровня защиты от загрязнения
атмосферы, почв, поверхностных и грунтовых вод и
препятствует распространению болезнетворных
микроорганизмов.
Для полигонов обычно выбирают место в глинистом грунте, в котором
можно складировать отходы в течение 20—25 лет и более.
Основание выбранной площадки делают в виде большого корыта глубиной
1,5 м и более для скапливания в нем фильтрата.
Если глинистого грунта нет, и основание для полигона приходится делать в
водопроницаемых грунтах, дно корыта выстилают слоем привозной глины
толщиной 0,5 м.
В течение суток вывозят отходы на одну площадку полигона и yплотняют
бульдозерами послойно до 2-метровой высоты.
На следующий день отходы вывозят на другую площадку, а предыдущую
укрывают изолирующим слоем грунта толщиной 0,25 м.
Такая изоляция последующее уплотнение грунта препятствуют
загрязнению воздушной среды, а также распространению насекомых и
грызунов.
В целях снижения площади полигон загружают послойно до высоты 60 м и
более.
После заполнения полигона поверхность последнего покрывают
растительным грунтом.
При выборе участка для устройства полигона ТБО учитывают
климатогеографические и почвенные условия.
Запрещается размещать полигоны на территории I и II
поясов санитарной охраны водоисточников, зон охраны
курортов, а также в местах массового отдыха населения и
размещения оздоровительных учреждений.
Санитарно-защитная зона между полигоном и жилой
застройкой должна составлять не менее 100 м.
Для размещения полигонов ТБО часто используют овраги и другие
неудобные для сельского хозяйства земли. После полной загрузки полигона и
покрытия растительным грунтом поверхность его можно использовать для
устройства парков, садов, игровых площадок и других целей.
Основные проблемы, связанные с захоронением ТБО в могильниках.
1) вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод;
2) образование метана;
3) просадка грунта.
По мере просачивания воды сквозь любой материал в ней растворяются
различные химические вещества.
Такая вода, проходя через отходы, образует особенно ядовитый фильтрат:
в нем наряду с остатками разлагающейся органики присутствуют железо,
ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавых консервных банок, негодных
батареек и электроприборов, а также красители, пестициды, моющие
средства и другие химикаты.
Этот ядовитый раствор поступает в подземные водоносные горизонты, и
оттуда вредные вещества могут попасть и в питьевые воды.
Сообщается, что по этой причине зоной настоящего кризиса стала Флорида
(США).
Здесь много закрытых свалок расположено в заболоченной местности, а
большую (около 90 %) часть питьевой воды жители получают за счет
грунтовых вод.
Очистка подобных свалок (а их насчитывается более 200 на территории
указанного штата) обойдется в 10 млн. долларов.
Образование метана. Так как у захороненного мусора практически нет
доступа к кислороду, его разложение идет анаэробно, при этом образуется
легковоспламеняющийся метан.
В США известны случаи разрушения более 20 домов, расположенных на
расстоянии до 300 м от свалок, причем взрывы привели к жертвам.
Кроме того, метан способен подниматься вверх, при этом отравляя корни и
губя растительность, а также вызывая эрозию почвы.
В ряде городов указанную проблему решают путем устройства на месте
свалок «газовых скважин», перехватывающих образующийся метан, который
можно впоследствии использовать как топливо или для других целей.
Наконец, с течением времени по мере разложения отходы проседают.
При этом образуются неглубокие впадины, в них скапливается вода, и весь
участок впоследствии превращается в болото с ядовитой водой.
Для периодического контроля за качеством грунтовых вод по периметру
свалки устраиваются так называемые мониторинговые колодцы.
На полигоны ТБО ежегодно попадает 1 млн.т стали, 200
тыс. т алюминия, 4 тыс. т олова.
Каждый год под полигоны отчуждаются около 10 тыс. га
пригодных для использования земель.
Схема
захоронения
отходов с
системой защиты
окружающей
среды
(по Б. Небелу, 1993)
Промышленные методы обработки ТБО
В мировой практике наибольшее распространение получили следующие методы
обращения с ТБО:
1) компостирование с получением азотного удобрения или биотоплива;
2) сжигание отходов на мусоросжигательных заводах;
3) ферментация (получение биогаза);
4) пиролиз ТБО — высокотемпературный (около 1700°С) нагрев без доступа
воздуха.
5) предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных веществ
из отходов;
6) строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки;
Компостирование ТБО. На многих мусороперерабатывающих заводах (МПЗ)
осуществляется промышленная переработка ТБО в органическое удобрение —
компост.
Компостами называют органические удобрения, получаемые в результате
разложения растительных и животных остатков микроорганизмами.
Для их приготовления используют навоз, навозную жижу, помет птиц в смеси с
различными видами торфов, городской мусору опавшие листья деревьев, солому и
другое. При компостировании в органической массе повышается содержание
питательных веществ (азота, фосфора) в усвояемой растениями форме,
обезвреживается патогенная микрофлора, уменьшается количество целлюлозы и
пектиновых веществ; удобрения становятся сыпучими, что облегчает их внесение в
почву.
Сжигание твердых отходов: диоксиновая опасность. Сжигание твердых
отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с
экономической, ни тем более с экологической точек зрения. При этом не только
загрязняется воздушная среда, но и не используется образующаяся тепловая
энергия. Ряд специалистов считает, что оно может быть оправдано только в том
случае, если сочетаются утилизация тепловой энергии и очистка отходящих газов.
Такой процесс происходит на мусоросжигательных станциях (заводах),
которые имеют паровые или водогрейные котлы со специальными топками.
Температура в топке должна быть не менее 1000°С, чтобы сгорели все
дурнопахнущие примеси.
Из-за диоксиновой опасности были закрыты многие мусоросжигательные заводы в
США, Нидерландах и других странах; оставшиеся, в связи с резким ужесточением
требований к их работе, подвергаются модернизации. Согласно имеющимся данным, на
переоборудование оставшихся 8 МСЗ в Нидерландах было затрачено более 1 млрд. долл.
США.
На них была введена многоступенчатая система очистки: 1) электрофильтр грубой
очистки; 2) испаритель загрязненной воды (разбрызгиватель); 3) электрофильтр тонкой
очистки; 4) скруббер водный (1-я ступень); 5) скруббер щелочной (2-я ступень);
6) очиститель сточных вод скрубберов; 7) теплообменник; 8) реактор на активированном
угле; 9) пылевые фильтры; 10) подогреватель газов перед дожиганием; 11) реактордожигатель для подавления образования оксидов азота и дожигания диоксинов.
Использование твердых бытовых отходов для
производства электроэнергии (по Б. Небелу, 1993)
Подобная электростанция,
расположенная в
Балтиморе, имеет
мощность 60 МВт и сжигает
в день 2000 т
несортированных отходов.
Полученный пар приводит в
действие генератор
мощностью 60 тыс. кВт,
который вырабатывает
электроэнергию,
достаточную для 60000
домов. Загрязнители
воздуха улавливаются
электрофильтрами.
Наиболее ценные
материалы, содержащиеся
в отходах, – железо,
алюминий – при
необходимости
извлекаются из золы.
Прочие негорючие остатки
требуют захоронения, но,
поскольку они составляют
лишь 10–20% от исходного
объема мусора, могильник
функционирует в 5–10 раз
дольше, чем без
предварительного
сжигания. Золу используют
в качестве наполнителя при
строительстве дорог и
насыпей.
Переработка ТБО. Расчеты показывают: вывозить содержимое мусорных
контейнеров на свалку (полигон) экономически и экологически нецелесообразно.
Так, например, существующие полигоны в Подмосковье заполнены более чем на
90%. В этих условиях предпочтительна организация двухступенчатой системы
сбора и переработки, пpи которой отходы везут не на свалку, а на расположенные
в черте города мусороперерабатывающие заводы. Там отходы сортируют,
измельчают уплотняют, прессуют, извлекают из них полезные материалы,
а остатки направляют на свалки.
Многие МПЗ в России пока работают по простой схеме. Из поступающих ТБО и твердых
промышленных отходов (ТПО) выделяется металл (магнитная сортировка), остальное после
измельчения поступает на компостирование.
После увлажнения субстрата (до 45—60% влажности) из него отсортировываются
цветные металлы, стекло, песок, камни и другие не компостируемые материалы. Часть из них
(остатки резины, пластиков, пленок и т. п.) смешивается с такими же промышленными
материалами и подвергается пиролизу с получением газового топлива и пирокарбона
(углерода) или вывозится на полигоны.
Проблема мусоропереработки может быть облегчена, если население возьмет на себя
обязанность отделять пищевые отходы на стадии сбора ТБО. Тогда работа МПЗ сведется к
сортировке составляющих и передаче их на переработку специализированным заводам.
Подобно мусоросжигательным, мусороперерабатывающие заводы в России мощностью
более 40 тыс. т/год отнесены к предприятиям I класса опасности с установлением
санитарно-защитной зоны (СЗЗ) не менее 1000 м, а до 40 тыс. т/год — ко II классу (СЗЗ —
500 м), предприятия по компостированию — к III классу (СЗЗ не менее 300 м).
Такая схема имеет ряд преимуществ: существенно снижается парк мусоровозов, экономятся
площади полигонов и продлевается время их функционирования (до 40%), появляется возможность
продавать некоторые продукты переработки. Подсчитано, что для города с населением 500 тыс.
жителей вполне достаточно мусороперерабатывающего завода производительностью 40—50
тыс. т в год.
С каждым годом, как это ни парадоксально, растет ценность ТБ как комплексного сырья. Это
становиться понятным, если учесть, что в его составе около 20—40% макулатуры, 2—3% черных и
цветных металлов, 25—40% пищевых отходов, 1—5% пластмассы, 4—6% стекла, 4—6%
текстиля и др. Поэтому ТБО следует подвергать глубокой переработке.
Предварительная сортировка мусора позволяет очистить выброс в атмосферу от многих вредных
веществ. Так, фирма «Сорайн чекини» в Риме из 1800 т мусора ежедневно выделяет 50 т черных
металла и производит 25 т бумажных волокон. В годовом исчислении это означает спасение от
вырубки почти полмиллиона деревьев. Там же из пищевых отходов делают гранулированное
органическое удобрение, пластиков — полимерную пленку. В целом около 55% ТБО превращают в
товарную продукцию и только оставшуюся часть сжигают.
При производстве бумаги или картона из макулатуры (по сравнению с производством из
деловой древесины) выбросы в атмосферу снижаются на 85%, загрязнение воды — до 40%.
Одновременно более бережно расходуются природные ресурсы: 1 т макулатуры экономит 4 м3
древесины. Даже в такой богатой лесами стране, как Швеция, сбор бумажного вторсырья достигает
1,9 Мт в год.
Получать алюминий из природного сырья — бокситов — в 10 дороже, чем извлекать его из
использованных консервных банок, же самое можно сказать и об олове. Более 100 млн.
электролампочек с нитями накаливания из вольфрама попадает на свалки, туда же отправляются и
сотни тысяч отработавших свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарубежные фирмы охотно покупают у
российских предприятий стеклобой, а в тысячах наших городов и поселков миллионы бутылок
валяются на свалках. Из 1 т изношенной резины можно получить примерно 600 кг нефти, 300 кг
сажи и 100 кг попутного газа.
Обращение с токсичными промышленными отходами
Утилизация ТПО обычно может идти по двум направлениям:
1) разделение на компоненты с последующей переработкой всех или
некоторых из них различными методами;
2) придание ТПО нужного вида, могущего обеспечить в дальнейшем
возможность утилизации.
Наиболее распространенными методами переработки являются:
— сортировка (для чего используются грохочение, гидравлическая
классификация и воздушная сепарация);
— уменьшение размеров кусков, частиц (помол, дробление);
— увеличение размеров частиц (высокотемпературная агломерация,
брикетирование, таблетирование, гранулирование);
— термическая обработка;
— смешение;
— обогащение (флотация, отсадка, магнитная и/или электрическая сепарация);
— выщелачивание (экстрагирование);
— растворение;
— кристаллизация.
Переработка ТПО по заводской технологии выступает как наиболее
оптимальный метод их использования. Общая схема процесса и применяемого
при этом оборудования может быть представлена следующим образом.
Сортировка отходов обычно применяется для отделения посторонних
включений, таких как ветошь, остатки бумажной и деревянной тары,
металлических предметов и др.
Вторая стадия — измельчение — одна из важнейших в процессе. В результате
материал приобретает размеры, которые достаточны, чтобы можно
было осуществлять его дальнейшую переработку. Часто после этого
дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений, а также еще раз
отделяют от посторонних примесей.
Далее высушенные дробленые отходы смешивают при необходимости со
стабилизаторами, наполнителями и другими ингредиентами и подвергают
гранулированию. Полученный гранулят часто используют в качестве
наполнителя при производстве строительных материалов или в дорожном
строительстве.
Главным направлением в устранении или снижении вредного воздействия на
ОС токсичных отходов промышленности является их повторное использование
(рециклинг)в производственных циклах, то есть организация малоотходных
производств. Тем не менее для нейтрализации таких отходов часто устраивают
специальные сооружения, которые могут находиться как в пределах территории
самого предприятия, так и вне его. В последнем случае ПТО могут
складироваться, перерабатываться и нейтрализовываться централизованно на
полигонах и станциях переработки и нейтрализации.
Полигоны устраивают двух видов: для обезвреживания одного вида отходов
только захоронением или химическим способом, а также комплексные. Во втором
случае территорию полигона разделяют на зоны приема и захоронения твердых
несгораемых отходов; приема и захоронения жидких химических отходов и осадков
сточных вод, не подлежащих утилизации; захоронения особо вредных отходов;
огневого уничтожения горючих отходов.
Захоронение промышленных отходов осуществляют в котлованах глубиной до
10—12 м в специальной таре, например, стальных бочках. Их размещают в
котлованах и железобетонных резервуарах (особо вредные отходы).
Выбор земельного участка для захоронения ПТО должен производиться с
соблюдением норм Санитарных правил о порядке накопления, транспортировки,
обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов и СНиП
2.01.28—85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных
промышленных отходов. Основные положения по проектированию». В этих
случаях отвод земельного участка подлежит обязательному согласованию с органами
государственного экологического контроля и органами санитарноэпидемиологического надзора.
Земельные участки, выбранные для полигонов, должны отвечать следующим
требованиям: размещаться с подветренной стороны по отношению к населенным
пунктам и зонам отдыха; находиться ниже мест водозаборов питьевой воды,
рыбоводных хозяйств, мест нереста, массового нагула и зимовальных ям рыбы;
состоять из слабофильтрующих грунтов (глины, суглинков, сланцев и т. п.); залегание
грунтовых вод при их наибольшем подъеме должно быть не менее 2 м от нижнего
уровня захороняемых отходов.
Запрещается размещать полигоны по обезвреживанию и захоронению ПТО в
заболоченных местах, на территориях зеленых зон городов, на землях, занятых
лесами или предназначенных для лесоразведения, в зонах санитарной охраны
курортов, в зоне питания подземных источников питьевой воды, в зонах
активного карста, в зонах оползней, селевых потоков, снежных лавин и т.п.
Вокруг полигона устраивают санитарно-защитную зону (СЗЗ), отделяющую их
от населенных пунктов и открытых водоемов, объектов, используемых в
культурно-оздоровительных целях. Величина СЗЗ устанавливается с учетом
конкретных местных условий, но не может быть менее 3000 м. Участки
захоронения ПТО должны размещаться не ближе чем в 200 м от
сельскохозяйственных угодий, автомобильных и железных дорог, а также не
ближе чем в 50 м от границ леса и лесопосадок, не предназначенных для
использования в рекреационных (для восстановления здоровья) целях.
Размещение ПТО под землей является пока одним из наиболее перспективных
способов избавления от тех из них, которые не могут быть утилизированы или
полностью уничтожены путем сжигания, а при накоплении их на земной
поверхности представляют реальную опасность для биосферы. Подземное
размещение промышленных отходов должно производиться при соблюдении
ограничений, относящихся к выбору места для создания подземных и
заглубленных хранилищ (первая группа) и к их проектированию, строительству и
эксплуатации (вторая группа).
Первая группа ограничений.
Подземное размещение высокотоксичных промышленных отходов первого и
второго классов может осуществляться только в геологических формациях,
создающих природный барьер для выноса подземными водами размещаемых
веществ и продуктов их взаимодействия с окружающим массивом в биосферу.
Регион их размещения не должен быть сейсмоопасен.
Приемлемыми формациями для размещения жидких промышленных отходов
являются массивы горных пород, представленные пористыми замкнутыми
коллекторами.
Малотоксичные промышленные отходы могут размещаться и в иных геологических
формациях, если по этим формациям или через них не происходит миграция
подземных вод и если нет опасности нарушения их водонепроницаемости под
влиянием природных катаклизмов, или техногенных процессов при добыче полезного
ископаемого с образованием такой миграции.
Вторая группа ограничений.
Для создания подземных и заглубленных хранилищ малотоксичных
промышленных отходов могут использоваться выработанные пространства,
вокруг которых по завершении эксплуатации хранилищ образуются
водопроводящие каналы, если воды, проникшие в хранилища через эти каналы,
после контакта с отходами остаются в нем и не мигрируют в водоносные
горизонты. Подземные хранилища для высокотоксичных отходов могут
эксплуатироваться только после того, как в них будут сооружены и опробованы
средства изоляции выработанных пространств, позволяющие при
необходимости оперативно и навечно отделить размещенные отходы от
биосферы.
Захоронение радиоактивных отходов АЭС (по Б. Небелу, 1993)
Организация безотходных (малоотходных) производств
Применение традиционных технологий переработки сырья, в результате
которых образуются разнообразные отходы, предусматривающих
последующие очистку отходящих газов и сточных вод и утилизацию твердых
отходов, крайне неэффективно не только с точки зрения экологии, но и
экономики. Очистные сооружения очень дороги, их работа требует огромных
затрат энергии и реагентов. На некоторых производствах последние
достигают 20—40% суммарных капиталовложений, а расходы на
обезвреживание и переработку отходов составляют 8—10% стоимости
производимой продукции.
Отсюда вытекает необходимость реализации принципиально нового
подхода к развитию промышленных производств.
Этот подход, получивший не совсем правильное название «безотходная
технология», основой которого является цикличность материальных
потоков, подсказан самой природой. Действительно, в природных условиях
отходы жизнедеятельности одних организмов используются другими, и в
целом осуществляется биохимический круговорот веществ.
Идея многократного, циклического, экономного использования материальных
ресурсов активно реализуется во многих развитых странах. Так, в США, ФРГ и
Японии степень повторного использования таких экологически опасных
металлов, как свинец, медь, никель, алюминий, цинк, достигла 65, 40 и 40%
соответственно. В этом отношении показатели России много скромнее. Крайне
нерационально используются в нашей стране лесные богатства. Из доставленных
на предприятия 1000 кубометров древесины: мы получаем лишь 27,3 т бумаги, в
то время как в Швеции из такого м же количества получают 129 т., в США — 137 т,
а в Финляндии — 164 т.
Повторное использование материальных ресурсов исключительно важно с
точки зрения сохранения или продления времени использования запасов
важнейших руд (исчерпаемых ресурсов). Для их количественной оценки
используют индексы исчерпания ресурсов, которые характеризуют расходование
имеющихся мировых запасов руд с учетом ежегодного прироста темпов их
использования.
Подсчитано, например, что если запасы металлов возрастут даже в 10 раз, то
обеспеченность сырьем увеличится всего в 2,5—3 раза. Если же рециркуляция
металлов достигнет 50%, тогда обеспеченность важнейшими металлами
возрастает в 3—3,5 раза, а при 95—98%-ной рециркуляции — в 5—7 раз.
Именно поэтому важнейшим резервом сырья является вторичное
использование материальных ресурсов.
Концепция безотходного производства включает несколько положений.
1) использование ресурсов в таком цикле, который включал бы не только
сферу промышленного производства, но и сферу потребления.
Замкнутым такой цикл может быть только на уровне промышленного региона
или территориально-производственного комплекса. Следовательно, необходимо
в рамках этого региона или комплекса найти потребителей отходов,
производимых предприятиями.
2) обязательное использование в производстве всех компонентов сырья и
сведение до минимума нерациональных энергозатрат.
3) сохранение сложившегося экологического равновесия, т.е. сохранение
нормального функционирования ОС, при котором оно не оказывает
отрицательного воздействия на среду обитания человека, его здоровье.
Таким образом, понятие «безотходная технология» есть не только чисто
технологический процесс, но и совокупность организационных и
управленческих мероприятий, проектных и научно-исследовательских
работ.
Он обязательно должно охватывать и сферу потребления продукции,
которая после утраты своих потребительских свойств (например,
изношенные автопокрышки) могла бы быть возвращена в производство или,
в крайнем случае, переведена в экологически безопасную форму.
Проблема отходов должна решаться на месте их образования путем внедрения
ресурсовозобновляющих технологий (РВТ), обеспечивающих минимизацию
промвыбросов и выхода вторичных отходов.
Концепция РВТ впервые была предложена еще в 60-х гг. А. Нагорным. В настоящее
время в г. Запорожье (Украина) вводится в строй первый в мире завод РВТ
производительностью по ТБО — 1000—1500 т/сут. Он имеет узлы технохимической,
физико-химической и биотехнологической обработки отходов. Вторичные ресурсы найдут
применение в качестве биотоплива, металлолома, стройматериалов и т. д.
В развитие концепции РВТ А. Семенов и И. Максимов (1995 г.) предложили создать
экозащитные системы нового поколения — многопрофильные комбинаты
«Экополигон», способные перерабатывать все виды антропогенных отходов данного
города и региона. При этом более 80% отходов превращаются во вторичные
ресурсы и биосферные вещества, восстанавливается качество ОС путем
санирования (оздоровления) старых свалок и других мер.
Данный вариант решения проблемы отходов, в основе которого лежит теория
трофоэнергетического функционирования экосистем и круговорота веществ (т. е.
отходы одних служат продуктами питания и энергии для других), позволяет:
использовать экологически безопасные технологические процессы; исключить
прямое сжигание органических веществ; обеспечить совместимость конечных
продуктов с биосферой и включение их в круговорот веществ в природе;
возместить издержки производства за счет использования вторичных ресурсов,
отдельных видов промышленной продукции, платы за отходы, предотвращение
ущерба ОС.
Для отдельных отраслей промышленности разработаны методики,
позволяющие оценить экологическое совершенство применяемых
технологий и производства в целом. Обычно используют коэффициент
безотходности Кб.
Для химической и нефтехимической промышленности его определяют по
следующей формуле:
Kб = f . Kм . Kэн . Кэк
f – эмпирический коэффициент пропорциональности,
Kм – коэффициент полноты использования материальных ресурсов,
Kэн – коэффициент полноты использования энергетических ресурсов,
Кэк – коэффициент соответствия производства экологическим требованиям
Если Kб не менее 0,8–0,9, предприятие малоотходное,
если Kб более 0,9–0,98 – безотходное.
В угольной промышленности:
Kб = 0.33 . ( Кбт + Кбж + Кбг)
Кбт – коэффициент использования породы, образующейся при горных работах,
Кбж – коэффициент использования попутно забираемой при добыче воды
Кбг – коэффициент использования пылегазовых отходов.
Биотехнологии
Биологическая технология – применения живых организмов и биологических
процессов для получения полезных продуктов и очищения окружающей среды.
Человек использует биотехнологии с незапамятных времен. На биотехнологиях
основано все сельское хозяйство. Хлебопечение и виноделие - это по существу
микробиологические технологии. Научно-технический прогресс и связанные с ним
изменения в общественном разделении труда серьезно повлияли на земледелие и
животноводство. Их растущая механизация, электрификация и химизация не только
привели к образованию агропромышленного комплекса, но и сделали сельское
хозяйство и обслуживающие его отрасли источником существенного загрязнения
природной среды. Агроценозы все больше приобретают черты антиэкологичных
техноценозов.
Между тем экологизация производства требует, чтобы естественные
биологические процессы не подавлялись и не вытеснялись техногенезом, а
наоборот, занимали все большее место в разных областях хозяйства, в том
числе и в промышленном производстве. Создание сбалансированных природнотехнических систем невозможно без производственных циклов, органично
вписывающихся в природу. Естественные биологические процессы по сравнению с
техногенными не только более экологичны, но и более экономичны. Эволюция
природы давно нашла оптимальные варианты в метаболизме живых существ,
обеспечив высокую экономичность их функций.
Экологическая биотехнология – это специфическое применение
биотехнологических методов для решения проблем окружающей среды.
К сфере экологической биотехнологии относятся следующие основные
направления:
— биологическая очистка сточных вод;
— биообработка твердых отходов (утилизация ила сточных вод, переработка ТБО,
обезвреживание и ликвидация опасных промышленных отходов);
— биологическая очистка воздуха от ароматических веществ;
— биодеградация ксенобиотиков и пластмасс в окружающей среде;
— биологическая рекультивация почв, загрязненных отходами органической химии
и нефтью;
— обеспечение возобновляемыми источниками энергии и сырья на основе
органических отходов и биомассы (получение биогаза и других видов вторичного
топлива, трансформация органических удобрений и др.);
— создание безопасных и эффективных средств биологической борьбы с
болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур, альтернативных
химическим пестицидам.
Каковы бы ни были усилия и старания человека защитить окружающую среду
от собственной грязи с помощью технических средств, они ничтожны по
сравнению со средорегулирующей и средоочищающей функцией биосферы.
Человек должен не подавлять эти механизмы, а максимально заимствовать их
принципы и «технологии» в своей практической деятельности.
Молочная ферма, работающая на
коровьем навозе (по Б. Небелу, 1993)
Здесь все энергетические
потребности обеспечиваются
продуктами его переработки.
Примерно половина
вырабатываемой электроэнергии
остается лишней и продается
местным электрокомпаниям.
Избыток тепла от работы
генераторов идет на обогрев жилых
помещений и отопление построек,
а богатый биогенами ил,
остающийся после сбраживания,
вывозится на поля в качестве
органического удобрения. По
словам фермера Уайлбрайта,
только экономия электроэнергии и
ее продажа приносят ему около 100
тыс. долларов в год, не считая
выгоды от использования
«собственных» удобрений. Один
ватт его энергосистемы обходится в
80 центов, что гораздо дешевле,
чем на угольных ТЭС и АЭС (3 и 5
долларов соответственно). Если бы
все молочные фермы США
переняли этот опыт, то в стране
производилось таким путем
больше электричества, чем на всех
АЭС, причем оно стоило бы
намного дешевле (не говоря уже об
экологической безвредности
энергоресурса).
Контроль в сфере обращения с отходами
Законодательство предусматривает три вида контроля в сфере обращения с
отходами: государственный, производственный и общественный.
Государственный контроль осуществляют специально уполномоченные
федеральные органы исполнительной власти в области обращения с отходами в
соответствии со своей компетенцией и органы исполнительной власти субъектов
Федерации.
Целью контроля являются обеспечение выполнения:
— экологических, санитарных и иных требований в области обращения с отходами, в
том числе требований к трансграничному перемещению отходов, пожарной
безопасности, к условиям обращения с опасными отходами на основании
соответствующих лицензий;
— требований по предупреждению и ликвидации ЧС, возникающих при обращении с
отходами;
— требований и правил транспортирования опасных отходов; выполнения
мероприятий по уменьшению количества отходов и вовлечению отходов в
хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья.
В обязательном порядке:
— контролируется достоверность информации в области обращения с отходами и
отчетности об отходах;
— выявляются нарушения соответствующего законодательства, и контролируется
принятие мер по устранению таких нарушений;
— виновные лица привлекаются к ответственности.
Производственный контроль в области обращения с отходами
осуществляется в целях обеспечения выполнения в процессе
хозяйственной и иной деятельности мероприятий по охране ОС,
рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов, а
также в целях соблюдения требований в области охраны ОС.
Порядок проведения производственного контроля в области обращения с
отходами определяют юридические лица, которые осуществляют
деятельность в указанной области, по согласованию со специально
уполномоченными федеральными органами исполнительной власти в
области обращения с отходами.
Проблемы антропогенных отходов относятся к числу важнейших проблем
глобальной экологии. В «Повестке дня на XXI век», принятой Конференцией
ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро (1992), была
поставлена задача к 2000 году снизить количество опасных отходов на 30%.
Однако, судя по материалам конференции «Рио-92 + 5» (1997 г.), эта задача
вряд ли будет выполнена: в поступившей от 26 стран информации снижение
суммарного количества накопленных высокотоксичных отходов составило за
4 года только 5,5%.
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
Классификация средств экологической защиты
Все методы и средства защиты среды можно разделить на две группы:
Активные методы направлены непосредственно на источник
загрязнения и позволяют свести к минимуму поступление в среду всех
видов отходов.
Пассивные методы и средства не оказывают прямого воздействия на
источник загрязнения, они носят защитный характер и служат для
ослабления негативного влияния на биосферу образовавшихся отходов и
вредных физических факторов.
К ним относятся:
1) рациональное размещение и локализация источников загрязнения,
2) системы очистки газовых выбросов и сточных вод,
3) установки для переработки, утилизации и обезвреживания отходов,
4) глушители шума,
5) виброизоляторы технологического оборудования,
6) экраны для защиты от ионизирующих и электромагнитных излучений и
т.п.
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
АКТИВНЫЕ
ПАССИВНЫЕ
Малоотходные
ресурсосберегающие технологии
Рациональное размещение
источников загрязнения
Повышение замкнутости
техногенных ресурсных циклов
(оборотные, циркуляционные
системы)
Локализация источников
загрязнения
Снижение интенсивности
вредных факторов в источниках
возникновения
Экологизация производства и
формирование
сбалансированных ПТС
Очистка выбросов в
атмосферу
Защита от вредных факторов на
пути их распространения
Очистка техногенных эмиссий в
биосферу
Очистка сточных вод
Утилизация и обезвреживание
твердых отходов
Мероприятия по рациональному размещению источников загрязнения
решаются на различном уровне (общегосударственном, региональном,
местном) в зависимости от масштабов, отраслевой структуры производства и
экологической техноемкости территории с учетом всех факторов
экологической обстановки.
Для ослабления действия техногенных эмиссии и вредных физических
факторов применяют частичную локализацию и изоляцию как источников
загрязнения, так и технических объектов и реципиентов возможного влияния
(ведение технологического процесса в специальных камерах, герметизация
вспомогательного оборудования, звукоизоляция, экранизация и т.п.).
Очистка эмиссии включает различные механические, гидромеханические,
термические, физические, физико-химические, химические и биологические
средства и методы.
Для оценки систем очистки воздуха и воды используют коэффициент
очистки, производительность, экономичность.
Средозащитная техника – совокупность технических средств и
технологических методов, предназначенных для защиты окружающей
природной среды от промышленных загрязнений.
ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ БИОСФЕРЫ
Организационнотехнические
мероприятия
Технологические мероприятия – управление
параметрами технологических процессов
Соблюдение
технологического
регламента
физическими
характеристиками
управление химическими
процессами
Очистка газов и сточных
вод
временем протекания
процессов
применение нетоксичных
реагентов
Контроль и обеспечение
исправности оборудования
скоростью процесса
обеспечение полноты
протекания химических
реакций
Переход на непрерывные
процессы
Укрупненные производства
Рекуперация и регенерация
ценных продуктов и
отходов
Замена техпроцесса и
оборудования
Применение контрольноизмерительных приборов
температурой ведения
процесса
давлением в аппаратах
влажностью материалов
площадью поверхности
материалов
перевод химикатов в
более стойкие формы
Средства защиты атмосферы
Наиболее рациональным направлением охраны воздушного бассейна от
загрязнения являются технологические процессы, обеспечивающие
минимальный объем газообразных отходов, локализацию токсичных веществ в
зоне их образования и значительную замкнутость газовых потоков. Однако до
настоящего времени основным способом снижения вредных выбросов в
атмосферу остается внедрение систем газоочистки.
Для улавливания аэрозолей (пыли и туманов) используют аппараты сухой,
мокрой и электрической очистки.
Работа сухих пылеулавливающих аппаратов основана на различных
механизмах осаждения взвешенных частиц: гравитационном (под действием
силы тяжести), инерционном, центробежном или фильтрационном.
В мокрых пылеуловителях осаждение происходит вследствие контакта
взвешенных частиц с жидкостью, чаще всего водой.
Метод электрической очистки основан на ионизации газа в электрическом
поле высокого напряжения и осаждении заряженных частиц пыли на электродах
электрофильтра.
Для очистки газов от содержащихся в них газообразных и парообразных
примесей применяют методы абсорбции, адсорбции, каталитические и
термические методы.
С экологической точки зрения, основным показателем работы очистного
оборудования является эффективность очистки:
( С вх С
вы х
)
С вх
где Свх и Свых – массовые концентрации примесей в газе до и после очистки.
Важной характеристикой аппарата очистки служит величина
аэродинамического сопротивления, которое определяется как разность
давлений газового потока на входе и выходе. От этой величины зависят
качество очистки, мощность побудителя движения газов, необходимые
энергозатраты, а, следовательно, и расходы по эксплуатации газоочистного
агрегата.
Для очистки от пыли необходимо учитывать физико-химические
характеристики пыли: плотность, фракционный состав, адгезивные свойства,
смачиваемость, гигроскопичность, электрические свойства частиц и слоя пыли,
способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей.
Для улавливания пыли сухим способом используют пылеосадительные
камеры, инерционные пылеуловители, жалюзийные аппараты, циклоны,
ротационные и вихревые пылеуловители, фильтры и электрофильтры.
Для тонкой очистки газовых выбросов широко используют различные типы
фильтров. Фильтрующими элементами могут быть гибкие и жесткие пористые
перегородки из разнообразных материалов – от тонких тканей до
перфорированных металлических стенок и керамики. Наибольшее
распространение получили рукавные фильтры из тканевых материалов. В
процессе эксплуатации рукава периодически встряхиваются и продуваются для
восстановления фильтрующей способности. Эффективность очистки от пыли в
рукавных фильтрах достигает 99%.
Аппараты мокрой очистки газов отличаются высокой эффективностью
улавливания мелкодисперсных пылей, возможностью очистки от пыли горячих и
взрывоопасных газов. В качестве газопромывающей жидкости обычно
используется вода.
Электрическая очистка – один из наиболее совершенных методов очистки
газов от мелкодисперсной пыли. Установка электрической очистки состоит из
собственно электрофильтра и питающего устройства, предназначенного для
подачи тока высокого напряжения на электроды электрофильтра. Отрицательно
заряженные аэрозольные частицы под действием электрического поля движутся
к осадительному электроду, а относительно небольшая масса положительно
заряженных частиц оседает на коронирующем электроде.
Улавливание туманов. Для очистки газовых выбросов от туманов кислот, щелочей,
масел и других жидкостей применяют волокнистые и сеточные фильтрытуманоуловители и мокрые электрофильтры.
Их действие основано на захвате частиц жидкости волокнами при пропускании
туманов через фильтрующий элемент с последующим отеканием жидкости. Для
улавливания грубодисперсных примесей используют брызгоуловители, состоящие
из пакетов металлических сеток. Часто применяют двухступенчатые установки,
включающие фильтр для улавливания крупных капель и фильтр для очистки от
тумана. Мокрые электрофильтры, применяемые для улавливания туманов, по
принципу действия аналогичны сухим электрофильтрам.
Для очистки газов от газо- и парообразных загрязнителей применяют четыре
основных способа: промывку выбросов и поглощение примесей жидкостью
(абсорбция), поглощение примесей твердыми активными веществами
(адсорбция), поглощение примесей за счет каталитических превращений и
термическая нейтрализация отходящих газов. Для улавливания паров летучих
растворителей используют также метод конденсации, в основе которого лежит
уменьшение давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры.
Очистка выбросов методом абсорбции состоит в разделении газообразной смеси на
составные части путем поглощения некоторых газовых компонентов жидким
поглотителем (абсорбентом). Для контакта газового потока с абсорбентом газ
пропускают через абсорберы – насадочные башни, форсуночные,
барботажнопенные скрубберы и другие аппараты. Отработанный раствор
подвергают регенерации, десорбируя загрязняющее вещество, и возвращают его в
процесс очистки либо выводят в качестве побочного продукта.
ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Аппараты сухой
очистки
Аппараты
мокрой очистки
Аппараты
фильтрационной
очистки
Аппараты электрофильтрационной
очистки
Полые скрубберы
Волокнистые
фильтры
Сухие
электрофильтры
Скрубберы
Вентури
Мокрые фильтры
туманоулавители
Циклоны
Пылеосадительные
камеры
Жалюзийные
пылеулавливатели
Ротационные
пылеулавливатели
Дымососы и
золоулавители
Насадочные
скрубберы
Барбатажные и
пенные скрубберы
Ударноинерционные
аппараты
Центробежные
скрубберы
Скоростные
скрубберы
Воздушные
фильтры
Тканевые фильтры
Мокрые
электрофильтры
однозонные
двухзонные
горизонтальные
Зернистые фильтры
вертикальные
пластинчатые
трубчатые
однопольные
многопольные
Пылеулавливающие
аппараты сухой
очистки
(по Т. А. Акимовой,
А. П. Кузьмину,
В. В. Хаскину, 2007)
а – пылеосадительная
камера:
1 – корпус;
2 – бункер;
3 – перегородка
б – инерционный
пылеуловитель:
1 – корпус;
2 – перегородка
в – жалюзийный
пылеуловитель:
1 – корпус;
2 – решетка
г – циклон:
1 – корпус;
2 – входной патрубок;
3 – выходная труба;
4 – бункер
Пылеулавливающие
аппараты мокрой
очистки
(по Т. А. Акимовой,
А. П. Кузьмину,
В. В. Хаскину, 2007)
а – полый форсуночный
газопромыватель:
1 – корпус;
2 – форсунки;
б – скруббер Вентури:
1 – труба-распылитель;
2 – циклонпылеуловитель
Скруббер Вентури
(по А.Н. Голицыну, 2007)
1 – труба Вентури
(1а – диффузор;
1б – конфузор);
2 – распределительное
устройство для подачи
воды;
3 – циклонный сепаратор;
4 – отстойник для
суспензии;
5 – промежуточная
емкость;
6 – насос
Адсорбционные методы очистки газов основаны на способности
некоторых твердых пористых тел – адсорбентов – селективно извлекать
и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой
смеси.
Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию).
При физической адсорбции поглощаемые молекулы газа
удерживаются на поверхности твердого тела межмолекулярными силами
притяжения.
В основе хемосорбции лежит химическое взаимодействие между
адсорбентом и адсорбируемым газом.
В качестве адсорбентов применяют пористые материалы с развитой
поверхностью: активные угли, силикогель, алюмогель, цеолиты.
Процесс очистки проводят в адсорберах, которые выполняются в виде
вертикальных, горизонтальных или кольцевых емкостей, заполненных
адсорбентом. Наиболее распространены адсорберы периодического
действия, в которых отработанный поглотитель по мере необходимости
заменяют либо регенерируют. Адсорбированные вещества удаляют
десорбцией инертным газом или паром, иногда проводят термическую
регенерацию.
Каталитические методы очистки основаны на химических
превращениях токсичных компонентов в нетоксичные или менее
токсичные в присутствии катализаторов. Катализаторы существенно
ускоряют химические взаимодействия удаляемых веществ с одним из
компонентов газовой смеси или со специально добавляемым веществом.
Очищаемые газы не должны содержать катализаторные яды. В качестве
катализаторов используют металлы (платину, палладий, медь) или их
соединения (оксиды меди, марганца и др.), нанесенные тонким слоем на
основу из относительно недорогого металла.
Наиболее многочисленную группу аппаратов составляют
термокаталитические реакторы, объединяющие в одном корпусе
рекуператор теплоты, подогреватель и контактный узел.
Термокаталитические реакторы с электроподогревом применяют для
очистки газовых выбросов сушильных камер окрасочных линии и других
производств от органических веществ.
Термические методы основаны на свойстве горючих токсичных
компонентов окисляться до менее токсичных при наличии кислорода и
высокой температуры газовой смеси. Эти методы применяют для
освобождения газов от легкоокисляемых токсичных примесей при больших
объемах выбросов и высокой концентрации загрязняющих веществ.
Используют три основных схемы термонейтрализации промышленных
выбросов: прямое сжигание в пламени, термическое окисление и
каталитическое сжигание. Область применения термических методов
ограничена характером образующихся при окислении продуктов реакции.
Многоступенчатая очистка. Сложный состав промышленных выбросов
и высокие концентрации содержащихся в них токсичных компонентов
предопределяют применение многоступенчатых систем очистки и
обезвреживания отходящих газов, представляющих комбинацию
рассмотренных выше методов и аппаратов.
В этом случае очищаемые газы последовательно проходят через
несколько автономных аппаратов очистки либо через комплексный
агрегат, включающий несколько ступеней очистки. Такие решения
возможны для обеспечения высокоэффективной очистки газов от пылей, при
одновременной очистке от твердых и газообразных примесей, при очистке от
твердых частиц и туманов и т.п.
Эффективность систем газоочистки определяется не только
степенью очистки технологических и вентиляционных выбросов от
вредных примесей, но и возможностью использования или
нейтрализации и изоляции уловленных продуктов.
Средства защиты воды
Меры по защите водных объектов от промышленных загрязнений
включают:
1) применение безводных и маловодных технологий и замкнутых циклов
водоснабжения;
2) предотвращение или снижение загрязнения воды, забираемой из
природных источников;
3) очистку сточных вод.
Водообеспечение потребителей воды может быть прямоточным,
последовательным и оборотным.
При прямоточном водоснабжении вся забираемая вода за исключением
безвозвратных потерь (испарение, пролив, включение в продукцию) после
проведения технологического процесса возвращается в водоем.
При последовательной схеме вода, поступающая из источника
водоснабжения, многократно используется в нескольких процессах.
Наиболее перспективный путь уменьшения потребления свежей воды и
сведения к минимуму сброса стоков в водоемы – внедрение оборотных и
замкнутых систем водоснабжения. Оборотную воду используют в
теплообменных аппаратах для отведения избыточного тепла, для промывки
деталей, изделий, а также в качестве растворителя или реакционной среды.
В зависимости от целевого назначения оборотного водоснабжения возможны
схемы с охлаждением, с очисткой оборотной воды и комбинированные схемы с
одновременной очисткой и охлаждением воды.
Для предотвращения коррозии, биологического обрастания трубопроводов и
аппаратуры часть оборотной воды выводят из системы, добавляя свежую
воду из водоема или очищенные сточные воды (продувочная вода). Кроме того,
некоторая часть воды теряется на охладительных установках – градирнях
(испарение с поверхности, разбрызгивание).
Для компенсации безвозвратных потерь воды осуществляют подпитку
системы из открытых водоемов и подземных источников водоснабжения.
Количество добавляемой воды, как правило, не превышает 5 – 10% от ее
количества, циркулирующего в системе.
Применение оборотного водоснабжения позволяет уменьшить
потребление свежей воды в промышленных производствах в 10 – 50 раз.
В замкнутой (бессточной) системе вода используется в производственных
процессах многократно без очистки или после соответствующей
обработки, исключающей образование каких-либо отходов и сброс сточных
вод в водоем. Замкнутые системы технически сложнее, но они в наибольшей
степени соответствуют принципам безотходного производства. Их следует
вводить на реконструируемых и вновь строящихся предприятиях.
Замкнутая система водоснабжения обеспечивает экономию свежей воды во
всех производствах, максимальную рекуперацию сточных вод и практически
исключает загрязнение окружающей среды.
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Процеживание и фильтрация
Механические
Отстаивание и фильтрация
Центробежное фильтрование и отстаивание
Химические
Нейтрализация
Окисление и восстановление
Биохимические
Аэробные
Анаэробные
Коагуляция, флотация
Сорбция
Физико-химические
Ионный обмен
Гиперфильтрация
Электрохимическая очистка
Комбинированные
Экстракция
Методы очистки сточных вод подразделяют на:
Рекуперационные – извлечение из промышленных сточных вод ценных
веществ и их дальнейшая переработка.
Деструктивные – загрязнители разрушаются путем окисления или
восстановления с последующим удалением разрушенных продуктов из воды в
виде газов или осадков.
Механическая очистка служит предварительным этапом очистки
производственных сточных вод. Удаление взвешенных примесей достигается
отстаиванием, фильтрованием или циклонированием.
Отстаивание производят в отстойниках, песколовках, осветлителях
различных конструкций.
При отстаивании отделяются и осадки, и всплывшие примеси – жиры, масла,
нефтепродукты, которые удаляют с помощью нефтеловушек. Для интенсификации
осаждения взвешенных частиц вода подвергается действию центробежной силы в
открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах.
Фильтрование применяют для выделения из сточных вод тонкодисперсных
примесей твердых или жидких веществ.
Распространены два основных типа фильтров: зернистые и микрофильтры.
В зернистых фильтрах воду пропускают через насадки из несвязных пористых
материалов (антрацит, песок, мраморная крошка и др.). Фильтрующие элементы
микрофильтров изготавливают из сеток с ячейками размером от 40 до 70 мкм и из
сплошных пористых материалов.
Для очистки сточных вод от маслопродуктов широко используют пенополиуретан,
который обладает большой маслопоглотительной способностью.
Аппараты механической очистки сточных вод
(по Т. А. Акимовой, А. П. Кузьмину, В. В. Хаскину, 2007; А.Н. Голицыну, 2007):
слева вверху: горизонтальный отстойник (1 – входной поток; 2 – отстойная камера; 3 – выходной поток;
4 – приемник);
слева внизу: отстойник для суспензий (1 – цилиндрический корпус; 2 – днище; 3 – гребковая мешалка;
4 – кольцевой желоб для сбора осветленной жидкости);
справа: напорный гидроциклон
Химическую очистку используют для удаления растворимых примесей из
сточных вод перед спуском их в водоем или городскую канализацию, иногда до
или после биологической очистки, а также в замкнутых системах
водоснабжения.
Основные методы химической очистки: нейтрализация, окисление и
восстановление.
Нейтрализации подвергают сточные воды, содержащие кислоты или щелочи
с целью приведения реакции среды близкой к нейтральной (рН = 6,5 - 8,0).
Нейтрализацию проводят смешиванием кислых и щелочных сточных вод,
добавлением реагентов, фильтрованием сточных вод через нейтрализующие
материалы.
Окисление применяют для обезвреживания сточных вод от токсичных
примесей (цианидов, растворенных соединений мышьяка и др.), извлечение которых
нецелесообразно либо невозможно другими способами. В качестве окислителей при
очистке сточных вод используют газообразный и сжиженный хлор, кислород воздуха,
озон и другие реагенты. Озон, являясь сильным окислителем, способен разрушать в
водных растворах органические вещества и другие примеси.
Озонирование применяется для очистки сточных вод от нефтепродуктов,
фенола, сероводорода, цианидов и других примесей. Одновременно обеспечивается
устранение привкусов, запахов, обесцвечивание и обеззараживание воды. К
преимуществам озонирования (по сравнению с хлорированием) относится и
возможность получения озона непосредственно на очистных сооружениях в
озонаторах, где он образуется из кислорода воздуха под действием электрического
разряда.
Биологическая очистка сточных вод играет главную роль в освобождении воды от
органических и некоторых минеральных загрязнений. Она сходна с природным
процессом самоочищения водоемов. Биоочистка осуществляется сообществом
организмов, которое состоит из различных бактерий, водорослей, грибков,
простейших, червей и др. Процесс очистки основан на способности этих
организмов использовать растворенные примеси для питания, роста и
размножения.
Под действием микроорганизмов могут протекать два процесса – окислительный
(аэробный) и восстановительный (анаэробный).
В аэробных процессах микроорганизмы, культивирующиеся в активном иле
либо в биопленке, используют растворенный в воде кислород.
Для их жизнедеятельности необходимы постоянный приток кислорода и
температура 20 – 30° С.
Анаэробная очистка протекает без доступа кислорода, основной процесс здесь
– сбраживание ила.
Эти методы применяют для очистки от органики сильно концентрированных
сточных вод и для обезвреживания осадков.
Биологическая очистка сточных вод может проходить в естественных условиях (на
полях орошения, полях фильтрации, биологических прудах) и в искусственных
сооружениях – аэротенках и биофильтрах разной конструкции.
Биологическую очистку производственных сточных вод проводят обычно в
искусственных условиях, где процессы очистки протекают с большей скоростью.
Аэротенк – это разделенный перегородками на отдельные коридоры
железобетонный резервуар, который оборудован устройствами для
принудительной аэрации.
Процесс очистки в аэротенке идет по мере пропускания через него аэририруемой
смеси сточной воды и активного ила, состоящего из живых организмов и твердого
субстрата (отмершей части водорослей и различных твердых остатков). За несколько
часов основная масса органики перерабатывается. Из аэротенка смесь обработанной
сточной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник. Осевший на дно
активный ил отводится в резервуар насосной станции, а очищенная сточная вода
поступает либо на дальнейшую доочистку, либо дезинфицируется. В процессе
биологического окисления происходит прирост биомассы активного ила. Избыток его
направляется в сооружения по обработке осадка, а основная часть в виде
циркуляционного активного ила снова возвращается в аэротенк.
В биофильтрах сточная вода фильтруется через слой кусковой загрузки, в
качестве которой используют щебень, гравий, шлак, керамзит, пластмассу,
металлическую сетку и другие материалы, на поверхности которых образуется
биологическая пленка, выполняющая те же функции, что и активный ил. Она
адсорбирует и перерабатывает органические вещества, находящиеся в сточных водах.
Окислительная мощность биофильтров увеличивается при подаче в них сжатого
воздуха в направлении, противоположном фильтрованию.
В процессе биологической очистки сточных вод образуется большая масса
осадков, которые необходимо утилизировать либо обезвредить и изолировать. С
этой целью применяют уплотнение активного ила, обезвоживание,
термическую обработку и другие операции. После обезвреживания осадки
можно использовать в качестве органоминеральных удобрений или компонента
некоторых материалов.
При внесении обработанного ила на поля существуют количественные
ограничения, обусловленные присутствием в иле токсичных ионов металлов и
следовых количеств токсичных органических соединений.
Разработаны технологии рекуперации активного ила, с помощью которых
получают белково-витаминные продукты, кормовые дрожжи и технические
витамины для комбикормовой промышленности.
Существующие процессы биологической очистки сточных вод позволяют
разрушать только относительно простые органические соединения, степень
очистки от неорганических и сложных органических веществ гораздо ниже.
Это приводит к необходимости получения новых штаммов микроорганизмов,
пригодных для очистки специальных промышленных стоков.
Уже есть множество примеров использования селекционированных штаммов
для улучшения очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов,
фенолы, цианиды и другие токсичные загрязнители.
Физико-химические методы используют для глубокой очистки
сточных вод, удаления из них тонкодисперсных взвешенных частиц
(твердых и жидких) и растворимых примесей. По сравнению с другими
методами очистки они имеют ряд преимуществ и область их применения в
последние годы постоянно расширяется.
К этой группе методов относятся: коагуляция, флотация, сорбция,
ионный обмен, экстракция, гиперфильтрация, электрохимическая
очистка, эвапорация, десорбция, дезодорация, дегазация и другие.
Электрохимические методы очистки сточных вод, включают процессы
анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляцию,
электрофлотацию и электродиализ.
Все эти процессы происходят при пропускании через сточную воду
постоянного электрического тока.
Электрохимическая очистка позволяет извлекать из сточных вод
растворимые и взвешенные примеси без использования химических
реагентов, обеспечивает возможность автоматизации
технологического процесса очистки, упрощает эксплуатацию очистных
сооружений.
Основной недостаток электрохимических методов – большое потребление
электроэнергии.
Схема гидромеханической и
биологической очистки воды
Биологические методы очистки сточных
вод основаны на способности некоторых
микроорганизмов использовать
вещества, содержащиеся в воде, для
своего питания и других процессов
жизнедеятельности. Контактируя с
вредными веществами и включая их в
свой метаболизм, микроорганизмы
частично разрушают их, превращая в
воду, диоксид углерода, сульфат-, нитритионы и др. Такая биохимическая очистка
может осуществляться в природных
условиях (поля орошения, биологические
пруды) или в искусственных сооружениях
(метатенках, аэротенках, биофильтрах).
Общая схема обработки сточных
вод до этапа вторичной очистки
(по Б. Небелу, 1993)
Средства защиты от вредных физических воздействий
Техногенное химическое, радиационное и тепловое загрязнение среды
оказывает влияние на все элементы биосферы, имеет глобальный масштаб и
несомненное общеэкологическое значение.
Техногенное волновое загрязнение имеет более локальный характер и в
наибольшей мере относится к экологии или даже скорее к гигиене человека.
Особую остроту оно приобретает в крупных промышленных городах, где
сосредоточены мощные источники электромагнитного и акустического
загрязнения.
Защита от шума. В соответствии с действующими гигиеническими
нормативами уровни звукового давления постоянного шума и эквивалентные
уровни непостоянного шума в жилых помещениях не должны превышать 30
дБА ночью и 40 дБА в дневное время, на территории жилой застройки –
соответственно 45 дБА и 55 дБА.
Возможность выполнения этих нормативов в значительной мере зависит от
шумовых характеристик различных источников.
Для проектируемых объектов выбор средств защиты от шума производится на
основании акустического расчета, включающего выявление расчетных точек
пространства вокруг источника шума, определение ожидаемого уровня звукового
давления в этих точках, сравнение его с допустимым и определение требуемого
уровня снижения шума.
Для снижения шума нужно:
а) Уменьшить уровень звуковой мощности источника шума. Это
достигается заменой источников на акустически менее мощные.
б) Уменьшить направленность излучения шума и увеличить угол
излучения и расстояние от источника. Достигается правильным
планировочным расположением объектов шумового воздействия по отношению
к источникам.
в) Ослабить шум на пути его распространения к расчетной точке
различными средствами звукоизоляции и виброизоляции, применением
звукопоглощающих материалов и конструкций, установкой глушителей
шума.
К средствам звукоизоляции относятся звукоизолирующие ограждения (стены,
перегородки), звукоизолирующие кожухи и акустические экраны. Роль последних
могут выполнять размещенные вдоль магистралей ленточных конструкций из
двухэтажных зданий нежилого назначения, перепады рельефа, насаждения
деревьев и кустарников и т.п. Глушители шума устанавливают в воздуховодах
вентиляторов, компрессоров, в системах выпуска отработавших газов двигателей
внутреннего сгорания и других источников шума аэродинамического
происхождения. Акустическая обработка шумных производственных помещений
звукопоглощающими материалами не только снижает шум внутри помещений,
но и уменьшает интенсивность его излучения шума в окружающую среду.
Защита от инфразвуковых колебаний должна быть перенесена главным
образом на их источники.
К основным мерам относятся:
1) уменьшение уровня колебаний в источнике;
2) поглощение звуковой энергии при помощи глушителей;
3) использование механических преобразователей частоты.
Снижение интенсивности инфразвука может быть достигнуто за счет:
а) изменения режима работы технологического оборудования (например,
увеличения числа рабочих циклов, что обеспечивает перевод частоты силовых
импульсов за пределы инфразвукового диапазона),
б) повышения жесткости крупногабаритных конструкций, устранения
низкочастотных вибраций.
Для уменьшения уровня инфразвуковых составляющих шума всасывания и
выхлопа дизельных и компрессорных установок, турбин, ДВС целесообразно
использование глушителей шума и специальных глушителей инфразвука
камерного или резонансного типа.
Механические преобразователи частоты, установленные в закрытых
каналах на пути распространения инфразвука (например, в выхлопных трубах
ДВС), позволяют преобразовывать инфразвуковые колебания в менее
опасные ультразвуковые.
Защита от вредного воздействия вибраций осуществляется как
воздействием на источник возбуждения вибрации, так и на пути ее
распространения.
Основными методами борьбы с вибрациями являются:
1) снижение вибраций в источнике их возникновения,
2) виброгашение,
3) виброизоляция,
4) вибродемпфирование.
При создании нового оборудования и технологических процессов
необходимо стремиться к исключению механизмов, кинематических и
технологических схем, вызывающих ударную нагрузку, резкие ускорения и
другие динамические процессы (устранение дисбаланса вращающихся
частей; применение вместо кривошипных механизмов равномерно
вращающихся; замена ковки и штамповки прессованием, пневматической
клепки – сваркой и т.п.).
Для снижения уровня производственных вибраций важно также
предотвратить резонансные режимы работы оборудования, что обеспечивает
изменение частот собственных и вынужденных колебаний машин и
механизмов.
Виброгашение обычно достигается путем установки тяжелых агрегатов
(молотов, прессов) на массивные бетонные фундаменты, а более мелкого
инженерного оборудования зданий – вентиляторов, насосов – на
виброгасящие плиты и основания. Для уменьшения вибраций, создаваемых
рельсовым транспортом, рельсы крепят на массивные железобетонные шпалы,
погруженные в слой балласта.
Виброизоляция осуществляется путем введения в колебательную систему
дополнительной упругой связи, уменьшающей передачу вибрации от
источника колебаний к основанию или смежным элементам конструкций.
Для этого применяют резиновые или пластмассовые прокладки,
цилиндрические пружины и рессоры, воздушные подушки, гибкие вставки и их
сочетания. А для уменьшения распространения вибрации от фундаментов машин
по периметру фундаментов создают акустические щели или швы с засыпкой из
рыхлого материала.
В основе вибродемпфирования лежит увеличение активных потерь энергии
путем превращения энергии механических колебаний в теплоту. Широкие
возможности для защиты от вибраций имеет нанесение на вибрирующие
поверхности деталей машин и инженерных коммуникаций упруговязких
материалов и листовых вибродемпфирующих покрытий.
Защита от электромагнитных колебаний во многом зависит от их
частотных характеристик и напряженности электромагнитных полей
(ЭМП).
Основными источниками ЭМП промышленной частоты являются
воздушные ЛЭП, а ЭМП радиочастотного диапазона – радиотехнические
объекты (РТО).
Санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия
электрического поля, создаваемого ЛЭП, устанавливают следующие
ПДУ его напряженности (кВ/м):
внутри жилых зданий – 0,5;
на территории жилой застройки – 1;
в населенной местности, вне зоны жилой застройки – 10;
в ненаселенной местности, посещаемой людьми, – 15.
Для ЭМП радиочастот в диапазоне 0,03 – 300 МГц нормируются
электрическая (В/м) и магнитная (А/м) составляющие поля.
В диапазоне частот 0,3 – 300 ГГц, где формируется единое ЭМП,
устанавливается допустимая величина поверхностной плотности потока
энергии (Вт/м2) и создаваемой им энергетической нагрузки (Втч/м2).
В случае превышения предельно допустимого уровня напряженности и
плотности потока энергии необходимо применять следующие способы и
средства защиты:
1) уменьшение параметров излучения в источнике ЭМП, что
достигается использованием согласованных нагрузок и поглотителей
мощности,
2) правильный выбор генерирующего оборудования;
3) экранирование источников излучения;
4) увеличение расстояния до источников излучения.
При экранировании заземленные металлические экраны могут быть
замкнутыми (полностью окружающими излучающее устройство) или
незамкнутыми. Основной способ защиты – удаление от источника.
При размещении РТО планировочные решения выбираются с учетом
характеристик источников излучения, рельефа местности, этажности
застройки. На территории РТО не допускается строительство жилых и
общественных зданий.
В целях защиты населения от воздействия электрического поля ЛЭП вдоль
их трассы устанавливаются санитарно-защитные зоны.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКОСФЕРЫ
И ЕЕ КОМПОНЕНТОВ
Техногенные поражения
Основные понятия. Классификация.
Экологическое поражение – значительное нарушение условий природной
среды, приводящее к деструкции экологических систем, хозяйственной
инфраструктуры, серьезно угрожающее здоровью и жизни людей и наносящее
существенный экономический ущерб.
Экологические поражения бывают: резкие, внезапные, связанные с
чрезвычайными ситуациями, и протяженные во времени.
Чрезвычайные ситуации (ЧС) с точки зрения их происхождения подразделяются
на:
• природные (опасные природные явления и стихийные бедствия: землетрясения,
извержения вулканов, оползни, наводнения, природные пожары, ураганы,
сильные снегопады, лавины и т.п.);
• техногенные (промышленные, транспортные и коммуникационные аварии,
обрушения зданий и сооружений, обвалы, взрывы, пожары и т.п.);
• биолого-социальные (инфекционная заболеваемость населения, массовое
заболевание и гибель животных, поражение болезнями и вредителями
сельскохозяйственных культур, резкое изменение состояния животного и
растительного мира и т.п.).
В зависимости от масштабов распространения и тяжести последствий ЧС
подразделяются на локальные, местные, территориальные, региональные,
федеральные и трансграничные.
Катастрофы – крупные ЧС, повлекшие за собой человеческие жертвы и
значительный материальный ущерб.
ЧС экологического характера – стихийные бедствия, техногенные аварии
и катастрофы, вызвавшие негативные изменения состояния природной
среды и биоты.
Протяженные во времени экологические поражения обычно являются
последствием природных или техногенных катастроф, имеют затухающий
характер и сопровождаются сукцессиями.
Но есть и такие, которые постепенно развиваются в результате хронических
техногенных загрязнений или экологических ошибок и просчетов в создании
новых хозяйственных объектов и преобразовании территорий.
Между некоторыми природными и антропогенными экологическими
поражениями нет четких границ. Так, часто невозможно установить истинную
причину лесного пожара; оползни и наводнения могут быть следствием
технических аварий, а разрушения зданий – результатом тектонических сдвигов.
Все региональные и локальные экологические поражения вносят
существенный вклад в глобальное нарушение биосферы, в деградацию
природной среды на планете.
Зоны экологического поражения
Закон Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды»
устанавливает:
«участки территории РФ, где в результате хозяйственной или иной
деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в
окружающей природной среде, угрожающие здоровью населения, состоянию
естественных экологических систем, генетических фондов растений и
животных», объявляются «зонами чрезвычайной экологической ситуации»
(ЗЧЭС);
«участки территории РФ, где в результате хозяйственной или иной
деятельности произошли глубокие необратимые изменения окружающей
природной среды, повлекшие за собой существенное ухудшение здоровья
населения, нарушение природного равновесия, разрушение естественных
экологических систем, деградацию флоры и фауны», объявляются «зонами
экологического бедствия» (ЗЭБ).
Тяжелая экологическая ситуация во многих регионах России вызвала
необходимость районирования территории страны по признакам экологической
напряженности.
К концу XX века в РФ зарегистрировано более 400 территорий и пунктов,
отвечающих признакам ЗЧЭС и ЗЭБ.
Их общая площадь составляет около 2 млн. км2 (т.е. около 12% территории
РФ), а население – не менее 35 млн. человек.
Техногенные аварии и катастрофы
Наибольшую экологическую опасность представляют техногенные
катастрофы, которые сопровождаются выбросом вредных химических и
радиоактивных материалов в окружающую среду.
Самая крупная химическая авария произошла в 1984 г. в индийском
городе Бхопале.
Взрыв на предприятии американской компании «Юнион карбайд»
привел к выбросу в атмосферу нескольких десятков тонн
метилизоционата – сильного яда многостороннего действия.
В первые же часы после взрыва большое количество людей,
оказавшихся в зоне поражения погибло, тысячи людей ослепли.
Всего катастрофа в Бхопале унесла более 2 тыс. человеческих жизней,
пострадало не менее четверти населения 750-тысячного города.
При оценке масштабов техногенных аварий и катастроф за основу
могут приниматься различные показатели: количество погибших; общее
число пострадавших; характер ущерба окружающей среде; финансовые
потери и др.
Весьма ощутимый ущерб природной среде могут наносить политические
и социальные чрезвычайные ситуации – вооруженные конфликты с
применением средств массового поражения, экстремистская политическая
борьба, терроризм и др.
Примером может служить загрязнение вод Персидского залива,
вызванное утечкой нефти из скважин, поврежденных в ходе ираноиракского конфликта.
Большой экологический ущерб нанесли массированные воздушные
бомбардировки силами НАТО территории Югославии.
Пожары на нефтеперерабатывающих заводах в Грозном,
многочисленные разрушения промышленных объектов, транспортных
магистралей и систем жизнеобеспечения во время вооруженного конфликта
в Чечне наряду с огромными социально-экономическими потерями резко
обострили экологическую обстановку в этом регионе России.
Особенно сильные «милитаригенные» экологические поражения имели
место во время военных действий в Индокитае. Над лесами и полями
Вьетнама было распылено более 22 млн. л токсичных дефолиантов,
содержащих диоксин. В результате погибли десятки тысяч мирных жителей,
а влажные субтропические и тропические леса на тысячах квадратных
километров были погублены.
По данным Федерального аналитического центра Минприроды РФ,
техногенные аварии и катастрофы с экологическими последствиями
составляют 15–20% от общего числа ЧС.
В основном это аварии на магистральных трубопроводах и
железнодорожном транспорте, химические аварии с выбросом токсичных
веществ, взрывы метана на угольных шахтах.
По территории РФ проложено более 200 тыс. км магистральных
продуктопроводов, 359 тыс. промысловых трубопроводов, 800 компрессорных и
нефтеперекачивающих станций. Значительная часть трубопроводов физически
устарела.
В 1991–1995 гг. на промысловых нефтепроводах регистрировалось в
среднем за год 20 тыс. аварий различных категорий, что приводило к
загрязнению почв, естественных водоемов и потерям около 1 млн. т нефти.
Из крупных аварий этого рода можно выделить порывы нефтепроводов в
Башкортостане, Республике Коми, Самарской и Саратовской областях.
Значительный ущерб окружающей среде наносят открытые фонтаны с выбросом
нефти и газа и многочисленные факелы попутного газа.
Большую экологическую опасность представляют химические аварии.
В крупных промышленных центрах РФ (Вознесенск, Дзержинск, Уфа,
Кемерово, Ангарск и др.) высокотоксичные продукты скапливаются на
производственных площадках в количествах, составляющих миллиарды
смертельных для человека доз.
Экологические поражения, вызванные хозяйственной деятельностью
могут быть результатом неполного или ошибочного учета экологических
слагаемых любой территориальной деятельности. Такие просчеты встречаются
очень часто. Главные из них:
• значительное превышение предельно допустимой техногенной нагрузки
на территорию;
• неправильное размещение хозяйственных объектов, при котором
экономическая эффективность рассчитывается без учета экологических
параметров территории;
• ошибочная оценка экологических последствий антропогенного
преобразования природных ландшафтов.
Эти обстоятельства тесно взаимосвязаны и становятся источником
возникновения кризисных зон, где происходит хроническое нарушение качества
окружающей среды и возрастает вероятность экологического поражения. Такие
зоны могут охватывать большие территории в десятки тысяч квадратных
километров или ограничиваться дефектами в функционально-планировочной и
отраслевой структуре какого-нибудь промышленного центра.
Примерами масштабных экологических поражений, связанных с
неправильной хозяйственной деятельностью, могут быть глубокие нарушения
эколого-экономических и социально-экологических условий на территориях и
акваториях крупных бассейнов.
Азовское море еще 60 лет назад было одним из самых богатых в мире по
рыбопродуктивности: с 1 км2 акватории вылавливали в год до 10 т рыбы, причем
больше половины – ценных и деликатесных видов. Этому способствовали
своеобразные гидрологические и гидробиологические особенности моря –
мелководность и хорошая прогреваемость, значительная замкнутость, большой приток
материковых вод со стоком Дона и Кубани, создававший низкую соленость и высокую
обеспеченность биогенами.
В 1952 г. Дон был перекрыт Цимлянской плотиной, а спустя 20 лет у Краснодара
была зарегулирована Кубань. В низовьях обеих рек возникли мощные системы
орошения с интенсивной агротехникой, на Кубани – рисосеяние. Быстро нарастало
применение пестицидов. Росла и промышленность Приазовья.
В результате оказался сильно нарушенным естественный режим Азовского моря: на
40% уменьшился материковый сток, в полтора раза возросла соленость,
загрязнение бассейна сточными водами дренажных систем и промышленности
многократно превысило допустимые рыбохозяйственные нормы, резко сократилась
площадь нерестилищ, большое количество молоди рыбы стало гибнуть на
водозаборах. Все это привело к деградации экосистемы и резкому снижению
продуктивности Азовского моря. Его общая биопродуктивность уменьшилась в 3 раза,
уловы сократились в 5–6 раз, а добыча наиболее ценных рыб пресноводного
комплекса – в 20–30 раз. Некоторые рыбы из моря вообще исчезли. А Цимлянское
водохранилище, уже лишившееся ценной рыбы, быстро заиливается и размывает берега,
«съедая» не только тысячи гектар чернозема, но и населенные пункты.
Азовское море и Приазовье стали крупным регионом, где пренебрежение состоянием
экологических систем привело к большим экономическим потерям, почти полностью
поглощающим продукцию агропромышленного комплекса региона.
Арал и Приаралье имеют еще более трагичную судьбу.
Здесь постепенно назрела экологическая катастрофа, ставшая одним из
крупнейших социально-экономических поражений СССР.
Уже в начале 60-х годов был достигнут предел гидрологического
равновесия бассейна. В это время озеро-море имело площадь 61 тыс. км2,
объем 1000 км3, глубину до 65 метров. Сырдарья и Амударья приносили в Арал
около 30 км3 воды в год. Оросительные системы в бассейнах этих рек на
площади 5 млн. га потребляли 50-60 км3 воды. Море давало около 35 тыс. т
рыбы в год. В Приаралье еще сохранялись своеобразные и богатые видами
экосистемы.
В течение последующих 25 лет в погоне за мнимой «хлопковой
независимостью» в республиках Средней Азии и на юге Казахстана насаждалась
монокультура хлопка и происходило безоглядное расширение масштабов
ирригации. Вступали в строй новые водохранилища, магистральные каналы и
оросительные системы. Орошаемые площади увеличились до 7,2 млн. га, а
суммарный водозабор на орошение возрос вдвое и достиг 118 км3 в год.
Это привело к резкому сокращению речного стока (до 4–5% от
естественного!), и Арал стал быстро высыхать. Одновременно из-за избыточного
обводнения и плохого дренажа происходило подтопление и засоление больших
площадей, потеря огромных земельных массивов. Их деградация усугублялась
растущим применением пестицидов.
К концу 80-х годов Арал потерял 2/3 объема и 50% площади
поверхности, уровень упал на 14 метров, вода отступила от прежних
берегов на десятки километров. Высохшее дно Аральского моря получило
название новой пустыни – Аралкум. Около 30 тыс. км2 покрыты
солончаками и смесью соли и высохшего ила. Эта соленая пыль с примесью
пестицидов рассеивается ветрами и становится одним из загрязнителей
атмосферы.
Приморские в прошлом портовые города и поселки – Аральск, Муйнак,
Казалинск, Усчай – оказались в пустыне; люди их покинули. Произошло
сильное фаунистическое обеднение Приаралья: из 178 видов позвоночных
животных осталось только 38.
Но самая большая беда – это экологический геноцид в Приаралье,
особенно в Каракалпакии. Скудость местных продовольственных ресурсов,
плохое снабжение и медобслуживание в сочетании с дефицитом и сильным
загрязнением пресной воды привели к чрезвычайно высокой
заболеваемости населения, к огромной детской смертности.
Продолжительность жизни в большинстве районов Приаралья
сократилась до 55 лет, заболеваемость энтеритами, брюшным тифом
и гепатитом достигла самого высокого в мире уровня. 75%
новорожденных появлялось на свет больными и ослабленными, с
различными дегенеративными поражениями.
Примерами грубых ошибок в прогнозировании хозяйственных тенденций,
сопряженных с природными процессами, могут служить история залива
Кара-Богаз-Гол и так называемые «проекты поворота рек».
В конце 70-х годов в связи с якобы существовавшей тенденцией падения
уровня Каспия и возросшей потребностью южных районов страны в пресной
воде Минводхоз СССР разработал ряд грандиозных гидротехнических
проектов.
Они предусматривали, во-первых, перекрытие поступления каспийской
воды в ее мощный испаритель – залив Кара-Богаз-Гол; во-вторых,
строительство каналов Волга-Дон–2 и Волга-Чограй для пополнения
оросительных систем юга России; в-третьих, переброску части стока
северных рек в Волжский бассейн для восполнения повышенного расхода
волжской воды.
Проекты начали осуществлять без всесторонней экологической
экспертизы. В 1980 г. сплошной перемычкой отгородили Кара-Богаз-Гол.
За 3 года залив высох, и сразу же стал очевидным колоссальный ущерб,
нанесенный богатейшему в мире месторождению мирабилита и других
морских солей. Уже в 1984 г. вынуждены были частично восстановить приток
каспийской воды, но для полного восстановления режима залива и
месторождений теперь понадобятся десятки лет.
В 1986 г. под нажимом ученых, писателей и широких общественных кругов были
прекращены работы по экологически опасным проектам переброски части стока
северных рек в Волгу, а вслед за этим – и начавшееся строительство канала ВолгаЧограй. Были отвергнуты и другие гидротехнические проекты, не имевшие
экологического обоснования.
А уровень Каспия еще с 1978 г. начал быстро повышаться, но совсем не из-за
антропогенных нарушений гидрологического режима бассейна, а в силу
естественных причин. Этот подъем также грозит серьезной экологической
катастрофой, поскольку происходит затопление и подтопление прибрежных
населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий, нерестилищ рыбы и зоны
Астраханского биосферного заповедника в дельте Волги.
За многие годы было допущено немало экологически опасных просчетов в
размещении хозяйственных объектов, производственных комплексов, целых
промышленных центров.
Так, давно уже стало очевидным, что строительство целлюлозного комбината на
берегу Байкала и развитие промышленной инфраструктуры в этой зоне было грубой
ошибкой. По мере развития производительных сил здесь постоянно усиливалось
техногенное воздействие на акваторию и окружающую природную среду. Хотя в
целом экологическая обстановка в Байкальском регионе не может быть названа
чрезвычайной или бедственной, высочайшая ценность озера, имеющего
планетарное значение, заставляет квалифицировать эту обстановку как критическую.
Ситуация вокруг Байкала примечательна огромным числом авторитетных
государственных постановлений, программ, научных проектов и крайне малой их
практической реализацией.
Экологическая безопасность
За короткий исторический срок хозяйственная деятельность человека
дестабилизировала всю систему, вызвав глобальный экологический кризис. В силу
существующих в системе внутренних связей эта дестабилизация ударяет по
самому человеку (эффект бумеранга). Наступил момент, когда на человека
воздействует измененная им природа. Эта опасность тем реальнее, чем выше
численность и технико-экономический потенциал человечества. Это –
«экологическая опасность» (Реймерс, 1992). Для того, чтобы противостоять
экологической опасности, необходимо развивать новые формы взаимодействия
общества и природы.
Возникает комплексная эколого-экономическая, научно-техническая и правовая
проблема – обеспечение экологической безопасности.
Существует «Концепция экологической безопасности РФ», утвержденная
Минприроды России в 1994 г. Однако теоретические основы экобезопасности
находятся пока в стадии разработки. Само понятие «экологическая безопасность»
трактуется различным образом.
Основываясь на общем определении понятия «безопасность», установленном
Законом РФ «О безопасности» (1992 г.), предлагается следующее определение:
«экологическая безопасность – состояние защищенности жизненно важных
интересов личности, общества и государства в процессе взаимодействия
общества и природы от реальных или потенциальных угроз, создаваемых
антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду».
Критерии экологической безопасности
• Для экосферы и ее частей – биомов, регионов, ландшафтов,
т.е. более или менее крупных территориальных природных
комплексов, включая и административные образования,
основным критерием экологической безопасности является
степень соответствия общей техногенной нагрузки на
территорию ее экологической техноемкости – предельной
выносливости по отношению к повреждающим техногенным
воздействиям.
• Для отдельных экологических систем главными критериями
безопасности выступают целостность, сохранность их видового
состава, биоразнообразия и структуры внутренних
взаимосвязей. Эти сочетания свойств определяют такой
интегральный показатель как биологическая продуктивность
экосистемы.
• Для индивидуумов главным критерием безопасности является
сохранение здоровья и нормальной жизнедеятельности.
Безопасность территориальных комплексов
Оценка безопасности территориального природно-социального
комплекса (природно-технической геосистемы) основана на соизмерении
природных и техногенных (производственных) потенциалов территории
(Акимова, Хаскин, 1994).
Основной критерий безопасности и связанные с ним понятия:
U Tэ
U – природоемкость производственного комплекса территории –
совокупность объемов хозяйственного изъятия и поражения местных
возобновимых ресурсов, включая загрязнение среды и другие формы
техногенного угнетения реципиентов, в том числе и ухудшение
здоровья людей;
Тэ – экологическая техноемкость территории (ЭТТ) –
обобщенная характеристика территории, отражающая
самовосстановительный потенциал природной системы и
количественно равная максимальной техногенной нагрузке, которую
может выдержать и переносить в течение длительного времени
совокупность всех реципиентов и экологических систем территории без
нарушения их структурных и функциональных свойств.
Экологическая техноемкость территории является только частью полной
экологической емкости территории, которая определяется:
а) объемами основных природных резервуаров – воздушного бассейна,
совокупности водоемов и водотоков, земельных площадей и запасов почв,
биомассы флоры и фауны;
б) мощностью потоков биогеохимического круговорота,
обновляющих содержимое этих резервуаров, – скоростью местного
массо- и газообмена, пополнения объемов чистой воды, процессов
почвообразования и продуктивностью биоты.
Если трем компонентам среды обитания – воздуху, воде и земле (включая
биоту экосистем и совокупность реципиентов) приписать соответственно
индексы 1, 2 и 3, то ЭТТ может быть вычислена по формуле:
3
Tэ = ∑ Еi . Хi .i
I=1
Tэ – оценка ЭТТ, выраженная в единицах массовой техногенной нагрузки
(усл.т/год);
Еi – оценка экологической емкости i-ой среды (т/год);
Хi – коэффициент вариации для естественных колебаний содержания
основной субстанции в среде;
i – коэффициент перевода массы в условные тонны (коэффициент
относительной опасности примесей – усл.т/т).
Экологическая емкость каждого из трех компонентов среды
рассчитывается по формуле:
E=V.C.F
V – экстенсивный параметр, определяемый размером территории,
площадь или объем (кв. км, куб. км);
C – содержание главных экологически значимых субстанций в данной
среде (т/кв. км, т/куб. км), например углекислый газ в воздухе;
F – скорость кратного обновления объема или массы среды (год).
ЭТТ можно оценить также по величине предельно допустимой
энергетической нагрузки (ПДЭН):
Qn = g(72Rb + 123W + 0,6P)S – keN,
Qn – предельно допустимое потребление энергии (в топливных
эквивалентах) на данной территории на нужды производства и
транспорта (т у.т./ год);
g – коэффициент антропогенной насыщенности;
Rb – радиационный баланс территории (ккал/кв. см в год);
W – средний модуль поверхностного стока (куб. м/га в сутки);
P – удельная продукция сухого вещества, биомассы (т/кв. км в год);
S – площадь территории (кв. км);
Ke – нормативный минимум бытового расхода энергии на одного
человека (т у.т./чел. в год);
N – общая численность населения территории (человек).
Безопасность экосистемы
Определяется близостью ее состояния к границам устойчивости. Ключевыми
требованиями являются: сохранение размера и биомассы экосистемы,
постоянство видового (популяционного) состава и численных соотношений
между видами и функциональными группами организмов. От этого зависит
стабильность трофических связей между структурными компонентами
экосистемы и ее продуктивность.
Критерием безопасности (устойчивости) отдельной популяции в составе
экосистемы может служить выражение:
sr 2r,
r – репродуктивный потенциал,
sr – дисперсия его отклонений от среднего уровня.
При sr > 2r резко возрастает вероятность деградации и вымирания
популяции.
Для большинства наземных естественных сообществ показатель видового состава по
Симпсону имеет значения V = 0,7–0,9 и более (по Шеннону V > 3). Низкое видовое
разнообразие по Симпсону на уровне 0,005–0,2 наблюдается в посевах монокультур или в
сильно деградированных природных сообществах, когда остается практически один наиболее
устойчивый доминантный вид. Средние значения показателя Симпсона (0,2–0,7) указывают на
неустойчивость сообщества.
Изменение показателя биоразнообразия более чем на 5% уже
свидетельствуют о наличии чрезмерных внешних нагрузок на экосистему, а
более чем на 50% – о чрезвычайно опасном уровне внешнего воздействия.
Экологическая безопасность человека
Для измерения степени экологической безопасности человека может быть
использована функция здоровья H, являющаяся векторной величиной:
H = { mi(t), T, T(t), Fm(t), nj(k), …. }
mi(t) – возрастные коэффициенты заболеваемости и смертности;
T – средняя продолжительность жизни;
T(t) – ожидаемая продолжительность жизни в возрасте t ;
Fm(t) – коэффициент рождаемости в возрасте t (различаемый по полу m);
nj(k) – частоты генетически обусловленных болезней (j - категория болезни) по
поколениям k и другие показатели, характеризующие здоровье.
Степень ухудшения качества среды, доходящая до критических значений, в
основном оценивается по нормированной сумме кратностей превышения
нормативных лимитов загрязненности воздуха (К1), воды (К2) и продуктов
питания (К3) химическими веществами и радионуклидами.
3
Кр = ∑ аi . Кi
I=1
Кр – суммарная кратность превышения нормативно допустимой общей
загрязненности среды обитания людей,
аi – весовые коэффициенты, определяющие сравнительное значение
каждого из слагаемых в зависимости от природно-климатических и
социально-экономических особенностей территории
Практика показывает, что за исключением аварийных выбросов особо
опасных веществ в атмосферу при неблагоприятных метеоусловиях,
наибольший вклад в формирование отрицательных последствий
загрязнения среды для населения приходится на питьевую воду и
продукты питания.
При К > 1 загрязненность данной среды считается критической.
В еще большей мере это относится к сумме превышений в разных средах
— КР, так как при КР > 1 резко возрастает риск экологического поражения.
Риск – вероятность поражения – измеряется относительной
частотой случаев поражения за определенное время.
Между уровнем риска и фактической дозовой нагрузкой, создаваемой
совокупностью агентов, загрязняющих воду, продукты питания и воздух,
существует тесная связь.
Наряду с медико-биологическими оценками риска существуют
технические критерии безопасности, выработанные на основе статистики
тяжелых техногенных аварий. Их количественное определение основано на
методе двумерных диаграмм «частота – последствия» и на использовании
пространственно-временной функции риска, которая характеризует поле
риска вокруг технического источника.
Оценка экологического риска
Оценка экологического риска – это научное исследование, в котором
факты и научный прогноз используются для оценки потенциально
вредного воздействия на окружающую среду различных загрязняющих
веществ и других агентов.
Экологический риск не единственный и во многих случаях не главный вид
риска для жизни, здоровья и благосостояния людей, поэтому он должен
быть соизмерен с другими видами социального риска.
Существует большая информация об уровнях риска преждевременной
смерти от различных причин, основанная на разных массивах
статистических данных.
Бесспорное лидерство принадлежит смертности от болезней системы
кровообращения.
В последние годы на второе место переместилась смертность от
несчастных случаев, отравлений и травм. По этой причине в России в
2004 г. погибло 317 тыс. человек, что превышает смертность от
злокачественных новообразований.
Третье место занимает смертность от новообразований.
Максимальное значение риска Rр = 0,01 считается пределом для
критических контингентов населения, включая младенческую и детскую
смертность.
Уровни риска экопатологии, т.е. риска, связанного с нарушением здоровья из-за
техногенных изменений качества среды, по-видимому, должны быть намного
ниже. Однако единая точка зрения на значение этих пределов отсутствует, и они
остаются предметом чрезвычайно ответственного выбора.
Чаще всего за нормативный уровень принимается также 1% вероятность
экопатологии: Rр 0,01, хотя есть основания для пересмотра этого норматива, так как
он сильно отличается от реального уровня заболеваний, вызванных загрязнением
окружающей среды.
Следует понимать, что риск заболевания Rр и риск смерти от этого
заболевания RL - совершенно разные показатели.
Статистическая информация об уровнях риска, обусловленных хроническим
загрязнением окружающей среды, чрезвычайно разнородна и противоречива. В
экологии и экопатологии применяются так называемые стресс-индексы для
различных неблагоприятных воздействий факторов среды, которые по своему
функциональному смыслу пропорциональны значениям экологического риска.
Обычно при оценке риска его характеризуют двумя величинами – вероятностью
события W и последствиями X, которые в выражении математического ожидания
выступают как сомножители:
R=W.X
По отношению к источникам оценка риска предусматривает разграничение
нормального режима работы и аварийных ситуаций:
R = Rн + Rав
Для анализа риска, установления его допустимых пределов в связи с
требованиями безопасности и принятия управляющих решений необходимы:
• наличие информационной системы, позволяющей оперативно контролировать
существующие источники опасности и состояние объектов возможного поражения, в
частности, статистический материал по экологической эпидемиологии;
• сведения о предполагаемых направлениях хозяйственной деятельности,
проектах и технических решениях, которые могут влиять на уровень экологической
безопасности, а также программы для вероятностной оценки связанного с ними
риска;
• экспертиза безопасности и сопоставление альтернативных проектов и
технологий, являющихся источниками риска;
• разработка технико-экономической стратегии увеличения безопасности и
определения оптимальной структуры затрат для управления величиной риска и ее
снижения до приемлемого уровня с социальной, экономической и экологической
точек зрения;
• составление рискологических прогнозов и аналитическое определение уровня
риска, при котором прекращается рост числа экологических поражений;
• формирование организационных структур, экспертных систем и нормативных
документов, предназначенных для выполнения указанных функций и процедуры
принятия решений;
• воздействие на общественное мнение и пропаганда научных данных об уровнях
экологического риска с целью ориентации на объективные, а не эмоциональные или
популистские оценки риска.
АНАЛИЗ РИСКА
Оценка риска
Экспертиза безопасности человека и
окружающей среды
Управление
риском
Цели социальноэкономического
развития
Критерии безопасности
человека, общества и
окружающей среды
Цели безопасности
и принципы
приемлемости
Практические проблемы
безопасности
Идентификация риска
ОЦЕНКА РИСКА
Риск приемлем
Риск неприемлем
Меры
по снижению риска
Меры предупреждения
Решение
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ТЕХНОГЕННЫХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ
Эколого-экономические и природно-технические системы
Эколого-экономическая система – это ограниченная определенной
территорией часть техносферы, в которой природные, социальные и
производственные структуры и процессы связаны
взаимоподдерживающими потоками вещества, энергии и
информации.
В инженерной экологии довольно широко употребляется понятие:
«Природно-техногенный комплекс» (ПТК), или «природнотехническая система» (ПТС) – совокупность природных и
искусственных объектов, сформировавшуюся на какой-то
территории в результате строительства и эксплуатации
промышленных комплексов, инженерных сооружений и технических
средств, взаимодействующих с компонентами природной и
социальной среды (Стадницкий, Родионов, 1997).
ЭЭС представляют собой сочетание совместно функционирующих
экологической и экономической систем, обладающих эмерджентными
свойствами.
Rр – общий вход производства (сумма производственных
материальных ресурсов):
Ri – импортируемые в данную систему ресурсы (в том числе и
невозобновимые местные ресурсы),
Rn – возобновимые местные ресурсы (в том числе и часть
биопродукции экологической подсистемы);
Р – общая продукция:
РC – продукция, идущая на местное потребление,
РE – продукция, идущая на экспорт;
С – потребление:
РC – часть местной продукции, идущей на потребление,
Cn – часть местных биоресурсов,
Ci – импортируемые продукты;
Un – поток изъятия ресурсов из экологической подсистемы
W – отходы экономической подсистемы:
Wp – отходы производства
Wc – отходы потребления
Wi – отходы, включающиеся в биогеохимический круговорот
экологической подсистемы,
Wz – отходы, накапливающиеся и рассеивающиеся с частичным
выносом за пределы системы,
Wа – отходы, подвергшиеся ассимиляции и биотической
нейтрализации в процессе деструкции.
Часть отходов, выступающих как техногенные загрязнения:
М = KW,
К – общий коэффициент агрессивности или вредности отходов для
системы.
Вред, наносимый загрязнением, можно представить как косвенное
изъятие части ресурсов экологической подсистемы, аналогичное Un.
Тогда:
Um = LM,
L – интегральный коэффициент зависимости «загрязнение –
ущерб».
Общий убыток экологической подсистемы, обусловленный ее
взаимодействием с экономической подсистемой:
U = Un + Um
Схема основных материальных потоков в ЭЭС
Вход
производства
Rр = Ri + Rn
Продукция
Р = Р C + РE
Эффективность
производства
P
( PC PE )
Rp
RР
Потребление
C = РC + Cn + Ci
Поток
изъятия ресурсов
Un = Cn + Rn
Сумма отходов
экономической
подсистемы
W = Wp + Wc
Общая
отходность
производства
( Pр P )
RР
Техногенное
загрязнение
М = KW
Ущерб
от загрязнения
Um = LM
Wp
Rp
Соотношение между промежуточными и конечными потоками
загрязнений и их совокупный ущерб зависят не только от их массы и
химического состава, но и от видового состава, биомассы, плотности
реципиентов, продуктивности и устойчивости экосистемы, в частности, по
отношению к техногенным воздействиям.
Эти качества в наибольшей мере зависят от входного потока
обновления биогеохимического круговорота Ii, его продуктивной
емкости Nr и масштаба деструкции D.
Круговороты обеих подсистем ЭЭС образуют вместе своего рода
технобиогеохимический круговорот, а всю ЭЭС можно обозначить как
технобиогеоценоз.
Потокам вещества в ЭЭС могут быть приписаны константы равновесия и
скорости, что позволяет осуществить кинетический анализ системы и
выявить условия ее уравновешивания и стабильности.
Аппроксимация принципа сбалансированности в терминах
рассмотренной системы имеет вид:
Rn + Cn + LKW = U Ii + Wa – D
Это означает, что в сбалансированной эколого-экономической
системе совокупная антропогенная нагрузка не должна превышать
самовосстановительного потенциала природных систем.
Экологическое нормирование
Экологическое нормирование – совокупность проблем, связанных
с определением нормы экосистем, изучением их антропогенных
трансформаций и нахождением предельных величин нагрузок.
Экологическая техноемкость территории (ЭТТ) –
количественно соответствует максимальной техногенной
нагрузке, которую может выдержать и переносить в течение
длительного времени совокупность реципиентов и экосистем без
нарушения их структурно-функциональных свойств.
Предельно допустимая техногенная нагрузка (ПДТН) – величина
максимального нарушения естественной среды территории в
результате изъятия природных ресурсов и загрязнения среды, не
выходящая за пределы ЭТТ.
ПДК – это та наибольшая концентрация вещества в среде и
источниках биологического потребления (воздухе, воде, почве,
пище), которая при более или менее длительном действии на
организм – контакте, вдыхании, приеме внутрь – не оказывает
влияния на здоровье и не вызывает отставленных эффектов (не
сказывается на потомстве и т.п.)
С1 / ПДК1+С2 / ПДК2+ …+Сn / ПДКn 1
(1.1)
С1, С2, …, Сn – концентрации вредных веществ, обладающих
эффектом суммации;
ПДК1, ПДК2…, ПДКn – соответствующие им предельно
допустимые концентрации.
Схема
распространения
аэрополлютантов и
требования к
нормированию
вредных примесей
в воздухе
Для водных объектов одновременно с ПДК используется другой
ограничительный норматив – лимитирующий показатель вредности
(ЛПВ), который не имеет количественной характеристики, а отражает
приоритетность требований к качеству воды.
Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод выделяют
три вида ЛПВ:
• санитарно-токсикологический – характеризует токсическое
действие вещества на организм человека и водных животных;
• общесанитарный – характеризует влияние, оказываемое
веществом на общесанитарное состояние водного объекта, в
частности, на скорость протекания процессов самоочищения;
• органолептический – характеризует способность вещества
менять органолептические, т.е. оцениваемые органами чувств
человека свойства воды (запах, вкус, цвет, появление пены).
Суть ЛПВ заключается в том, что загрязняющие вещества могут
оказывать на водные экосистемы и здоровье человека неблагоприятное
воздействие нескольких видов, каждое из которых характеризуется своей
безопасной концентрацией.
То из воздействий, безопасная концентрация для которого
минимальна, и является лимитирующим.
На основании величин ПДК вычисляются значения предельно
допустимых эмиссий – предельно допустимые выбросы в
атмосферу (ПДВ), предельно допустимые сбросы в водоемы (ПДС)
тех или иных веществ. При этом учитываются характеристики
источников и условия распространения эмиссий.
Например, для того, чтобы в ближайшем к заводским трубам жилом
квартале города при наименее благоприятных условиях рассеивания
не превышались ПДК аэрополлютантов, нужно ограничить выброс этих
веществ постоянной предельной величиной – ПДВ.
ПДВ и ПДС уже непосредственно регламентируют интенсивность и
качество технологических процессов, являющихся источниками
загрязнения, и приобретают свойство экологических нормативов.
Сверхнормативные эмиссии влекут за собой экономические и
административные санкции.
Часто бывает, однако, что предприятие по техническим причинам не
может соблюдать предписанные ему ПДВ, санкции безрезультативны,
а сокращение или остановка производства чревата экономическими и
социальными коллизиями.
В таких случаях применяется практика временного согласования
выбросов и стоков, причем чаще всего на уровне фактических эмиссий.
«Временно согласованные» выбросы и стоки (ВСВ и ВСС) по существу
являются свидетельством отказа от нормирования и приводят к
ухудшению экологической обстановки. Но и соблюдаемые ПДВ и ПДС не
удовлетворяют многим требованиям экологического нормирования, так
как существуют серьезные сомнения в пригодности ПДК в качестве
основы нормативов.
Вообще частно-нормативный подход не соответствует
потребностям решения экологических проблем:
1) далеко не для всех реальных загрязнителей установлены ПДК;
2) нет ПДК для множества разнообразных сочетаний различных
агентов; возможные взаимодействия между ними, образование
вторичных продуктов и совмещенные эффекты не позволяют
рассчитать «комплексы» ПДВ;
3) ПДК одного и того же вещества для ценных растений и
животных могут быть существенно меньше, чем для человека;
4) большинство ПДВ рассчитываются на основании максимальных
разовых ПДК, которые могут быть на порядок выше среднесуточных.
Схема зоны загрязнения
в районе мощного
промышленного
выброса:
Верхняя часть – плансхема территории,
нижняя часть – профиль
территории по линии
АБ;
ПЗ – промышленная
зона с источником
выброса;
Г – районы города;
Л – лесопарковые
насаждения;
СЗЗ – санитарнозащитная зона.
Пунктиром
обозначены профили
рассеяния выбросов и
соответствующие
изолинии концентрации
загрязнителей в
приземном слое
воздуха.
Отображена
ситуация, когда
благодаря соблюдению
ПДВ в жилой зоне
города не превышается
ПДК
Регламентация должна строиться на другой основе.
Если все же использовать ПДК, то для целей экологического
нормирования и расчета ПДВ, в отличие от существующих норм,
следовало бы отказаться от исходного соотношения, основанного
на максимальном разовом ПДК:
Спред. + Сфон. аПДКмр
(1.2)
Спред. – нормативно предельная концентрация,
используемая для расчета ПДВ;
Сфон. – фоновая концентрация
а – безразмерный коэффициент (для расчета ПДВ
принимается равным единице, а для ВСВ – допускается
большим единице).
Правильнее было бы применять другое соотношение:
Спред. + Сфон. (– lgB) ПДКсс,
(1.3)
B – безразмерный, лежащий между 0 и 1 интегральный
показатель опасности вещества, устанавливаемый по
нескольким основным параметрам токсикометрии.
ПДВ – это масса выбросов вредных веществ в единицу
времени от данного источника или совокупности
источников загрязнения атмосферы города или другого
населенного пункта с учетом перспективы развития
промышленных предприятий и рассеивания вредных
веществ в атмосфере, создающая приземную
концентрацию, не превышающую ПДК для населения,
растительного и животного мира.
ПДС – это масса вещества в сточных водах,
максимально допустимая к отведению с установленным
режимом в данном пункте водного объекта в единицу
времени с целью обеспечения норм качества воды в
контрольном створе.
ПДС определяется с учетом ПДК вредных веществ в местах
водопользования, их фоновой концентрации,
ассимилирующей способности водного объекта и
оптимального распределения массы сбрасываемых веществ.
Расчет ПДВ. Величина ПДВ по каждому загрязняющему веществу
устанавливается из условия (1.2), а при наличии нескольких веществ
однонаправленного действия должно соблюдаться условие (1.1).
Валовые выбросы загрязняющих веществ от стационарных
источников загрязнения атмосферы в большинстве случаев можно
рассчитать по следующим формулам:
mi = my Пk(1 – n)
(1.4)
mi = m*y Tk(1 – n)
(1.5)
mi – масса выброса i-го загрязняющего вещества;
my – удельное выделение i-го загрязняющего вещества на единицу
продукции;
П – расчетная производительность технологического процесса
(оборудования, агрегата);
m*y – удельное выделение i-го загрязняющего вещества в единицу
времени;
Т – фактический фонд времени работы оборудования;
k – поправочный коэффициент для учета особенностей
технологического процесса;
n – эффективность средств очистки выбросов в долях единицы
(при отсутствии средств очистки n = 0).
Основным нормативным документом, регламентирующим расчет рассеивания
выбросов и определение величин ПДВ для промышленных предприятий,
является «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных
веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86».
При выбросе нагретой газовой воздушной смеси из одиночного источника с
круглым устьем значение ПДВ (г/с) определяется по формуле:
ПДВ ( ПДК С ф )
AFmn
2
3
Q T
(1.6)
Н – высота трубы;
Q – расход газовоздушной смеси;
T – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси
и температурой окружающего атмосферного воздуха;
A – коэффициент, зависящий от температурного градиента атмосферы и
определяющий условия перемешивания примесей;
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных
веществ в атмосферном воздухе;
m и n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси
из устья источника выброса;
– безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа
местности.
Для предприятий в целом ПДВ находят путем суммирования значений
ПДВ для отдельных источников загрязнения атмосферы при условии
соблюдения соотношения:
N
∑ Сmi ПДК – Сфон.
(1.7)
i=1
Сmi – наибольшая концентрация вредного вещества
в атмосферном воздухе населенного пункта от i-го
источника;
N – число источников
Расчет ПДС. В качестве примера рассмотрим расчет ПДС для
отдельного одиночного выпуска сточных вод в проточный водоем
(водоток).
Величина ПДС определяется по формуле:
ПДС = q Сст.доп.
(1.8)
q – наибольший расход сточных вод (куб. м/ч)
Сст.доп. – максимально допустимая концентрация вредного
вещества в сточных водах (г/куб. м).
Объемный расход сточных вод q обычно величина известная.
Допустимая концентрация примесей в сточных водах определяется
выражением:
Сст.доп. i = n (Cmi – Cвi) + Cвi
(1.9)
n – кратность разбавления сточных вод;
Cmi – максимально допустимая концентрация того же
вещества в воде водного объекта с учетом максимальных
концентраций и ПДК всех веществ, относящихся к одной
группе ЛПВ;
Cвi – концентрация i-го вещества в водном объекте до
сброса в него сточных вод.
При поступлении сточных вод в природный водный объект происходят
их смешение и разбавление.
Кратность разбавления сточных вод определяется по формуле:
N = (g Q + q) / q
(1.10)
Q – объемный расход воды в водотоке;
q – объемный расход воды в сточных водах;
g – коэффициент смешения, учитывающий долю расхода воды
водотока, участвующей в процессе смешения.
Нормативы качества
окружающей природной среды
Санитарногигиенические
Производственнохозяйственные
Вспомогательные
ПДК вредных химических
веществ
Нормативы выбросов и
сбросов
Нормативы терминологии
Нормативы шума и вибрации
Организационные нормативы
Нормативы биологических
загрязнений
Правовые нормативы
ПДК вредных физических
воздействий
ПДК вредных
биологических
воздействий
Нормативы радиации
ПДУ радиации
ПДК химических веществ
в продуктах питания
Нормативы санитарных и
защитных зон
Нормативы использования
химических веществ в
хозяйстве
Строительные,
градостроительные правила
Схема последовательности экологического нормирования
Генерирование списков
основных и
коррелятивных переменных
Анализ технологических
циклов источника эмиссий
Выбор полигона исследований
Получение абсолютных
и удельных показателей
выбросов
Конструирование меры
нагрузки
Измерение нагрузки во
всех точках градиента
Регистрация параметров
биоты в градиенте нагрузки
Построение зависимости
доза–эффект
Определение гигиенических
ПДК в критических точках
Получение первичных
экологических нормативов
Выявление критических
точек кривой
Получение вторичных
нормативов
Критерии оценки степени загрязнения атмосферного воздуха
по максимально-разовым концентрациям
Класс
опасности
загрязняющих
веществ
Экологическое бедствие
(ст. 59 Закона РФ «Об
охране окружающей
природной среды»)
Чрезвычайная
экологическая ситуация
(ст. 58 Закона РФ «Об
охране окружающей
природной среды»)
«К»
% измерений
выше ПДК
%
измерений
выше ПДК
«К»
I
>5
>30
>3–5
>30
II
>7,5
>30
>5–7,5
>30
III
12,5
>50
>8–12,5
>50
IV
20,0
>50
12,5–20
>50
Критерии оценки степени загрязнения атмосферного воздуха
по среднесуточным концентрациям
Класс
опасности
загрязняющих
веществ
Экологическое бедствие
(ст. 59 Закона РФ «Об охране
окружающей природной
среды»)
«К»
% измерений
выше ПДК
Чрезвычайная экологическая
ситуация (ст. 58 Закона РФ «Об
охране окружающей
природной среды»)
«К»
% измерений
выше ПДК
I
>3
>20 или >7 дней
подряд
2–3
>20 или >7
дней подряд
II
>5
>20 или >7 дней
подряд
3–5
>20 или >7
дней подряд
III
>7.5
>30 или >7 дней
подряд
5–7.5
>30 или >7
дней подряд
IV
>12
>30 или >7 дней
подряд
8–12
>30 или >7
дней подряд
Экологический мониторинг
Экологический мониторинг – постоянное слежение за всеми
составляющими природоемкости производства и состоянием
окружающей среды.
Он включает:
1) наблюдения за объектами природной среды, природными ресурсами,
растительным и животным миром, природно-техническими системами и
источниками техногенного загрязнения;
2) оценку состояния природной среды;
3) прогноз изменений состояния природной среды и происходящих в ней
под влиянием антропогенной деятельности процессов.
Главная цель экологического мониторинга – информационное
обеспечение управления природоохранной деятельностью и
экологической безопасностью.
Различают несколько видов мониторинга.
По территориальному признаку – локальный, региональный и
глобальный (биосферный).
По способам наблюдения – наземный, авиационный, космический.
По методам исследований – химический, физический, биологический и
т.д.
Система наземного мониторинга окружающей среды
(по И.П. Герасимову, 1975)
Ступени
мониторинга
Локальный
(санитарногигиенический,
биологический)
Региональный
(геосистемный,
природнохозяйственный)
Объекты мониторинга
Характеризуемые показатели
Приземный слой воздуха
Поверхностные и грунтовые
воды, промышленные и бытовые
стоки и различные выбросы
ПДК токсических веществ
Физические и биологические
раздражители (шумы, вибрация,
электромагнитные излучения, аллергены)
Радиоактивные излучения
Предельная степень радиоизлучения
Исчезающие виды животных и
растений
Природные экосистемы
Агроэкосистемы
Лесные экосистемы
Их структура и нарушения
Урожайность сельскохозяйственных
культур
Продуктивность насаждений
Гидросфера
Радиационный баланс, тепловой перегрев,
состав и запыление
Загрязнение рек и водоемов, водные
бассейны, круговорот воды на континентах
Растительный покров,
почвенный покров,
животное население
Глобальные характеристики состояния
почв, растительного покрова и животных.
Глобальные круговороты и баланс CO2, O2 и
других веществ
Атмосфера
Глобальный
(биосферный,
фоновый)
Популяционное состояние видов
С помощью набора инструментальных методов химического, физикохимического, микробиологического анализа и других видов наблюдений
постоянно отслеживаются состав и техногенные загрязнения
атмосферного воздуха, поверхностных вод суши, почв, морской воды,
геологической среды, а также состояние и поведение источников
антропогенных воздействий.
Здесь мониторинг смыкается с функциями технологического контроля.
Слежение за соблюдением экологических норм, регламентов и стандартов
распространяется далее и на реципиентов, включая медико-биологический
контроль.
В развитых индустриальных странах быстро совершенствуется техника
приборного контроля качества водной и воздушной среды.
Разработаны и применяются коммутационные системы непрерывного
автоматического слежения за концентрациями загрязнителей воздуха,
техника автоматического экспресс-анализа стоков, телеметрические
спектральные анализаторы эмиссии в устьях источников, а также
разнообразные портативные индикаторные приборы.
В последнее время в системе Интернет появились серверы, содержащие
разнообразную и постоянно обновляющуюся информацию о данных
экологического мониторинга в странах Западной Европы, США, Канады и
Японии.
Общая схема контроля загрязнения окружающей среды
1–5 – этапы воздействия и откликов; А – уровень процессов; Б – уровень контроля и
коррекции; В – уровень оценок и принятия решений; Г – уровень нормативов.
Схема пути загрязнителя с указанием пунктов стандартизации и
контроля (по Т. А. Акимовой, А. П. Кузьмину, В. В. Хаскину, 2007)
Среди мер по стабилизации экологической обстановки в России большое
значение придается созданию Единой государственной системы
экологического мониторинга (ЕГСЭМ).
Ее главная задача – обеспечение органов государственного управления и
природопользователей информацией об экологической обстановке в различных
регионах страны, информационная поддержка процедур принятия решений в
области природоохранной деятельности и экологической безопасности.
Особое место в структуре ЕГСЭМ принадлежит эколого-аналитическому
контролю (ЭАК) – системе мероприятий по выявлению и оценке источников
и уровня загрязненности природных объектов вредными веществами и
другими техногенными загрязнителями со стороны разных
природопользователей.
В сферу ЭАК входят следующие объекты:
воздух (атмосферный, природных заповедников, городов и промышленных
зон, рабочей зоны);
воды (поверхностные, подземные, морские, талые, сточные, атмосферные
осадки);
почвы (в аспекте загрязнения);
биота (химическое и радиоактивное загрязнение растительного покрова,
почвенных зооценозов, наземных сообществ животных, птиц и насекомых,
водных растений, рыб).
На территории РФ эколого-аналитический контроль осуществляют государственные
контрольные органы, отраслевые (ведомственные) службы и лаборатории
предприятий-природопользователей. Кроме них в ЭАК участвуют
специализированные экологические и промышленно-санитарные лаборатории,
выполняющие измерения и анализ на договорных основаниях.
Виды ЭАК по способу определения контролируемого параметра подразделяют на
инструментальный, инструментально-лабораторный, индикаторный и
расчетный. Измерения и анализ уровня загрязненности осуществляют
арбитражными (проводятся с большой точностью за длительный период
времени) и экспрессными методами (для ежедневной оценки состояния природной
среды и оперативного контроля источников загрязнения).
В системе ЭАК задействованы стационарные посты контроля, передвижные
лаборатории, автоматизированные системы и устройства контроля, аналитические
лаборатории (центры).
Так, для контроля за загрязнением атмосферного воздуха в промышленных
городах предусматриваются три категории постов наблюдения: стационарный,
маршрутный и передвижной (подфакельный).
Стационарный пост предназначен для непрерывной регистрации
концентрации загрязняющих веществ и регулярного отбора проб воздуха для
последующих анализов (павильоны типа ПОСТ-1, ПОСТ-2 и др.).
Маршрутный пост служит для отбора проб воздуха в фиксированных точках
местности в соответствии с установленным графиком наблюдений.
Передвижной пост предназначен для отбора проб под дымовым (газовым)
факелом.
Маршрутные и подфакельные наблюдения проводятся с помощью специально
оборудованных транспортных средств.
Наблюдения за уровнем загрязнения поверхностных вод проводятся на
стационарной сети пунктов контроля качества воды водоемов и
водотоков и на временных экспедиционных пунктах. Анализ проб
осуществляют гидрохимические лаборатории.
Время между отбором проб и анализом иногда достигает нескольких суток, что является
уязвимым звеном в цепи аналитического контроля водных объектов. Путь к его устранению –
внедрение автоматизированного пробоотбора на объектах контроля и последующий анализ
качества воды в стационарной лаборатории с помощью компьютеризированных аналитических
комплексов.
Многообразие химических загрязнителей и других видов техногенных
загрязнений определяет широкую номенклатуру методов и средств ЭАК.
Для определения концентрации загрязняющих веществ используются
разнообразные методы химического анализа: газовая и ионная
хроматография, рентгенофлуоресценция, оптическая спектроскопия.
Для измерений шума, инфразвука и вибраций применяют шумомеры,
спектрометры, полосовые фильтры, вибродатчики.
Измерение электрической и магнитной составляющей
напряженности ЭМП производят приборами типа ИЭМП, NFM-1 (ФРГ).
Методы радиационного контроля основаны на измерении параметров
ионизирующих излучений (мощность дозы, эквивалентная доза,
поверхностная активность и др.) с помощью дозиметрических приборов.
Лаборатории различных министерств и ведомств, выполняющих
эколого-аналитический контроль, имеют разную нормативнометодическую и метрологическую базу. Это означает, что результаты
определения уровня загрязнения одних и тех же объектов могут заметно
отличаться.
Для достижения единства и требуемой точности измерений системы
ЭАК должны иметь соответствующее метрологическое обеспечение –
научные и организационные основы, нормативно-техническую
документацию, методы и технические средства измерений. С этой целью
формируется федеральный реестр методик ЭАК – аттестованных и
прошедших метрологическую экспертизу.
В аппаратурном обеспечении ЭАК существуют два направления.
Первое – выпуск приборов общего назначения, позволяющих
охватывать контроль большого числа показателей разнотипных
объектов (хроматографы, спектрофотометры, полярографы и т.п.).
Второе направление ориентировано на специальные приборы,
предназначенные для определения конкретного агента в конкретном
объекте. Такие приборы удобны для стационарных постов контроля,
передвижных лабораторий и санитарно-промышленных лабораторий
предприятий, где номенклатура загрязнителей ограничена.
Актуальным направлением аналитического приборостроения является
создание многоцелевых приборных комплексов на блочно-модульной
основе.
Аналитический комплекс – это совокупность материальной
(средства измерения, вычислительная техника, вспомогательное
оборудование) и интеллектуальной (методики, программное
обеспечение) составляющих анализа.
Таким образом, в комплекс входят комплект аттестованных методик
ЭАК и все приборы, технические средства, необходимые для их
реализации.
В последние годы для решения задач экологического контроля и
мониторинга все шире начинает использоваться космическая техника.
Получаемые с помощью систем спутниковой связи и оптико-электронных
средств высокого разрешения данные используются для построения
многослойных электронных карт различной тематической
направленности. Космические средства мониторинга в сочетании с
наземными системами ЭАК позволяют создать мощную информационную
базу для управления природоохранной деятельностью и экологической
безопасностью на региональном, национальном и глобальном уровнях.
Организационные формы контроля экологической
регламентации
Экологическая аттестация и паспортизация предназначены для
документального описания эколого-экономических характеристик
объектов природоохранной деятельности – предприятий и
территориально-производственных комплексов.
Экологический паспорт предприятия содержит нормативносправочную, фактографическую и отчетную информацию о
природоемкости производства.
Паспорт разрабатывается с целью учета всех видов техногенных
воздействий на окружающую среду и сравнительного анализа вклада
различных производственных процессов в общую природоемкость.
Кроме краткой технико-экономической характеристики и сведений,
относящихся к размещению и производственной структуре предприятия, в
паспорт вносится информация об исходных данных для расчета
материальных балансов, указываются нормативы
ресурсопотребления, уровни энергоемкости, технологические
балансы отдельных производственных циклов, дается
характеристика источников эмиссии и образующихся отходов.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРЕДПРИЯТИЯ
1. Общие сведения о природопользователе
2. Эколого-экономические показатели:
2.1. Капитальные затраты на охрану окружающей среды (ООС) по источникам финансирования (федеральный, областной и
местный бюджеты, экофонд, средства природопользователя).
2.2. Текущие затраты на ООС (атмосферный воздух, водные ресурсы, охрана земель и т.д.).
2.3. Плата за пользование природными ресурсами (недрами, лесным фондом, за землю, водными объектами, животным миром,
прочие платежи).
2.4. Плата за загрязнение окружающей среды (за выбросы в атмосферу, сбросы в водные объекты, размещение отходов)
3. Сведения о выпускаемой продукции
4. Краткая характеристика производств
5. Потребление энергоносителей
6. Эколого-производственные показатели
6.1. Производственные показатели (основные производственные фонды, товарная продукция, списочная численность
работающих).
6.2. Экономические показатели (рентабельность, себестоимость продукции, балансовая прибыль, затраты на ООС в
себестоимости и из прибыли).
6.3. Использование природных ресурсов (минеральных, водных, земельных, лесных, животного мира и т.д.).
6.4. Блок «Воздух» (источники выбросов, валовые выбросы, показатели работы газоочистных устройств, нормативы выбросов).
6.5. Блок «Вода» (водопотребление и водоотведение, показатели работы очистных сооружений, водооборотные и повторные
системы по использованию воды, характеристика сточных вод и др.).
6.6. Блок «Отходы» (объем образования, классы опасности, лимиты образования и размещения, использование,
характеристика объектов размещения и др.)
7. Сведения о землепользовании
8. Сведения о разрешениях (лицензиях) на природопользование и природоохранную деятельность
9. План природоохранных мероприятий
Экологический паспорт территории – это сводная характеристика
природных комплексов, социально-демографической структуры и хозяйства
территории с позиций соизмерения природного и производственного
потенциала.
Обычно паспорт рассчитан на территорию административного района, но
может быть использован и для других территориальных образований.
Вариант экологического паспорта территории, разработанный НИИ охраны
природы и заповедного дела (1990), предусматривает фиксацию 2,5 тысяч
различных показателей по таким разделам:
1. общие сведения о территории (административное положение и деление,
население, населенные пункты, землеустройство);
2. природные условия (географическая характеристика, геологическое
строение, ландшафты, климат, поверхностные и подземные воды, почвы,
растительный покров, животный мир);
3. хозяйственная структура и экономическая характеристика
(специализация хозяйства, промышленность, энергетика и теплоснабжение,
добывающая промышленность, транспорт и коммуникации, водное хозяйство,
коммунальное хозяйство, сельское и лесное хозяйство, охотничье и рыбное
хозяйство; состояние основных фондов);
4. загрязнение природной среды (воздушного бассейна, почв, природных вод,
сельхозпродукции; заболеваемость населения, животных и растений в результате
загрязнения среды);
5. охрана природных комплексов (охраняемые территории – заповедники и
заказники, генофонд, зоны рекреации).
Организация баз эколого-экономической информации
Материалы экологических паспортов территорий и расположенных а них
различных хозяйственных объектов вместе с текущими данными мониторинга и
отчетными статистическими сведениями образуют большой массив информации,
которая должна быть определенным образом организована.
Одной из форм такой организации может быть региональный
(территориальный) банк эколого-экономической информации (БЭЭИ) –
комплекс средств для унифицированного сбора, централизованной
обработки и многоцелевого использования данных о состоянии всех
структур и объектов природопользования.
Обычно БЭЭИ содержат следующие блоки:
1. блок данных о техногенных потоках, основу которых составляют
результаты экологической паспортизации источников загрязнения на территории;
2. блок сведений о природном потенциале территории, содержащий
количественное описание природных условий, оценку факторов самоочищения, а
также групп биологических индикаторов;
3. блок нормативов, содержащий совокупность экологических,
технологических, санитарно-гигиенических нормативов, а также нормативов
размещения загрязняющих производств;
4. блок моделей и прикладных программ, обеспечивающих оценку
экологической сбалансированности экономического объекта и выбор варианта
коррекции эколого-экономической системы.
Структура банка эколого-экономической информации в
системе управления эколого-экономической системой
(по Т. А. Акимовой, А. П. Кузьмину, В. В. Хаскину, 2007)
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА
ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (ОВОС). ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Принципы и технологии экологизации производства
Экологизация промышленного производства предполагает формирование
прогрессивной структуры общественного производства, ориентированной на
увеличение доли продукции конечного потребления при снижении
ресурсоемкости и отходности производственных процессов.
Существует несколько важных направлений снижения природоемкости:
1) изменение отраслевой структуры производства с уменьшением
относительного и абсолютного количества природоемких высокоотходных
производств и исключением выпуска антиэкологичной продукции;
2) кооперирование разных производств с целью максимального использования
отходов в качестве вторичных ресурсов; создание производственных объединений с
высокой замкнутостью материальных потоков сырья, продукции и отходов;
3) смена производственных технологий и применение новых, более
совершенных ресурсосберегающих и малоотходных технологий;
4) создание и выпуск новых видов продукции с длительным сроком жизни,
пригодных для возвращения в производственный цикл после физического и
морального износа; сокращение выпуска расходных материалов;
5) совершенствование очистки производственных эмиссий и
транспортирующих сред от техногенных примесей с одновременной детоксикацией
и иммобилизацией конечных отходов; разработка и внедрение эффективных систем
улавливания и утилизации отходов.
Экологизация энергетики помимо требований, относящихся к
промышленному производству, должна предусматривать:
1) постепенное сокращение всех способов получения энергии на
основе химических источников, т.е. с помощью экзотермических
химических реакций, в том числе окислительных и электрохимических, и в
первую очередь – сжигания любого топлива;
2) максимальную замену химических источников природными
возобновимыми источниками энергии, среди которых ведущая роль
должна принадлежать солнечной энергии.
В идеале единственным действительно экологичным химическим топливом может
стать только водород, полученный на основе гелиоэнергетического фотолиза воды.
Что касается ядерной, в том числе и будущей термоядерной энергетики (на основе
того же водорода, но в существенно меньшем количестве), то даже при абсолютном
устранении всех форм радиационного загрязнения (что весьма проблематично)
оcтается неустранимое тепловое загрязнение экосферы.
Экологизация энергетики в рамках преобразования ее топливных
ресурсов содержит множество резервов и принципиальных технических
решений – от общего сокращения объема энергетики на основе всех
форм экономии энергии до изменения структуры использования топлив и
технологий преобразования энергии.
Экологизация транспорта предполагает:
1) включение экологических требований в организацию
транспортных потоков с целью уменьшения транспортного
загрязнения за счет сокращения холостых пробегов и
рационализации маршрутов;
2) подавление тенденции индивидуализации транспортных
средств и содействие развитию комфортного и экономичного
общественного транспорта с целью уменьшения общего числа
транспортных единиц:
3) создание новых транспортных средств и замена одних
средств транспорта другими, более экологичными, а также
создание новых, более экологичных двигателей для имеющихся
транспортных средств;
4) разработка и применение более безопасных топлив или
других энергоисточников; замена вредных топливных присадок
каталитическими средствами оптимизации сжигания; дожигание и
очистка выхлопов двигателей внутреннего сгорания;
пассивная и активная защита от шума.
Экологизация сельского хозяйства. В XX веке произошло быстрое
превращение сельского хозяйства в агропромышленное производство со
всеми последствиями механизации и химизации. Индустриализация
агрокомплексов и ферм, широкое применение минеральных удобрений и
ядохимикатов повысили удельную продуктивность агроценозов, но
снизили их экологичность и экологические качества сельскохозяйственной
продукции. Первоочередные меры очевидны:
1) ограничение использования солевых форм минеральных
удобрений и замена их специально трансформированными
органическими удобрениями и коллоидированными
органоминеральными смесями («органическое» земледелие);
2) минимизация применения пестицидов и максимальная замена их
биологическими средствами борьбы с вредителями;
3) исключение гормональных стимуляторов и химических добавок
при кормлении животных;
4) предельная осторожность в использовании трансгенных форм
сельскохозяйственных растений и других продуктов генной
инженерии;
5) применение наиболее щадящих методов обработки земли.
Модели производственных процессов с точки зрения экологии
Любой производственный процесс представляет собой некоторую
систему, органически связанную с внешней средой.
Такая производственная система получает из окружающей среды
исходное сырье, материалы, энергию, а отдает в нее готовую продукцию и
всевозможные отходы.
Функционирование системы осуществляется благодаря потоку энергии,
подводимой извне (электрической, солнечной и т.п.) либо генерируемой
внутри системы за счет физико-химических процессов.
К отходам относятся все вещества и материалы, тепловые выбросы,
физические и биологические агенты, которые попадают во внешнюю
среду и в дальнейшем уже не участвуют в получении продукции или
энергии.
Все технологические процессы можно подразделить на три категории:
1. незамкнутые, или открытые (большинство процессов),
2. замкнутые (полностью отсутствуют отходы химических
веществ),
3. изолированные (теоретически возможны в том случае, когда
отсутствуют и материальные, и энергетические отходы).
Принципиальные модели технологических процессов:
а – незамкнутый; б – замкнутый; в – изолированный
Вещество
(исходное сырье)
Энергия
а
Технологический
процесс
Отходы вещества (твердые,
жидкие, газообразные)
Полезная
продукция
Энергетические выбросы
(тепловые излучения, колебания)
Вещество
Энергия
б
Технологический
процесс
Полезная
продукция
Энергетические выбросы
Вещество
Энергия
в
Технологический
процесс
Полезная
продукция
Материальные потоки в производственных процессах различной
степени замкнутости (по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)
R – поток ресурсов (сырье, основные, вспомогательные материалы, полуфабрикаты); W – поток
отходов (химические вещества и энергия), загрязняющий среду и уносящий определенную часть
полезных ресурсов; Wy – поток уловленных отходов; P – поток готовой продукции
Незамкнутому производственному процессу (а) соответствует
следующее уравнение материально-технического баланса:
R=Р+W
При очистке загрязняющих потоков (б):
R = Р + W = (Р – Wy) + W
При использовании уловленных веществ Wy в качестве вторичного
сырья (в) материально-технический баланс описывается системой
уравнений:
(R + Wy) = (R + Wy – W) + W
W = (W – Wy) + Wy
В замкнутом производственном цикле (г) происходит полная
переработка и утилизация потока отходов Wy, который вновь
возвращается в сферу производства.
Здесь потоки W и Wy количественно равны, а поток готовой продукции
Р соответствует потоку R.
Принципы малоотходных технологий
Согласно определению, принятому на семинаре Европейской экономической
комиссии ООН по малоотходной технологии (Ташкент, 1984), «безотходная
технология – это такой способ производства продукции (процесс,
предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором
наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле
«сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые
ресурсы» таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не
нарушают ее нормального функционирования».
Иногда, особенно в зарубежной литературе, употребляется термин «чистое
производство», под которым понимают технологическую стратегию,
предотвращающую загрязнение окружающей среды и понижающую до
минимума риск для людей и окружающей среды.
Применительно к процессам – это рациональное использование сырья и
энергии, исключение применения токсичных сырьевых материалов, уменьшение
количества и степени токсичности всех выбросов и отходов, образующихся в
процессе производства.
С точки зрения продукции чистое производство означает уменьшение ее
воздействия на окружающую среду в течение всего жизненного цикла продукта
от добычи сырья до утилизации (или обезвреживания) после использования.
Создание малоотходных ресурсосберегающих технологий выдвигает ряд общих
требований, направленных на качественное изменение производства:
1) комплексная переработка сырья, использование всех компонентов отходов;
2) интенсификация производственных процессов на основе их
автоматизации, электронизации и роботизации; внедрение наукоемких,
высокотехнологичных автоматизированных систем;
3) цикличность и замкнутость материальных потоков при минимизации
производственных отходов;
4) уменьшение разделения технологического процесса на отдельные
операции, сокращение числа промежуточных стадий перехода от сырья к
конечному продукту; применение непрерывных процессов и сокращение
времени технологических циклов;
5) сокращение удельного потребления природных ресурсов и энергии,
максимальная замена первичных ресурсов вторичными, рециркуляция
побочных продуктов и отходов в основной процесс, регенерация
избыточной энергии;
6) применение комбинированных энерготехнологических процессов,
обеспечивающих максимальное использование всего потенциала
энергоресурсов;
7) внедрение экологических биотехнологий на базе физико-химических и
биологических процессов, обеспечивающих возможность использования
или обезвреживания отходов путем доведения их до природного
состояния;
8) создание интегрированных технологий, охватывающих сферы
природопользования, производства и потребления.
Экологические балансы
Для оценки экологического совершенства производственных процессов
целесообразно использовать балансовые методы, объединенные понятием
экобалансов.
Экологические балансы представляют собой экологически ориентированный
учет материальных и энергетических потоков в ПТС.
С помощью экобалансов обеспечивается возможность сравнения
экологических последствий двух или нескольких промышленных продуктов,
систем, процессов.
В общем виде экобалансы состоят из трех основывающихся друг на друге
конструкциях:
Баланс материалов и энергии (предметный баланс) – осуществляется
анализ входных и выходных потоков ПТС, данные которого могут быть
использованы для повышения замкнутости ресурсных циклов.
Баланс последствий – на базе предметного баланса представляются и
анализируются экологические, экономические и социальные последствия
техногенного воздействия.
Балансовая оценка – проводится с целью определения областей и
приоритетов хозяйственной активности. Она может быть проведена
посредством сравнения плановых (нормативных) и фактических
показателей.
Система экологических балансов
Баланс
«затраты –
выпуск»
(материальноэнергетический
баланс предприятия)
Баланс процессов
(материальноэнергетический баланс
отдельных
производственных
процессов)
Баланс
продуктов
Баланс места размещения
производства
(баланс транспортного парка,
мастерских, складов и т.д.)
Основа для оценки воздействия производства
на Окружающую Природную Среду
Экологический баланс предприятия
Оценивание экологической эффективности
Согласно международному стандарту ISO 14031 оценивание экологической
эффективности – это процесс, способствующий принятию управленческих
решений, относящихся к экологической эффективности, методом выбора
показателей, сбора и анализа данных, оценки информации по критериям
экологической эффективности, составлении отчетности и распространения
информации, периодического пересмотра и улучшения этого процесса.
Экологическая эффективность – характеристика экологичности
производства, выражаемая через результаты управления экологическими
аспектами предприятия.
Экологическое управление – это тип управления, ориентированный на
обеспечение экологической безопасности производства, формирование
экологической культуры персонала и достижение высокой эколого-экономической
эффективности деятельности предприятия, фирмы.
Объективность оценивания определяется, прежде всего, правильным выбором
критериев экологической эффективности, т.е. целевых или плановых экологических
показателей или других уровней эффективности, заданных в системе экологического
управления.
В качестве таких критериев могут быть приняты:
1) показатели экологической эффективности (ПЭЭ) в виде показателей
эффективности управления (ПЭУ) или функционирования (ПЭФ);
2) показатели состояния охраны окружающей среды (ПСОС);
3) комплексные показатели.
Показатели эффективности управления обеспечивают информацию об
усилиях, предпринимаемых руководством с целью повышения экологической
эффективности предприятия (число достигнутых целевых и плановых
показателей, выполнение экологических программ, внедрение природоохранных
мероприятий, обучение и уровень знания работников по экологическим аспектам
деятельности и др.).
Показатели эффективности функционирования дают представление об
экологичности применяемых технологий и процессов. Они охватывают
вводные потоки (материалы, сырье, природные ресурсы, энергию, услуги) и
выходные потоки (продукция, услуги, отходы, выбросы), обеспечение поставок,
функционирование и техническое обслуживание сооружений и оборудования
предприятия.
Разработка и применение ПСОС чаще являются функцией муниципальных,
региональных и национальных органов, а не функцией конкретных организаций.
ПСОС включает традиционные показатели, характеризующие качество
окружающей среды, фактические или потенциальные воздействия предприятия
на окружающую среду.
К компонентам, для которых могут быть разработаны ПСОС, относят воздух,
воду, землю, флору, фауну, человека, а также эстетические факторы, памятники
природы и культуры.
Применяются различные подходы к формированию таких показателей.
Они могут быть интерпретированы в виде системы индикаторов
экологических результатов деятельности предприятия, которая включает:
1) экологические индикаторы системы менеджмента;
2) индикаторы операционных процессов;
3) индикаторы экологических условий деятельности предприятия.
В стандарте рекомендуются примерные критерии экологической
эффективности. Предполагается, что конкретный набор показателей
устанавливается руководством организации, исходя из наиболее важных
экологических аспектов ее деятельности.
Информация, полученная при оценивании экологической эффективности,
позволяет:
1) определить необходимые действия для обеспечения соответствия
экологической эффективности предприятия установленным критериям;
2) идентифицировать наиболее важные экологические аспекты;
3) выявить возможности совершенствования управления экологическими
аспектами;
4) выявить возможные направления и меры по экологизации
производства, отдельных процессов и технологий;
5) повысить экологическую эффективность всей деятельности
предприятия.
Введение в оценку жизненного цикла
Оценка жизненного цикла (ОЖЦ) – это процесс учета экологических
воздействий, связанных с продуктом, процессом или деятельностью, путем
подсчета и определения использованных энергии, материалов и выбросов в
окружающую среду, подсчета и реализации возможностей по введению в
действие экологических улучшений (Гридэл, Алленби, 2004).
Оценка охватывает полный жизненный цикл продукта, процесса или вида
деятельности, включая добычу и переработку сырья, производство,
транспортировку и распределение, использование и потребление, вторичное
использование, обслуживание, рециклирование и конечное размещение.
Учитывая, что главный акцент в исследовании жизненного цикла ориентирован
на экологические аспекты, процесс оценивания называют также оценкой
экологического жизненного цикла (Пахомова и др., 2003).
Оценка жизненного цикла (LCA) – один из центральных принципов
промышленной экологии. Подходы, аналогичные LCA, применялись в развитых
странах уже в 1970-е годы, например, с целью поиска наиболее экономного
расхода энергетических ресурсов. Однако именно утверждение системного
подхода к экологическому менеджменту обусловило широкое распространение и
практическое применение этих идей. LCA предусмотрен серией стандартов ISО
14000, играющих важную роль в экологическом управлении.
Главная особенность метода LCА заключается в том, что экологические
воздействия минимизируются на протяжении всего жизненного цикла
продуктов и процессов, а не только на стадии производственной
деятельности.
Этап доставки продуктов, обычно находится под контролем
производителя.
На этап потребления влияет то, как разрабатывался продукт, и какова
степень продолжающихся взаимодействий между поставщиком и
потребителем.
На заключительном этапе продукт, теряющий свои потребительские
свойства, ремонтируется, рециклируется или выбрасывается.
В соответствии со стандартом ISО 14040 сфера применения и назначения
метода ОЖЦ заключается в следующем:
• улучшение экологических аспектов продукции в различные моменты
ее жизненного цикла;
• принятие решений в системах государственного, регионального,
местного и локального экологического управления (например, при
стратегическом планировании, определении приоритетов экологической
политики, экологическом проектировании);
• выбор соответствующих показателей экологической
эффективности, включая методы измерений;
• маркетинг и экологическая сертификация продукции.
Анализ жизненного цикла продукта может быть завершен составлением
экологического баланса продукта.
С этой целью составляется таблица, по вертикали которой фиксируются
отдельные отрезки жизненного цикла, а по горизонтали записываются две
основополагающие техногенные нагрузки: «изъятие ресурсов» и
«поступление вредных веществ и отходов в окружающую природную
среду».
С помощью данной матричной таблицы можно выявить взаимосвязь двух
информационных инструментов экологического менеджмента: экологических
балансов и ОЖЦ (Пахомова и др., 2004).
Производственные процессы, как и промышленные продукты, имеют
жизненный цикл.
Жизненные стадии процесса охватывают три периода:
1) обеспечение ресурсами и реализация процесса (возникают
одновременно);
2) первичные и вторичные (основные и дополнительные) операции
процесса;
3) ремонт, рециклирование и размещение – стадии конца жизни.
Рассмотренные подходы к ОЖЦ продукции могут быть аналогичным
образом использованы для анализа и оценки производственных процессов,
техногенных ресурсных циклов с целью их оптимизации по критериям
экологической эффективности.
Экологическое обоснование и проектирование
Экологическое проектирование включает экологическое обоснование
проекта, проектирование продуктов и процессов с учетом
требований окружающей среды, прогноз и оценку воздействия
хозяйственной и иной деятельности человека на окружающую
природную среду, экологическую экспертизу.
Проектирование включает два уровня:
1. Предпроектный.
На этом уровне осуществляется технико-экономическое и
экологическое обоснование строительства, реконструкции, технического
перевооружения, модернизации объектов хозяйственной деятельности.
2. Проектный (основной) уровень.
Разрабатывается рабочая документация, состав которой
регламентирован законодательными и нормативными документами.
В ее состав входит и экологическая составляющая проектирования.
Экологически ответственное проектирование (Гридэл, Алленби,
2004) означает, что к числу приоритетных требований, предъявляемых
к любому продукту, относится экологическая безопасность.
Примером популярного инструмента экологического проектирования
может служить «Проектирование с учетом X».
Здесь в качестве фактора X может быть любой из числа атрибутов
проектирования: собираемость, регулируемость, разборка,
производство, надежность, безопасность, окружающая среда.
Фактор «окружающая среда» (Е) является превалирующим в
экологическом проектировании.
Основная особенность, которая отличает данный метод от традиционного
подхода к экологическим задачам, заключается в том, что он
распространяется гораздо дальше заводских стен. Оценка экологического
риска и минимизация экологических воздействий осуществляются на
протяжении всего жизненного цикла продуктов и процессов.
Проектирование процессов, технологий, как и в случае проектирования
продуктов, может быть крайне сложной и проблемной задачей.
При разработке производственных процессов ставятся, как правило,
типичные задачи:
1) достижение желаемого технологического результата;
2) достижение высокой точности изготовления продуктов;
3) обеспечение надежности и безопасности процессов;
4) минимизация затрат и достижение высокой экономической
эффективности производства.
Экологическое проектирование ставит несколько дополнительных целей:
1) предотвращение загрязнения;
2) сокращение риска для окружающей среды;
3) проектирование процесса с учетом жизненного цикла.
Один из основных подходов к экологическому проектированию – предотвращение
загрязнения, часто называемый Р2 (Гридэл, Алленби, 2004).
Цель этой деятельности – сокращение риска воздействия на работников и
окружающую среду путем предотвращения загрязнения там, где оно впервые
возникает.
Для выявления источников загрязнения составляется диаграмма потоков
производства, включающая потоки потребления материалов, энергии, воды и других
ресурсов, потоки продуктов и отходов.
С целью устранения или уменьшения обнаруженных проблем предлагаются
решения по изменению источников загрязнения. Эти изменения могут быть
направлены на:
• модификацию процесса для минимизации или прекращения образования
отходов;
• модификацию технологии;
• улучшение методов хозяйствования;
• изучение материалов и других факторов;
• повторное использование (рециклирование) отходов на месте или вне
предприятия.
При проектировании промышленных продуктов и процессов необходимо
решать комплекс взаимосвязанных задач по повышению экологической
эффективности производства, охватывая все элементы и стадии их
жизненного цикла:
• выбор материалов с учетом доступности ресурсов, опасности для
окружающей среды, возможность рециклирования и повторного
использования;
• проектирование в целях повышения энергоэффективности;
• экологизация процессов упаковки, транспортировки и доставки
продукции;
• оценка экологических взаимодействий во время использования
продукта;
• проектирование с учетом окончания жизненного цикла и
возможности рециклирования продукта (от начала жизни до
рециклирования и повторного использования).
Сравнение природных и промышленных экосистем позволяет выявить
определенные аналоги в их функционировании с точки зрения
использования энергии, материальных ресурсов, воспроизводства, реакции
на внешние воздействия, конечной продолжительности жизни и др. При этом
технические системы фундаментально отличаются от биологических.
Наиболее широкие возможности для экологизации производства открывает
формирование сбалансированных ПТС.
По аналогии с биоэкологией выделяют симбиотические промышленные
экосистемы (Гридэл, Алленби, 2004), которые характеризуются высокой
степенью синергии между входными и выходными потоками.
Для повышения устойчивости экосистем необходимо осуществлять
максимально полное рециклирование питательных веществ, использовать
возобновимые источники энергии. Реализовать симбиотические промышленные
экосистемы в полном объеме невозможно, но это привлекательная цель, к
которой следует стремиться.
Прообразом планируемого промышленного симбиоза можно считать так
называемые «экоиндустриальные парки».
Идеям промышленного симбиоза созвучен индустриально-экологический
подход, при котором изучаются возможности придания промышленным
системам свойств и качеств, присущих природным экосистемам.
Реализация этих и других экологических принципов позволяет обеспечить
формирование относительно замкнутого эколого-индустриального
воспроизводственного цикла, сводящего к минимуму негативное техногенное
воздействие на окружающую природную среду.
По существу, создание симбиотических промышленных экосистем и
сбалансированных ПТС – высшая ступень экологического проектирования.
Потоки ресурсов в экоиндустриальной системе в Калундборге,
Дания (по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)
В данном случае несколько фирм в радиусе 3 км обмениваются паром, теплом,
золой, серой и рядом других ресурсов.
Экологическое обоснование технологий и промышленных проектов
Экологическое обоснование – это этап проектирования, в ходе
которого на основе экспериментальных данных и научных прогнозов
доказывается, что неблагоприятные экологические последствия при
реализации проектов не превысят допустимого риска для окружающей
среды, населения и что проект соответствует установленным
экологическим требованиям.
Частью экологического обоснования является экологическая оценка
технологии производства – анализ экологических последствий и
экологического риска технологий в случае нормальной или аварийной
эксплуатации объекта с целью доказать экологическую безопасность
технологии или установить степень ее опасности.
Экологическая оценка производится с учетом всех возможных
экологических последствий реализации данной технологии.
Определяется степень экологичности или экологической опасности
способов производства и основных технологических переделов,
проводится оценка экологической опасности продукции, а также опасности
деятельности по обращению с отходами. Проверяется соблюдение
нормативов использования ресурсов и допустимых воздействий на
окружающую природную среду.
Структура экологической оценки технологий производств
Для проведения экологической оценки технологий используется комплекс
методов:
1. метод материальных балансов и технических расчетов;
2. метод технологической альтернативы по отношению к
существующим аналогам;
3. методы прогнозирования техногенного риска, связанного с
возникновением аварийных ситуаций;
4. методы оценки экологической опасности технологий, включающие
системный анализ связей технологической системы с природной средой:
воздействия —> изменения —> последствия.
К проектам промышленного проектирования относятся схемы развития
отраслей промышленности, проекты инвестиционных программ, а также
технико-экономические обоснования и проекты строительства,
реконструкции, технического перевооружения и ликвидации промышленных
объектов.
Экологическое обоснование промышленных проектов – это оценка
проекта с точки зрения экологической безопасности с учетом всех
возможных последствий для человека и окружающей природной среды.
В промышленном проекте экологическое обоснование делится на две
части:
1) экологическое обоснование выбора способа производства и
технологий;
2) эколого-географическое обоснование размещения объекта.
Процедура ОВОС
Важным звеном экологического проектирования служит оценка
воздействия планируемой и проектируемой деятельности на окружающую
среду (ОВОС).
Основным принципом, общим для ОВОС и для экологической
экспертизы, является презумпция потенциальной экологической
опасности любого вида хозяйственной деятельности.
Поэтому инициатор деятельности обязан предоставить веские
доказательства экологической безопасности намечаемой им деятельности.
Законодательная и нормативная база процедуры ОВОС в России
определена в федеральных законах «Об охране окружающей среды» (2002),
«Об экологической экспертизе» (1995) и в Положении об оценке
воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на
окружающую среду в Российской Федерации (2000).
Оценка воздействия на окружающую среду – процесс, способствующий
принятию экологически ориентированного управленческого решения о
реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности
посредством определения возможных неблагоприятных воздействий,
оценки экологических последствий, учета общественного мнения,
разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий.
В национальной процедуре ОВОС прослеживаются три основных стадии:
1. Стадия разработки технического задания на проведение ОВОС, в
котором определяются цели, основные направления и программа
исследований.
2. Проведение исследований по оценке воздействия хозяйственной
деятельности на окружающую среду с выявлением экологических,
социальных, экономических последствий и прогнозов.
Данная стадия завершается составлением «Предварительных
материалов по оценке воздействия».
3. Выработка окончательного варианта «Материалов по оценке
воздействия».
ОВОС предусматривает вариантность решений, учет территориальных
особенностей и интересов населения.
ОВОС организуется и обеспечивается заказчиком проекта с привлечением
компетентных организаций и специалистов.
Во многих случаях для проведения ОВОС нужны специальные инженерноэкологические изыскания.
В ходе ОВОС должны быть рассмотрены:
• цель и необходимость предлагаемого хозяйственного начинания,
проекта, вида предполагаемой деятельности и способы их
осуществления; соответствие целям регионального экоразвития;
• реальные альтернативы с проработкой вариантов на уровне
технико-экономических обоснований, включая нулевой вариант, т.е.
отказ от хозяйственного начинания, проекта;
• состояние окружающей среды и техногенной насыщенности
территории на данный момент в предполагаемом районе
размещения, включая варианты размещения;
• виды, характер и степень воздействия на окружающую среду и
совокупность реципиентов предполагаемых объектов в условиях
освоения, строительства, при пусковом и регламентном режимах
эксплуатации и при аварийных ситуациях;
• специальная оценка аварийности; вариантная проработка оценок
экологического риска;
• изменение состояния среды при условии осуществления
рассматриваемых вариантов и составление вариантных прогнозов
состояния природного комплекса; оценка возможных остаточных
воздействий, долговременные экологические, социальные и
экономические последствия;
• возможности предупреждения и уменьшения вредных воздействий
на окружающую среду и здоровье населения; возможности и средства
ослабления последствий.
Экологическая экспертиза – установление соответствия
намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим
требованиям и определение допустимости реализации объекта
экологической экспертизы в целях предупреждения возможных
неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую
природную среду и связанных с ними социальных, экономических и
иных последствий реализации объекта экологической экспертизы.
Экологическая экспертиза имеет превентивное значение, ибо
совершается до начала деятельности в виде предварительной
проверки соответствия хозяйственных решений, деятельности и ее
результатов требованиям окружающей среды, рационального
использования природных ресурсов и экологической безопасности.
Основной вопрос, на который должна ответить экспертиза — возможно
ли допустить проект к реализации?
Законами «Об экологической экспертизe» и «Об охране окружающей
среды» определена правовая основа двух видов экологических экспертиз:
государственная и общественная.
Помимо этих юридически обоснованных экспертиз реально существуют
ведомственная, научная и коммерческая экологические экспертизы.
Объектами экологической экспертизы являются:
• все виды предплановой и предпроектной документации по развитию и
размещению производительных сил;
• технико-экономические обоснования (расчеты) и проекты строительства,
реконструкции, расширения, перепрофилирования, технического
перевооружения и ликвидации объектов;
• документация по созданию новой техники, технологии и выпуску новых
видов продукции – материалов и изделий;
• проекты нормативно-правовой, инструктивно-методической и
технической документации, регламентирующей различные аспекты
природопользования;
• материалы, характеризующие экологическую ситуацию, формирующуюся
под влиянием хозяйственной деятельности;
• сами хозяйственные объекты в процессе строительства, пуска и
режимной эксплуатации в порядке надзора за соблюдением требований
экспертизы и соответствия ОВОС.
Важным требованием к экологической экспертизе является ее независимость,
подчинение только законам, нормам, стандартам и объективным экологическим
требованиям. Заключение экологической экспертизы является юридическим
документом, эксперты несут ответственность за представленные выводы.
Повторная экспертиза проводится лишь в том случае, когда строго и
объективно доказана серьезная ошибка экспертов.
Система экологического управления
Переход российской экономики на рыночные отношения и ориентация
все большего числа предприятий на внешние рынки обусловливают
актуальность общепринятых в мировой практике инструментов
экологического управления – экологического менеджмента,
экологического аудита и экологической сертификации.
Система экологического менеджмента или система экологического
управления (СЭУ) сложилась к 90-м годам прошлого столетия в рамках
концепции устойчивого развития.
Экологическое управление, направленное на регулирование
природопользования и снижение негативного воздействия на
окружающую среду, осуществляется на трех иерархических уровнях:
• глобальном;
• национальном (региональном);
• локальном.
Ведущие компании индустриально развитых стран с начала 1980-х годов
стали активно внедрять СЭУ как составляющую менеджмента
организации. Этому способствовало развитие нормативно-методической
базы экологического управления.
Система корпоративного экологического менеджмента в масштабе
предприятия-природопользователя
Одним из первых был разработан британский национальный стандарт ВS
7750 «Спецификация системы управления в области охраны окружающей
среды» (1992).
В 1993 г. принят регламент ЕМАS – Европейское постановление по
экологическому управлению и аудиту.
В связи с возрастающим интересом мировой общественности к проблеме
управления окружающей средой и в целях обеспечения общности методических
подходов в этой сфере потребовалась разработка международных стандартов.
В 1996 г. Международной организацией по стандартизации были
опубликованы первые стандарты IS0 14001 и 14004. Затем эти работы были
продолжены, и комплекс стандартов ISО серии 14000 существенно расширился.
Соответствие СЭУ требованиям стандарта IS0 14001 подлежит оценке и
соответствию посредством специальной процедуры сертификации.
В России большинство международных стандартов IS0 14000 приняты в
качестве национальных стандартов:
• ГОСТ Р ИСО 14001-2004 «Система управления окружающей средой.
Требования и руководство по применению»,
• ГОСТ Р ИСО 14004-98 «Система управления окружающей средой. Общие
руководящие указания по принципам, системам и средствам обеспечения
функционирования».
Современные предприятия (компании, фирмы, организации)
проявляют все больший интерес к формированию собственных
корпоративных систем экологического менеджмента.
Корпоративный экологический менеджмент (КЭМ) – система
управления деятельностью предприятия в тех ее формах и
направлениях, которые прямо или косвенно относятся к
взаимоотношениям предприятия с окружающей природной средой
(Пахомова и др., 2003).
Согласно стандарту система КЭМ (или СЭУ) является частью общей
системы административного управления, включающей в себя
организационную структуру, планирование, ответственность,
методы и ресурсы, необходимые для разработки, внедрения,
реализации, анализа и поддержания на надлежащем уровне
экологической политики предприятия.
В основу методологии создания и функционирования систем
экологического управления положен известный цикл Деминга (PDCA):
планирование – осуществление – проверка – действия по улучшению.
Таким образом, экологическое управление природопользованием
представляет собой динамический циклический процесс.
Взаимосвязь элементов системы корпоративного
экологического менеджмента в рамках стандарта ISO 14001
Наиболее перспективна интегрированная модель экологического
менеджмента (Пахомова и др., 2003), в которой сводятся воедино все
экологические аспекты деятельности предприятия.
Применение интегрированной модели предполагает достижение «всеобщей
экологической ответственности менеджмента», т.е. включение вопросов охраны
окружающей среды, экологической безопасности, ресурсо- и энергосбережения
во все основные области и направления деятельности фирмы.
Предприятие должно быть уверенным, что создаваемая СЭУ не будет каким-то
дополнительным, обособленным управленческим звеном, а будет интегрирована
в его общую структуру управления.
Как показывает международный опыт, эффективная система КЭМ
позволяет предприятию получить определенные преимущества и выгоды.
Все большее число предприятий рассматривает проблемы охраны
окружающей среды, экологической безопасности и необходимость внедрения
СЭУ, не просто как риск или дополнительное бремя (природоохранные издержки,
угроза административных санкций вплоть до закрытия и т.д.), но и как
эффективный инструмент совершенствования общей системы менеджмента, как
шанс выхода на новые рынки (в том числе зарубежные), предоставления
выгодных дорогостоящих услуг (например, по экологическому страхованию,
«зеленому» маркетингу, строительству природоохранных объектов), увеличения
своей доходности, улучшения имиджа и т.д.
Экологический аудит
Экологический аудит – независимая, комплексная, документированная
оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности
требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в
области охраны окружающей среды, требований международных
стандартов и подготовка рекомендаций по улучшению такой
деятельности.
Основной нормативной базой для установления процедур экоаудита является
ГОСТ Р ИСО 19011-2003 «Руководящие указания по аудиту систем
менеджмента качества и/или систем экологического менеджмента»,
который представляет собой идентичный текст международного стандарта ISO
19011:2002.
Указанные стандарты предназначены в первую очередь для проведения
аудита систем менеджмента, но их положения применимы и к другим видам
экоаудита.
Основными целями экологического аудита являются:
1. предоставление объективной информации об экологических аспектах
деятельности предприятия и ее соответствия установленным
техническим регламентам, стандартам, нормативам и требованиям;
2. выработка рекомендаций по дальнейшему улучшению СЭУ и повышению
эффективности проводимых природоохранных мероприятий.
Экологический аудит может быть заказан органами экологического надзора и
контроля, властными структурами, как обычная контрольная проверка,
собственником предприятия, как элемент СЭУ, инвестором, банком, страховой
компанией, потенциальным покупателем.
Стандарт ISО выделяет несколько типов аудита:
• Аудиты «первой стороны» – это внутренние аудиты, проводимые для
внутренних целей самой организацией или от ее имени.
• Аудиты «второй стороны» проводят стороны, заинтересованные в
деятельности проверяемого предприятия (например, вышестоящие
организации).
• Аудиты «третьей стороны» проводят внешние независимые
организации, например, органы проводящие сертификацию на
соответствие требованиями стандарта ISО 14001.
К основным принципам проведения аудита относят:
• этичность поведения, предполагающую ответственность,
неподкупность, умение хранить тайну и осмотрительность;
• беспристрастность – обязательство представлять правдивые и точные
отчеты; профессиональную осмотрительность, основанную на
компетентности и умении принимать правильные решения;
• независимость в своей деятельности;
• достижение надежных и воспроизводимых заключений, основанных на
свидетельстве.
Определение аудита базируется на ключевых понятиях.
К числу таких понятий относятся в первую очередь критерии аудита –
совокупность политики, процедур или требований, которые используются
для сопоставления с ними свидетельств аудита.
Таким образом, критерии аудита – это база сравнения (нормы, нормативы,
эталоны и т. п.) для сопоставления с ней на достоверность сведений об аудите.
Например, при оценке СЭУ критериями могут быть требования стандарта ISО
14001. Критерии аудита должны определяться совместно заказчиком аудита и
руководителем аудиторской группы.
Вторым ключевым понятием являются свидетельства аудита, которые по
стандарту определены как «записи, изложение фактов или другая
информация, которые имеют отношение к критериям аудита и могут
быть проверены».
Для обеспечения управления процессом аудита в стандарте ISО 19011
предложена типовая схема планирования и проведения аудита, включающая
шесть основных блоков.
Этот процесс начинается с организационных мер по инициированию аудита и
завершается подготовкой, утверждением и рассылкой отчета (акта) по аудиту.
Отчет должен содержать: цели аудита, область аудита, идентификацию
заказчика и аудиторской группы, даты и место проведения аудита, критерии
аудита, выводы, заключение по результатам аудита.
Наибольшее распространение
получили аудиты систем экологического
управления.
Аудит СЭУ – это систематический
документально оформленный процесс
проверки объективно получаемых и
оцениваемых аудиторских данных для
определения соответствия СЭУ,
принятой в данной организации,
критериям аудита такой системы.
В данном случае экологическое
аудирование трактуется как инструмент
управления. Проверка может
проводиться персоналом предприятия
(внутренний аудит) или внешними
аудиторами.
Конкретные рекомендации по
компетенции и оценке аудиторов
изложены в соответствующих разделах
стандартов ISО 19011: 2002 и
ГОСТ Р ИСО 19011-2003.
Типовая схема проведения
экологического аудита
Экологическая сертификация
Сертификация в переводе с латыни означает «сделано верно».
Общепризнанным способом доказательства, что какой-либо продукт
(объект, процесс) «сделан верно», служит сертификация соответствия.
Согласно ФЗ «О техническом регулировании» (2002) подтверждение
соответствия – документальное удостоверение соответствия
продукции или иных объектов, процессов производства, эксплуатации,
хранения, перевозки, реализации утилизации, выполнения работ или
оказания услуг требованиям технических регламентов, положениям
стандартов или условиям договоров.
На территории Российской Федерации подтверждение соответствия может
носить добровольный или обязательный характер.
Добровольное подтверждение соответствия осуществляется в форме
добровольной сертификации, а обязательное подтверждение соответствия
может осуществляться в двух формах: принятия декларации (декларирование
соответствия) либо обязательной сертификации.
Таким образом, сертификация – это форма осуществляемого органом
по сертификации подтверждения соответствия объектов
требованиям технических регламентов, положениям стандартов или
условиям договоров.
Экологическая сертификация (экосертификация) – деятельность по
подтверждению соответствия хозяйственной или иной деятельности
требованиям технических регламентов и соответствующих
природоохранных нормативных документов.
Законодательной базой для проведения работ в области экосертификации
является ст. 31 ФЗ «Об охране окружающей среды», где говорится, что «...
экологическая сертификация проводится в целях обеспечения экологически
безопасного осуществления хозяйственной и иной деятельности на
территории Российской Федерации».
В 1996 г. организационно оформлена система обязательной сертификации по
экологическим требованиям (СОСЭТ), которая введена в действие в 1998 г.
Разработаны нормативные документы СОСЭТ, определяющие ее структуру, статус
и функции участников, правила проведения экосертификации.
В качестве объектов экологической сертификации выделены: продукция,
производства, отходы, системы управления окружающей средой.
Наиболее широко проводится сертификация СЭУ на соответствие требованиям
стандарта 150 14001, которая осуществляется в форме добровольной сертификации и
интенсивно развивается в различных странах. Несмотря на сравнительно короткий период
внедрения систем экологического менеджмента в мире сертифицировано на соответствие
требованиям стандарта ISO 14001 более 60 тыс. предприятий. Ведущее место
принадлежит европейским странам, которые и были инициаторами унификации систем
управления охраной окружающей среды на основе международных стандартов EMAS, ISO
14000.
Технологии постиндустриальной цивилизации
1) Преобладающими факторами производства становятся знания.
2) Ведущую роль приобретает труд, направленный на получение,
обработку и хранение информации.
3) Происходит не только повсеместное использование достижений науки и
техники во всех областях человеческой деятельности, но и целенаправленное
усовершенствование самой техники.
4) Заканчивается эра господства механической обработки материалов.
Сегодня для этого используется огромный арсенал физических, химических и
биохимических процессов, в которых воздействие на преобразуемый предмет
осуществляется с помощью электромагнитных полей, лазерного излучения,
плазмы, отдельных молекул, элементарных частиц, живых организмов.
5) Повсеместно внедряются микроэлектроника и информатика
(робототехника, гибкое автоматизированное производство);
6) Создается большое число новых синтетических материалов с заранее
заданными свойствами (керамики, высокопрочные пластмассы, сверхтвердые
композиционные материалы, стекловолокно, биоматериалы и др.); расширяется
применение лазеров в разных технологических процессах; разработаны новые
методы получения силиконовых слоев и техника нанесения их на кристаллы
полупроводников при сверхвысоком вакууме;
7) Развиваются новые биотехнологии.
Важнейшими тенденциями развития электроники стали микроминиатюризация,
массовое производство и распространение интегральных схем, микропроцессоров и
компактносителей.
Простая кремниевая или германиевая микроплата площадью в 1 мм2,
используемая в современной электронике, заменяет тысячи транзисторов и
связующих элементов.
Плотность рабочих элементов в электронных устройствах, как и плотность записи
информации, за последние 30 лет увеличились в миллионы раз.
Почти во столько же уменьшились удельные затраты материалов и труда на один
операционный элемент электронного устройства или на запись бита информации.
В последнее время совершен новый колоссальный прорыв в области
миниатюризации. Учеными компании «Хьюлетт-Паккард» и Калифорнийского
университета показана реальная возможность создания компьютерного элемента
молекулярного размера, в котором квантовые переходы в атомах используются в
качестве вычислительных операций.
Это – первый шаг на пути создания процессоров с тактовой частотой в сотни
гигагерц, сверхмощных молекулярных компьютеров и вступления в эру молетроники
– молекулярной электроники.
Миниатюризация расширяет сферу своего влияния на другие области, появились
нанотехнологии (т.е. на основе «карликовых», сверхминиатюрных элементов) и за
пределами электроники.
Это совершенно новая ступень технического прогресса, обещающая дальнейшее
снижение материальных потоков в ряде отраслей производства.
Постиндустриальная цивилизация – это качественно новый тип
общества – информационное общество, в котором информационная
индустрия обретает всеобъемлющий характер, а знания и информация
становятся экономической категорией, ресурсом и основным товаром.
Взаимозависимость между потоками или «потенциалами» вещества (В),
энергии (Э) и информации (И) в двух хозяйственных структурах:
А – информационный тип хозяйства с относительно низкой материалоемкостью и
энергоемкостью; Б – материалоемкий тип хозяйства с пониженным
информационным потенциалом
ЭКОЛОГИЗАЦИЯ ЭКОНОМИКИ.
ПЛАТНОСТЬ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Экологическая обусловленность экономики
Основу макроэкономики образуют два фундаментальных факта:
материальные потребности людей и всего человеческого общества
безграничны и неутолимы;
материальные ресурсы – средства удовлетворения потребностей –
ограниченны или редки.
Эти факты охватывают всю проблему экономии, в которой находит свое
отражение экономический критерий оптимальности – максимально возможное
удовлетворение потребностей при ограниченности ресурсов.
Но именно эта основа макроэкономики стала центральной проблемой
экологии, так как развитие цивилизации и особенно современной экономики
обусловило большой объем надбиологического потребления.
А большая часть ресурсов техносферы – небиотических ресурсов – и до, и
после переработки их человеком не пригодна для естественной ассимиляции в
экосфере.
Эти факторы, умноженные на большую численность людей, которая отчасти
также обусловлена экономикой, стали главными причинами нарушения
природного равновесия и ухудшения качества окружающей среды.
Зависимость отраслей мировой экономики по сырьевому
обеспечению объема производства от современных (А) и связанных с
геологическим прошлым Земли (Б) экологических процессов и
ресурсов биосферы, (в %)
Отрасли хозяйства
А
Б
Энергетика
9
78
Нефтепереработка и угленефтегазохимия
-
100
Промышленность строительных материалов
10
55
Лесопереработка и бумажная промышленность
100
-
Земледелие
80
10
Животноводство
100
-
Рыболовство
100
-
Пищевая и микробиологическая промышленность
100
-
Легкая промышленность
70
30
Суммарный экономический ущерб, нанесенный во второй половине XX века
природным системам, окружающей среде и через них – здоровью людей,
сейчас уже намного превышает мировой годовой бюджет.
Обеспеченность экономики природными ресурсами долгое время не
воспринималась как зависимость от законов экологии. Но по мере роста
производства и особенно в XX столетии эта зависимость стала проявляться чаще и
масштабнее. Например:
1. Для компенсации однопроцентного снижения плодородия почвы затраты на
сохранение прежней урожайности следует увеличить на 10%.
2. Самые лучшие вторичные, т.е. выросшие на месте вырубок леса не могут
сравниться с девственным лесом ни по продукции, ни по качеству древесины.
3. После того, как из-за хищнического лова в Атлантике исчезли несколько
видов промысловых рыб, стало ясно, что для сохранения устойчивого
производства рыбопродуктов необходимо учитывать особенности экологии
популяций рыб. Правительства и рыболовные компании ряда стран Европы и
Америки выделили крупные суммы на развитие таких исследований.
4. Смена генераций и устойчивость к ядам у колорадского жука не только
затрагивает цены на картофель, но и влияет на финансирование химических
исследований и производство целого спектра ядохимикатов.
5. 20% общих потерь металла, разрушаемого коррозией, и 77% потерь от
коррозии нефтяного оборудования связаны с биокоррозией – деятельностью
микробов.
6. Водоросли, моллюски и другие организмы-«обрастатели», поселяясь на
днищах судов, могут существенно снизить скорость движения и привести к
заметному перерасходу топлива.
7. Ежегодные потери древесины от грибковых заболеваний и массовых
размножений насекомых только в России составляют более 20 млн. м3.
Даже такая ситуация, как стремление Японии вернуть себе Южные Курилы,
обусловлена не столько политическими амбициями, сколько привлекательностью
акватории этой зоны, где проходят обычные пути миграции тихоокеанских
лососей, расположены богатейшие крабовые банки и скопления стад сайры.
Традиции и законы макроэкономики сложились в эпоху, когда общее
воздействие человеческой деятельности на окружающую среду не превышало
границ самовосстановительного потенциала экологических систем.
Сейчас ситуация другая: по многим параметрам антропогенная нагрузка
превысила предел устойчивости природных комплексов и экосферы в целом.
Экономический рост, определяемый предложением и навязчивой
стимуляцией спроса на вторичные средства потребления, привел к тому,
что под угрозой оказался природный базис жизнеобеспечения и возможность
удовлетворения первичных потребностей человека.
Человечество вышло на один из самых важных рубежей в своей истории,
требующий, наряду с изменением демографической ситуации, и смены
парадигмы экономики – образа ее структуры и функционирования.
Главные слагаемые экологизации экономики
Дальнейшее экономическое развитие по традиционному пути
упирается в два серьезных ограничения:
а) ограниченные возможности окружающей среды принимать и
ассимилировать отходы производства;
б) конечный характер невозобновимых природных ресурсов.
Человеческое сообщество должно осознать, что чересчур зарвалось в
своей природопокорительской экспансии.
Сущность новой стратегии не имеет альтернативы: необходимо
подчиниться экологическому императиву и достойно отступить на
более низкий количественный уровень, но при этом подняться на
более высокий качественный уровень.
Экологизация экономики – важнейшее требование современности.
Она означает более разносторонний и вместе с тем более системный
подход к окружающему человека материальному миру, большее
осознание роли природы в жизни человека.
Экологизация экономики – необходимое условие и главная составная
часть экоразвития. В сущности, она означает экологизацию всего
социально-экономического уклада и развития общества.
Главные слагаемые экологизации экономики:
1) кардинальный пересмотр структуры инвестиций в экономику в пользу
ресурсосберегающих отраслей;
2) включение экологических условий, факторов и объектов, в том числе
всех возобновимых ресурсов, в число экономических категорий как
равноправных с другими категориями богатства;
3) подчинение экономики природных ресурсов и экономики производства
экологическим ограничениям и принципу сбалансированного
природопользования;
4) переход производства к стратегии качественного роста на основе
изменения отраслевой структуры и технологического перевооружения под
эколого-экономическим контролем;
5) существенное расширение и уточнение системы платности
природопользования; переход на новую систему ценообразования, полностью
учитывающую экологические факторы, ущербы и риск;
6) отказ от остаточно-затратного подхода к охране окружающей среды и
включение природоохранных и средозащитных функций непосредственно в
экономику производства;
7) ослабление диктата предложения и искусственной стимуляции
факультативных потребностей;
8) уменьшение избыточности ассортимента товаров и услуг при усилении
экологического контроля их качества.
В книге С. Шмидхейни «Смена курса» (1994) обсуждаются перспективы
развития и проблемы окружающей среды с позиций предпринимателя.
Автор пишет:
«Наиболее важной задачей, стоящей перед мировым сообществом,
является видоизменение современной рыночной системы таким образом,
чтобы она позволила включить экологические издержки в себестоимость
производства продукции».
Установление соответствующих объективных цен выдвигается в качестве
важного экономического механизма повышения экологического соответствия
производства.
Наряду с предпочтением рыночных механизмов регулирования
подчеркивается и важность государственного вмешательства в рынок.
Имеются в виду налоги на загрязнение и штрафы, реализация ресурсных квот и
«лицензий на загрязнение», продажа облигаций с выплатой в зависимости от
уровня природоохранной деятельности предприятия, кредиты как поощрение за
экономию ресурсов, дифференцированные цены на продукцию разного
экологического качества и т.д.
Говоря об этих и других путях экологически ориентированной реформы
экономики и сопоставляя разные точки зрения на проблему экономического
роста, автор все же обходит вопрос о необходимости уменьшения общих
масштабов экономики.
Экологические факторы в категориях экономики
Одной из трудностей современной экономической теории является включение
экологических ценностей и факторов в число экономических категорий.
Из всех ценностей окружающего мира марксистская политэкономия допускала
в круг экономических категорий только продукты человеческого труда.
Это создавало трудности для теоретиков природопользования и даже служило
препятствием для установления цен на возобновимые природные ресурсы.
Трудности проистекали из того, что с позиций житейского здравого смысла
условия, при которых в окружающей человека среде оказывается больше
солнечного света и тепла, больше чистой воды и свежей зелени, цветов и
тишины, обладают не только повышенной «ценностью», но и вполне реальной
повышенной стоимостью, хотя на наличие всего этого не был затрачен
человеческий труд.
Для преодоления этих трудностей применялись различные логические конструкции.
Чтобы только не отходить от трудового происхождения стоимости, рассуждали о том, что
«природа молча и незримо «трудится» вместе с человеком и за человека», воссоздавая
почву, опыляя цветы возделываемых растений, поставляя лекарства и т.д.
О возобновимых ресурсах, таких, например, как солнечная энергия, говорилось, что
«они лежат за границами экономических измерений и, следовательно, за границами
представлений о национальном богатстве» (Олдак, 1990). Но почему-то семья, где есть
дети, при покупке жилья готова заплатить большую цену за квартиру на солнечной
стороне при равенстве прочих качеств. Экономистам хорошо известна «температурная
рента» и вполне определенная зависимость стоимости жизни от географической широты.
Возмещаемые с помощью труда природные ресурсы разрешалось
квалифицировать как стоимости, а те, которые лежат за границами возмещения,
нельзя было включать в категорию богатства, «ибо их ценность в масштабах
развития всего человеческого рода не соизмерима ни с каким объемом благ,
создаваемых тем или иным поколением» (Олдак, 1990). Другими словами,
«ценность» так велика, что не может иметь стоимости.
Подобные абсурды и неувязки снимаются и все становится на свое место, если
отказаться от догмата трудовой теории стоимости.
Положение, согласно которому стоимость означает овеществленный в товаре
труд и ничего более, исключает из рассмотрения категорию полезности, как будто
стоимость равна ценности за вычетом полезности.
В действительности же стоимость как ценность представляет собой итог
синтеза результатов и затрат, выражающий единство всех воспроизводимых и
невоспроизводимых ресурсов, в том числе и природных ресурсов и
экологических условий.
Не существует никакой стоимости, которая не содержит экологической
сущности или в создании которой в той или иной форме не участвуют
условия и факторы окружающей среды.
Если даже упорно оставаться в шорах трудовой теории, то все равно не
существует труда вне его биологической природы и экологической
обусловленности.
Введение экологических факторов в число экономических категорий
расширяет сферу приложения современного варианта теории экономического
равновесия и, как ни странно, реанимирует давнюю умозрительную концепцию
предельной полезности.
Еще Адам Смит (1723-1790) задавался вопросом: если стоимость зависит
от полезности, то почему блага, имеющие высший полезный эффект
(например, вода и воздух), ценятся, как правило, весьма низко или вообще не
имеют стоимости, тогда как блага, польза которых с точки зрения
естественных потребностей человека не очевидна (бриллианты и т.п.),
имеют очень высокую ценность?
Смит не нашел решения этого парадокса и потому апеллировал к затратам
труда.
А вслед за ним то же сделали Д. Рикардо и К. Маркс.
Но довольно скоро стало ясно, что в теории стоимости речь должна идти не о
всей совокупности потенциальной полезности какого-то блага в целом, а только о
конкретной полезности, которую приносит вполне определенное количество
данного блага.
Мыслима ситуация, при которой несколько глотков воды оплачиваются
горстью бриллиантов.
С другой стороны, бесспорно, что весь запас пресной воды на Земле
представляет бесконечно большую ценность, чем мировой запас алмазов.
ВНП и экологические факторы
Валовой национальный продукт (ВНП), т.е. рыночная стоимость всех конечных
товаров и услуг, произведенных в стране в течение года, является важнейшим
показателем функционирования экономики. При сравнении экономики разных
стран он дает некоторое представление о различиях национального
благосостояния, но не служит его строгой количественной характеристикой.
Однако, на каждую единицу массы продукции производится до 10 и более
единиц массы отходов.
Если вся эта масса имеет нулевую стоимость, то это никак не может повлиять
на ВНП.
Но фактически отходы имеют отрицательную стоимость, так как
загрязняют землю, воздух, воду, пищу и тем самым уменьшают обеспеченность
людей необходимыми условиями жизни, снижают их благосостояние.
К. Макконнелл и С. Брю (1992) по этому поводу пишут: «Эти бросовые
издержки, связанные с производством ВНП, не вычитаются в настоящее
время из объема совокупного производства, и, таким образом, ВНП
завышает уровень нашего материального благосостояния. По иронии
судьбы чем больше объем ВНП, тем больше загрязнение окружающей среды и
масштабы искажения ВНП... Когда производитель загрязняет реку и
государство затрачивает средства, чтобы ее очистить, расходы на
очистку присовокупляются к объему ВНП, в то время как стоимость самого
загрязнения не вычитается!»
В объем ВНП входит сумма амортизационных отчислений на обновление
основных производственных фондов. Для этого учитывается амортизация
сооружений и оборудования в процессе производства, но не учитывается
амортизация, ухудшение состояния окружающей среды.
Результат тот же: ВНП завышает видимое благополучие.
Разница между номинальным и реальным ВНП может быть весьма
существенной.
Поскольку на номинальном значении ВНП строятся многие расчетные
параметры экономики, такая систематическая «экологическая ошибка»,
преуменьшающая долг экономики перед средой и здоровьем людей, только
усугубляет экологическую ситуацию.
Именно по этому поводу И. Мюллер (1988) заметил: «...экономический
прогресс может привести, как ни парадоксально это звучит, к прямому
ухудшению жизненных условий».
Одной из первых задач экологизации экономики должно быть исправление
этой ошибки. Необходимо добиться, чтобы при расчетах ВНП и других базовых
параметров экономики обязательно учитывались различные стороны влияния
производства и потребления на состояние окружающей среды.
Однако следует иметь в виду, что главным препятствием здесь служит
отсутствие рыночной стоимости факторов, свойств, качеств окружающей
среды, как и отсутствие их развернутого рынка – рынка природных условий
и факторов окружающей среды.
Экономические издержки и платность природопользования
Экономический ущерб в экологии
Включение экологических факторов в число экономических категорий
предполагает и их экономическую оценку в соответствии с критерием
предельной полезности. Однако пока что это делается только в отношении
экологически негативных эффектов – изъятия ресурсов экосферы и техногенного
загрязнения среды. Определение соответствующего экономического ущерба
основано на стоимостном выражении потерь качества среды и
экологических поражений.
Для определения величины ущерба разработаны и применяются два подхода:
метод прямого счета и метод обобщающих косвенных оценок (Гофман, Гусев,
1977, 1981; Балацкий и др., 1984, 1986).
В первой из этих работ приводится структура элементов суммарного
экономического ущерба (метод прямого счета) от загрязнения воздуха:
Уа = Узаб. + Упром. + Ус.х. + Ул.х. + Ур.х. + Уж.к.х. + Утек. + Удр.
Здесь индексами У последовательно обозначены ущербы для здоровья
людей, для промышленности (дополнительные затраты на ремонт и
восстановление основных фондов, потери сырья и т.д.), сельского, лесного,
рыбного, жилищно-коммунального хозяйства, ущерб от повышенной
текучести кадров и другие источники ущерба.
Согласно упрощенному варианту метода обобщенных косвенных оценок
общий ущерб Уz, наносимый окружающей среде некоторой территории Z
техногенными загрязнениями, определяется как сумма ущербов от загрязнения
атмосферы Уа, воды Ув, почвы Уп и растительного покрова Ур:
Уz = Уа + Ув + Уп + Ур
Каждый из этих показателей рассчитывается на основе значений массы и
опасности поллютантов, внесенных в соответствующую среду.
Так, величина ущерба от загрязнения атмосферы зависит от:
М – суммарной массы выбросов вредных веществ, приведенной к единице
токсичности (усл. т/год);
g – величины удельного ущерба от одной условной тонны выбросов (р/усл.т);
f – безразмерных коэффициентов, учитывающих условия рассеяния эмиссий и
относительную опасность загрязнения воздуха на данной территории;
s – плотности и чувствительности реципиентов.
Оценки годового ущерба от загрязнения атмосферы по этим показателям
имеет вид:
Уа = g . f . s . M
Суммарный экономический ущерб Уz представляет собой денежное
выражение той части природоемкости хозяйства, которое обусловлено
загрязнением среды. В определении и принятии рублевого или долларового
эквивалента единицы экологических потерь (показатель g) почти всегда
содержится элемент произвола, связанный с внеэкологическими
обстоятельствами и интересами.
В развитых зарубежных странах оценки экономического ущерба от
загрязнения среды колеблются в пределах 2-6% ВНП.
Раньше, в 1970-х годах, они в ряде стран были выше.
Так, в Японии в 1970 г. общий ущерб от загрязнения воздуха и источников
воды достиг почти 14% ВНП.
В ФРГ в 1978 г. ущерб превысил 100 млрд. марок и составил почти 6% ВНП.
В США в конце 70-х годов ущерб от заболеваний, вызванных
промышленным и транспортным загрязнением воздуха, превысил
10 млрд. долл. в год.
Согласно ориентировочным оценкам экспертов ООН общий
экономический ущерб от различных воздействий мирового хозяйства на
природные системы, изменения климата, окружающую среду и здоровье
людей составил в 1990-1994 гг. около 1 трлн. долл., т.е. 4% мирового ВВП.
Аналогичная оценка для России составляет около 24 млрд. долл., что
соответствует 9% ВНП.
Затраты на охрану окружающей среды и природных экосистем
В сложившейся системе взглядов выделяют три подхода, условно названные
экстенсивным, экономическим и глобальным.
Крайние сторонники экстенсивного направления считают существующую
практику техногенной экспансии неизбежной, а природоохранные усилия и
затраты – неэффективными или даже бесполезными, лишь замедляющими
экономический рост. Угроза исчерпания ресурсов и экологического кризиса
воспринимается ими лишь как стимул научно-технического прогресса,
человеческой изобретательности и предприимчивости.
Представители экономического подхода ограничивают природоохранные
затраты сопоставлением с текущими экономическими результатами на
основе временно согласованных нормативов. При этом избираются самые
дешевые природоохранные и средозащитные меры, затраты на которые
перекрываются достигнутым с их помощью предотвращением ущерба.
Экономический подход, опирающийся на несовершенные нормативы и
принимающий долговременные эффекты и последствия лишь в виде оговорок,
явно недооценивает экономические убытки, вызванные экологическим
неблагополучием.
Правда, как раз в рамках этого подхода разработаны методы определения
экономического ущерба и экономической эффективности природоохранных
мероприятий.
Глобальное направление опирается на идею эколого-экономической
сбалансированности и строится на самом полном учете экологических и
социальных составляющих в долговременных целях общества. При этом
оценки необходимых затрат достигают самых больших значений.
По оценкам западных экономистов, совокупные национальные затраты,
гарантирующие сохранение качества среды обитания и благополучие
природных объектов, могут составлять до 8–10% ВНП.
Часто ставят вопрос о разумной величине вложений в охрану природной
среды, имея в виду, что «такие вложения тормозят темпы экономического и
социального развития, поскольку вкладываемый в защиту природы капитал
практически не дает отдачи с точки зрения производства и в явном виде не
ведет к повышению материального уровня жизни населения» (Тихомиров,
1992).
Но если общество признает своей главной целью здоровье человеческой
популяции, то явно следует отказаться от остаточного принципа в деле
сохранения среды обитания и охраны природы.
С позиций экоразвития граница разумных затрат проходит как раз
там, где объем вложений гарантирует стабилизацию качества среды
обитания и основных процессов биосферы.
Если общество не посчитает эти расходы разумными, то в скором будущем,
по прогнозам ученых, они составят 40–50% ВНП.
Все общественные издержки, связанные с необходимостью сохранить
надлежащее качество окружающей природной среды, можно подразделить на
предупреждающие затраты – предзатраты, экономический ущерб и затраты на
ликвидацию, нейтрализацию и компенсацию уже допущенных экологических
нарушений – постзатраты.
Сумма упреждающих затрат стремится к некой идеальной стоимости полного
экологического благополучия, но практически никогда не достигает ее, так как
какая-то часть экологического ущерба, обусловленного деятельностью человека,
принципиально неустранима.
Если все предзатраты сделаны сполна и эффективно реализованы, то
обеспечивается экологически сбалансированное развитие, причем без
обязательного сокращения экономического роста.
Если же предзатраты не произведены или неполны, то хозяйственная и иная
человеческая деятельность приводит к негативным экологическим
эффектам, наносящим значительный экономический ущерб. Величина этого
ущерба всегда намного больше, чем недостаток предзатрат, так как постоянно
растет со временем. Поэтому и постзатраты, даже если они сделаны полно и
своевременно, всегда намного больше предзатрат («скупой платит дважды»).
Если ущерб не нейтрализован постзатратами, то потери общества
продолжают расти, так как экологический ущерб, причиненный людьми,
никогда сам по себе не сходит на нет, а только увеличивается со временем,
увеличивая долг людей перед потомками и природой.
Общественные издержки, связанные с экологическими эффектами хозяйственной деятельности и с
необходимостью стабилизации природных условий и поддержания качества среды обитания
Упреждающие затраты на
предотвращение негативных
экологических эффектов и
последствий
– экологическое образование,
воспитание, подготовка кадров,
экологическая пропаганда;
– разработка правовых, нормативных и
методологических материалов и
документов;
– организационное улучшение систем
управления природоохранной
деятельностью и систем
экологического контроля;
– НИОКР, разработка и испытание
новых технологий, устройств и средств
контроля;
– контроль экологической
регламентации: инженерноэкологические изыскания, ОВОС,
мониторинг, экологическая экспертиза;
– организация региональных банков
эколого-экономической информации;
– строительство, реконструкция,
модернизация природоохранных и
средозащитных объектов;
– экологическая модернизация
отраслевой структуры и техническое
перевооружение производственных
комплексов
Экономический ущерб,
обусловленный неполным
предотвращением негативных
экологических эффектов
Затраты на уменьшение или
компенсацию
экономического
ущерба
– экономический ущерб от
повышения заболеваемости
населения;
– экономический ущерб
населению, связанный с бытом
и отдыхом;
– экономический ущерб от
усиления миграции и
повышения текучести кадров;
– экономический ущерб
промышленности и транспорту;
– экономический ущерб лесному
и сельскому хозяйству;
– экономический ущерб
рыбному хозяйству;
– экономический ущерб
жилищно-коммунальному
хозяйству;
– экономический ущерб от
трансграничных переносов
загрязнений
– поддержание здоровья
населения, медикоэкологическое управление;
– ликвидация гигиенических,
медико-биологических и
экологических последствий
аварий;
– технические меры по
достижению нормативных
расходов и эмиссий; санация
среды, территорий, природных
объектов;
– рекультивация,
восстановление нарушенных
природных комплексов,
объектов, экосистем;
– поддержание устойчивости
природных комплексов и
стандартов качества среды;
– компенсационные выплаты
по экологическим искам
Анализ структуры природоохранных затрат в Российской Федерации позволяет
увидеть, какую долю ВНП составляют затраты на охрану природы.
С 1990 по 1998 г. произошел заметный спад абсолютной величины вложений в
природоохранные мероприятия и уменьшилась их доля в ВНП. Они никогда и не
были достаточными – капитальные вложения никогда не превышали 0,5% ВНП.
Начиная с 1995 г. они составляли около 0,1% ВНП.
В 2003 г. доля инвестиций в охрану окружающей среды в общей сумме ВНП
составила уже только 0,27% (Акимова и др., 2005).
Сравнение приведенных данных с масштабами природоохранных
капвложений в зарубежных странах, где они достигают 2–3 %, далеко не в пользу
России.
Основными источниками капитальных затрат в природоохранной сфере
остаются средства предприятий и организаций всех форм собственности.
Из федерального бюджета финансировалось только малое число мероприятий,
включенных в федеральные программы и деятельность природоохранных
ведомств.
Международные обязательства России в области экологии также требуют
крупных финансовых вложений. Так, только для выполнения условий Базельской
конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их
удалением необходимо создание в 22 республиках, краях и областях России
контрольно-пропускных пунктов для предотвращения импорта таких отходов из
стран Западной Европы, Канады, США и Японии.
Плата за природные ресурсы
Обычно выделяют три группы платежей:
1. Непосредственно плата за природные ресурсы – землю, воду, недра,
флору и фауну, ценные природные объекты, которые эксплуатируются,
потребляются или подвергаются тем или иным неблагоприятным
воздействиям при различных формах хозяйственной деятельности.
Плата за ресурсы – это денежное возмещение природопользователем
общественных затрат по изысканию, сохранению, восстановлению
используемого природного ресурса, а также тех усилий, которые
обществу предстоит сделать для возмещения или адекватной замены
эксплуатируемого ресурса в будущем.
Плату за природные ресурсы следует исчислять с учетом регионального и
глобального воздействия экономики на природные системы и с учетом
издержек, обусловленных межресурсными связями.
Например, масштабная вырубка лесов ведет к нарушению водного баланса большой
территории и газового равновесия в атмосфере.
Использование вод Амударьи и Сырдарьи на орошение не только ведет к гибели Арала,
но изменяет гидроклиматические условия всей Средней Азии и создает обстановку
серьезных экологических поражений людей и природных систем.
Поэтому необходима обязательная экономическая возмездностъ
пользования природными ресурсами.
Плата за природные ресурсы включает:
1) эксплуатационные платежи;
2) оплату охраны и воспроизводства природных ресурсов.
Предусматривается две категории эксплуатационных платежей:
• плата за нормативное потребление и расходование ресурса
• плата за сверхнормативное расходование, которая значительно
выше и резко прогрессивна.
Нормативы платы устанавливаются на основе кадастровых оценок
соответствующих видов ресурсов.
В проекте «Национальный план действий по реализации решений
Конференции ООН по окружающей среде и развитию» содержатся
следующие рекомендации:
• разработать и внедрить систему территориальных кадастров
природных ресурсов, включающих их стоимостные оценки;
• сформировать систему экологических ограничений и
регламентации режимов природопользования;
• осуществить мероприятия по развитию и поддержке
экологического предпринимательства и совершенствованию
законодательства в интересах развития рынка экологических услуг.
Плата за природные ресурсы включает также платежи на
восстановительное природопользование, поддержание возобновимых
ресурсов территорий в устойчивом продуктивном состоянии
(рыборазведение, агролесомелиорация, противоэрозионные меры,
рекультивация и др.).
Соответствующие нормативы платы определяются на основании
объема затрат на восстановление природных объектов и проведение
мероприятий по их охране, на создание и ведение системы
государственного контроля за состоянием природных ресурсов и др.
2. Плата за загрязнение является формой компенсации ущерба,
наносимого загрязнением.
В литературе, посвященной определению общих принципов платного
природопользования, есть такие формулировки:
а) плата за выбросы загрязняющих веществ в природную среду в
пределах установленных лимитов рассматривается как плата за
использование природных ресурсов (ассимиляционной способности
природной среды к разбавлению и нейтрализации вредных веществ);
б) платежи за загрязнение есть форма арендной платы за
использование ассимиляционного потенциала среды;
в) плата за загрязнение есть форма платы за природные ресурсы,
трансформированные в загрязнения (неиспользованные отходы).
Платежи за выделение (эмиссию) и внесение в природную среду вредных
веществ – с выбросами в атмосферу, со стоками в водоемы, с размещением
отходов на поверхности земли – подразделяются на:
• плату за эмиссии в пределах установленных лимитов;
• плату за сверхлимитные, сверхнормативные эмиссии.
Лимиты должны устанавливаться органами государственного экологического
контроля и надзора на основании величин ПДВ и ПДС для каждого источника, но
всегда быть ниже этих нормативов.
Использование в качестве лимитов ВСВ и ВСС, а также перераспределение
лимитов в групповых источниках может допускаться только в исключительных
случаях в порядке платного лицензирования.
Нормативы платы за эмиссию загрязнителей в пределах установленных
лимитов определяются на основании региональных затрат на предотвращение и
компенсацию ущерба, наносимого загрязнением.
Нормативы платы за сверхлимитное загрязнение должны устанавливаться по
величине наносимого данными источниками ущерба и взыматься в кратном
размере.
Механизм определения платы за загрязнение должен учитывать
экологические особенности территории, отраслевую структуру хозяйства, оценку
сроков исчерпаемости первичных ресурсов, возможность вытеснения их из
технологических процессов более доступными заменителями, темпы и величину
затрат на освоение и внедрение в производство новых материалов.
Размер платы определяется как сумма платежей за загрязнение:
• в размерах, не превышающих установленные природопользователю
предельно допустимые нормативы выбросов, сбросов загрязняющих
веществ (ПДВ, ПДС);
• в пределах временно установленных лимитов (ВСВ, ВСС);
• за сверхлимитное загрязнение окружающей природной среды.
Плата за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ в размерах, не
превышающих нормативы ПДВ, ПДС, определяется произведением:
Пн = Сн . М, при условии, что М <(=)ПДВ или ПДС
Сн – ставка платы за выбросы 1 т загрязняющего вещества в пределах
установленных нормативов, ден. ед./т;
М – фактический выброс загрязняющего вещества, в тоннах.
В свою очередь ставка платы за выброс:
Сн = Нбн . Кэ
Нбн – базовый норматив платы за выброс 1 т загрязнителя в размерах, не
превышающих ПДВ, ден. ед./т;
Кэ – коэффициент экологической ситуации в данном регионе (для большинства
зон Кэ = 1; для крупных промышленных центров Кэ = 1,2; для особо ценных охраняемых
территорий, заповедников, районов Крайнего Севера, зон экологического бедствия Кэ = 2).
Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы, размещение загрязняющих
веществ определяются по формуле:
Нбн = У . Ко . Ки
У – удельный экономический ущерб от выбросов и сбросов 1 т загрязняющего
вещества;
Ко – коэффициент его относительной опасности;
Ки – коэффициент индексации платы.
Плата за выбросы и сбросы в пределах временно согласованных лимитов
определяется путем умножения базовой ставки на относительную
разность между ВСВ и ПДВ или ВСС и ПДС.
Плата за сверхлимитный выброс определяется произведением базовой
ставки на кратность превышения лимитов и на пятикратный повышающий
коэффициент.
В России от платы за загрязнение в пределах лимитов может освобождаться
широкий круг природопользователей, которые финансируются из бюджетов РФ и
субъектов Федерации, включая все вооруженные силы страны, а также
природопользователи, связанные с производством тепла и электрической
энергии для нужд населения и т.д.
3. Экологические налоги, штрафы и другие платежи.
Кроме 1) общего средозащитного налога на прибыль, потребность в котором
вытекает из ситуации экологического кризиса, в систему экологического
налогообложения могут входить 2) налоги на использование экологически
опасной технологии и 3) наценки на выпуск экологически опасной продукции.
К ним примыкают отчисления из прибыли за природоохранные сооружения
и оборудование, аналогичные той плате, которая узаконена по отношению к
основным производственным фондам.
Эту плату следует дифференцировать в зависимости от эффективности и срока
эксплуатации этих объектов, причем плата за неисправности и малоэффективные
установки должна быть существенно повышена.
Введение в эксплуатацию природоохранных средств часто срывается или
сильно задерживается. Поэтому следует ввести высокие штрафные санкции за
задержку ввода в эксплуатацию, кратные нанесенному ущербу.
В систему экологического налогообложения также входит плата за кредит на
природоохранные средства.
Природоохранное кредитование должно иметь льготный характер, и поэтому
плата за кредит будет относительно небольшой, но она должна быть поставлена в
зависимость от срока освоения средств; превышение нормативного срока
освоения существенно повышает ставку платы за кредит. А ввод в эксплуатацию
предприятия, получившего кредит, без средозащитных устройств, наказывается
помимо других санкций высоким штрафным процентом за кредит.
Параллельно с системой платежей должна функционировать и система
экономического стимулирования экологизации хозяйства.
Она предусматривает:
• налоговые льготы на прибыль, направляемую на все формы снижения
природоемкости производства, в частности уменьшение налогооблагаемой
прибыли при осуществлении средозащитных мер, освобождение
природоохранных затрат от налога на добавленную стоимость и другие льготы;
• налоговые льготы для предприятий, выпускающих природоохранное
оборудование, материалы, препараты, приборы и оборудование для
контроля эмиссий и качества среды;
• дополнительное финансирование и льготное кредитование
перспективных экологических программ и проектов, внедрения новых
средозащитных средств и малоотходных технологий;
• премиальные выплаты за сублимитное снижение выбросов и сбросов
вредных отходов, внедрение малоотходных технологий и переработку
отходов, повышение экологических качеств продукции;
• улучшение экологического контроля производства и т.д.
Система платежей, налогообложения и стимулирования должна быть организована
таким образом, чтобы природопользователям было выгоднее изменять технологию,
осваивать менее природоемкие процессы, нежели платить налоги и штрафы. Но для этого
ставки как платежей и штрафов, так и стимулов должны быть не символическими, а
весьма ощутимыми – на уровне ставок, связанных с основным производством.
Плата за природные ресурсы
Плата за нормативный расход ресурсов
Плата за сверхнормативный расход ресурсов
Плата за загрязнение природной среды
Плата за эмиссии вредных веществ
в пределах норм
Плата за сверхнормативные эмиссии
вредных веществ
Экологический налог на прибыль
Отчисления в бюджет из прибыли за основные
фонды природоохранного назначения
Штрафные платежи за задержку ввода в
эксплуатацию средозащитных средств
Плата за исправные сооружения и оборудование
Плата за неисправные сооружения и оборудование
Плата за кредит на природоохранные
средства, зависящая от срока освоения
фондов
Штрафной процент за кредит
на природоохранные средства
Штрафные платежи (в кратном размере по отношению к экологическому нормативу)
за существенное превышение допустимых эмиссий (загрязнителей), аварийные выбросы и т.д.
Штрафные платежи
из прибыли
Штрафные платежи
из бюджетных ассигнований
Штрафы из окладов, тарифных
ставок и премий
Штрафные платежи за превышение конвекционных квот на эмиссии парниковых газов и за
трансграничный перенос загрязнителей
Экологические фонды
В соответствии с законом «Об охране окружающей среды» в Российской
Федерации создана система внебюджетных государственных экологических
фондов.
Федеральный и региональные экологические фонды образуются из средств,
поступающих от предприятий, учреждений, организаций и граждан.
Основные поступления обеспечиваются платой за загрязнение природной
среды.
Кроме того, определенная часть фондов складывается из:
• средств, полученных в виде дивидендов, процентов по вкладам,
банковским депозитам и от долевого использования собственных средств
фонда в деятельности предприятий и других юридических лиц;
• сумм, полученных по искам о возмещении вреда и штрафов за
экологические правонарушения, а также сумм от реализации
конфискованных орудий незаконного промысла и добытой с их помощью
продукции;
• доходов от промыслов, индивидуальной и кооперативной трудовой
деятельности, использования отходов и рекреационных мероприятий, а
также доходов от размещения природоохранных займов, лотерей, выставок
и других коммерческих мероприятий;
• добровольных взносов предприятий, учреждений, общественных
организаций и граждан.
Платежи за загрязнение окружающей среды распределяются следующим
образом:
20% – в доход федерального бюджета на реализацию природоохранных мер
федерального значения;
80% – в местный бюджет (либо на специальные счета территориальных
экологических фондов).
Особую группу составляют фонды экологического страхования, или фонды
экологической безопасности, создаваемые государственными или частными
финансовыми органами для оказания помощи и компенсационных выплат
предприятиям, учреждениям и гражданам на случаи причинения серьезного
ущерба изменениями в окружающей среде, которые квалифицируются как
экологические кризисные ситуации, экологические катастрофы или
экологическое бедствие.
Международные экологические фонды поддерживают различные
международные, региональные и национальные программы по охране природы,
экологическому образованию, обмену экологической информацией и т.п.
К ним относятся:
Всемирный фонд охраны природы;
Фонд Центра за наше общее будущее (1989), распространяющий идеи и
рекомендации МКОСР;
Фонд глобального экосодействия, учрежденный в 1990 г. Программой развития
ООН, Всемирным банком и ЮНЕП;
Фонд Совета Земли (1993).
Фонд компенсации ущерба, нанесенного нарушению свойств окружающей среды
и природных ресурсов
Затраты на рекультивацию
земель
Затраты на очистку
водоемов
Затраты на восстановление
флоры и фауны
Фонд проведения научно-технической политики в области охраны окружающей среды и
рационального использования природных ресурсов
Затраты на перспективные научные
направления
Затраты на создание новых
ресурсосберегающих и экологичных
технологий
Затраты на разработку и производство
усовершенствованных технических
методов и средств контроля за
состоянием среды
Затраты на разработку и производство
высокоэкологичных машин и оборудования
Затраты на практическое переоснащение
сетей контроля за состоянием природной
среды и развитие системы экологического
мониторинга
Затраты на создание мощных
природоохранных сооружений и устройств
Затраты на осуществление мер по
вторичному использованию отходов
Фонд материального поощрения за эффективную природоохранную
и ресурсосберегающую деятельность
Затраты на осуществление
местных социальноэкологических программ
Премии за досрочный и
качественный ввод в эксплуатацию
природоохранных объектов и
средств
Премии работникам
предприятий и контрольных
служб за уменьшение
природоемкости производства
Экономический механизм охраны окружающей среды
Кадастры природных
ресурсов
Плата за ресурсы
Источники средств
Кредитование
Плата за
использование
природных
ресурсов
Экологические
фонды
Экологические
льготы
Материально-техническое
обеспечение
Плата за загрязнение
Расходование средств
Налогообложение
Материальное
поощрение
Возмещение
причиненного ущерба
Повышение норм амортизации
природоохранительных
фондов
Поощрительные цены и
надбавки за экологически
чистую продукцию
Добровольное
Экологическое
страхование
Обязательное
Необходимость структурных изменений экономики
Радикальные структурные изменения в экономике, направленные
на снижение ее природоемкости должны включать следующие
взаимосвязанные преобразования:
1) количественную и качественную перестройку экономики ресурсов
энергетики и промышленности, ориентированную на их
максимальные экономию и эффективность использования;
2) изменение отраслевой и технологической структур
производства с постепенным исключением из нее производства
значительной части вторичных средств потребления и
минимизацией ресурсоемкости и отходности производства средств
производства и потребления;
3) поэтапное включение в механизмы и факторы ценообразования
всех экологических издержек хозяйственной деятельности и
стоимостной оценки риска экологических поражений;
4) отказ от доминирования предложения в экономике и торговле;
исключение той части маркетинга, которая навязывает и
стимулирует иррациональные потребности и избыточные
ассортименты вторичных средств потребления.
Следствиями выполнения этих требований должны стать:
а) замедление и прекращение количественного экономического
роста (в расчете на душу населения) и переход экономики к стратегии
качественного роста производства;
б) перераспределение трудовых ресурсов из сфер материального
производства и обслуживания государства в сферу обслуживания
людей, включающую социальное обеспечение, здравоохранение,
правовую защиту, науку и образование;
в) изменение структуры потребностей людей с ограничением
сферы вторичных факультативных потребностей;
г) уменьшение экономического и социального неравенства людей.
Изменения в экономике ресурсов должны базироваться на
представлениях о соотношении ресурсов биосферы и техносферы и на
связанных с ними, экологически ориентированных методологических
принципах современной ресурсологии.
Реализация этих принципов по существу означает применение
высокого биосферного экологического налога на ресурсы, что влечет за
собой подорожание всей ресурсной базы экономики и, следовательно:
а) общее количественное ограничение изъятия ресурсов;
б) необходимость более глубокой разработки месторождений и более
полного извлечения полезных компонентов из сырья;
в) стимулирование всех средств экономии ресурсов в процессе
производства и потребления;
г) необходимость замены ресурсов и изыскания новых, более экологичных
ресурсов;
д) максимально возможное переключение ресурсной базы экономики с
невозобновляемых на возобновляемые ресурсы.
В ближайшие 2–3 десятилетия человечество неизбежно столкнется со
значительным подорожанием топливно-энергетических ресурсов, и это вызовет
разветвленную цепную реакцию перестройки всех слагаемых экономики в русле
вынужденной экологизации.
Не противоречащая динамической устойчивости биосферы эксплуатация
возобновляемых и невозобновляемых ресурсов возможна только при
значительном сокращении ее объема на фоне глубокой экологизации
экономики, превращающей систему «человек – техносфера» в контур с
отрицательной обратной связью.
Для этого необходим переход к такой модели экономики, при которой все
потребители ресурсов полностью и с процентами компенсировали бы
ущерб, наносимый природной среде, экологическим системам и здоровью
людей.
Изменения в отраслевой и технологической структурах производства
предполагают:
а) Постепенное исключение производства антиэкологичных
излишеств сферы потребления.
Так, только прекращение производства и «переплавка» тяжелых
вооружений – военных кораблей, самолетов, танков, орудий, ракет –
могут, по оценкам специалистов, «облегчить» мировую экономику на
15–18%.
Почти такой же эффект может быть достигнут за счет 50%-ного
сокращения производства и эксплуатации легковых автомобилей,
которые крайне антиэкологичны, неэффективны и становятся еще большим
излишеством в эпоху совершенствования средств связи.
Заметный резерв сокращения масштабов экономики содержится и в отказе
от избыточных ассортиментов вторичных средств потребления, которые
приносят больше вреда, чем пользы.
б) Изменение соотношения между главными категориями
производства в пользу производства средств потребления как менее
природоемкого.
в) Техническое и технологическое перевооружение производства с
целью значительного снижения его ресурсоемкости и отходности и
увеличения средозащитной эффективности.
Экологизация экономики должна включать продуманную политику
изменения рынка труда и перевода значительной массы трудовых
ресурсов из сферы производства в сферу обслуживания.
Изменение ценообразования вытекает из развития всей системы
платности природопользования и экологического налогообложения.
Номинальная себестоимость всех продаваемых товаров и услуг
занижена по сравнению с реальной ровно на ту величину, на которую не
скомпенсирован экономический ущерб, нанесенный окружающей
природной среде всеми стадиями производства и эксплуатации средств
потребления. Разность между номинальной и реальной стоимостью
тем больше, чем больше природоемкость производства и эксплуатации.
Поскольку экологическое налогообложение касается не только
производителей, но и покупателей, полная реализация платности
природопользования в условиях открытой экономики неизбежно ведет к
увеличению расхождения между ценами и покупательной способностью.
Вследствие этого должно происходить вытеснение с рынка наиболее
природоемких товаров и услуг.
Отказ от диктата предложения в экономике – одно из наиболее
острых нарушений экономической традиции, поскольку в долгосрочный
период определяющим для экономического роста является не совокупный
спрос, не совокупная потребность, а совокупное предложение.
Любое превалирование предложения над спросом антиэкологично в
той мере, в какой не контролируется экологическими требованиями
к производству и к сохранению здоровья и жизни людей.
Это как раз тот случай, когда «экономический прогресс» отнюдь не
приводит к повышению благосостояния.
Именно поэтому экологизация экономики требует полного отказа
от искусственного провоцирования новых потребностей и строгого
согласования предложения со спросом под экологическим и медикобиологическим контролем.
Возможные решения:
а) тяга людей к новизне удовлетворяется творчеством самих
людей, а не интересами наживы;
б) контроль и ограничение свободы маркетинга направляется на
то, чтобы исключить вредные последствия навязчивой рекламы
сомнительных вторичных средств потребления и избыточных
ассортиментов товаров и услуг;
в) диктату предложения противопоставляется высокая
потребительская культура людей.
Изменение структуры потребностей. Необходим отказ масс людей от
части наиболее факультативных потребностей, обеспечение которых, начиная
с производства, обладает высокой природоемкостью.
В большинстве случаев ограничение потребностей связано не столько с
внутренними независимыми побуждениями людей и с пропагандой, сколько
с экономическими обстоятельствами.
Так, для 56% опрошенных жителей США, отказавшихся от курения, главным
исходным мотивом была высокая стоимость медицинского обслуживания.
Наиболее трудно преодолимы стереотипы престижного потребления, сходные
с «мания»-структурами. Как ни парадоксально, но самые вредные для человека
привычки – курение, алкоголь, наркотики – по характеру исходных продуктов
вполне экологичны и дешевы. Подсчитано, что энергетико-технологические
затраты на производство 1 г белка свинины в 75 раз больше, чем на производство
1 г героина.
Наименее благоприятные для состояния окружающей среды индивидуальные
потребности связаны с личным автомобилем.
Результаты анкетирования владельцев автомобилей в крупных городах Италии
и Франции (коэффициенты использования, мотивы поездок и статистика
предпочтений между личным и общественным транспортом) не позволяют
квалифицировать эксплуатацию значительной части легковых автомобилей как
функционально необходимую.
При всем этом, значительная часть расхода ресурсов, работы разных
отраслей промышленности и сервиса, добычи и переработки нефти, затрат на
маркетинг и в то же время значительная часть загрязнения среды и ущерба
здоровью людей – всего, что связано с производством и эксплуатацией
автомобилей, идет на удовлетворение плохо мотивированной прихоти.
В производство автомобилей вовлечена почти 1/4 часть всего
промышленного потенциала развитых стран мира, почти все отрасли
промышленности.
Создание 1-тонного автомобиля сопровождается образованием во
всех обеспечивающих производствах от 15 до 18 т твердых и 7–8 т
жидких отходов.
Для обеспечения эксплуатации автомобилей отчуждается земля под
автострады, гаражи, стоянки, ремонтные базы, развивается инфраструктура
автосервиса.
Большие города задыхаются от автомобилей. В то же время легковой
автомобиль как транспортное средство из всех наземных средств
передвижения обладает самой низкой экономической эффективностью.
Если еще учесть потенциал риска для здоровья и жизни людей,
заключенный в каждом автомобиле, то, что ежегодно в автомобильных
авариях погибают и калечатся сотни тысяч людей, то очевидной становится
непомерная цена сверхавтомобилизации.
Еще одна специфическая потребность – потребность в оружии.
Никто не знает подлинных масштабов потребности в личном оружии, так как у
большинства людей она скрыта за нравственными и правовыми запретами и
может проявиться только после того, как оружие оказалось у человека в руках.
Сколько бы ни было уверений, что это вынужденная потребность, какая-то часть
вооруженных людей оказывается в сетях самой страшной «мания»-структуры,
когда жажда угрозы оружием и применения оружия оправдывается любыми
соображениями – от откровенно-бандитских до лицемерно-патриотических.
Влечение к оружию в значительной мере определяет патологические проявления
вьетнамско-афганско-югославско-чеченского синдрома.
В сетях этой же «мания»-структуры оказываются и целые государства. Она
страшна своей мощной положительной обратной связью: производство оружия
все время подхлестывает потребность в нем и поддерживает трагическую
иллюзию нужности у людей, которые его производят. Нет ни одной отрасли
экономики, которая была бы настолько антиэкологична.
Монстр ВПК СССР поглотил большую часть материальных и интеллектуальных
богатств великой страны, накопил несметные горы концентрированной смерти и
изуродовал своими полигонами, своими «иглами», «колесами» и «порошками»
огромные пространства России и сопредельных стран.
Отказ от потребности в оружии может быть достигнут только в результате
преодоления инстинкта убийства себе подобных и осознания гибельности
производства и применения оружия для всех.
ВЫБОР КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ
Место и роль человека в экосфере
Существует несколько обстоятельств, определяющих особое место и особую
роль человека, человеческого общества в функциональной структуре экосферы.
Главные из них связаны с уникальным в мире живых существ явлением –
возникновением и развитием интеллекта и материальной и
информационной (духовной) культуры.
Они в значительной мере освободили человека от биологических
ограничений естественного отбора и обусловили его прорыв в сферу
надбиологических потребностей и надбиологической деятельности.
Следствием этого стали:
• формирование совершенно особых экологических ниш человеческих
популяций и видовой экологической ниши;
• беспрецедентная демографическая характеристика вида.
Обладая исключительной средообразующей активностью, человечество
превратило значительную часть своей экологической ниши в глобальную
техносферу.
Техносфера обладая колоссальным потенциалом подавления других форм
жизни фактически стала проявлением монополизма одного вида, угрозой
установления «авторитарно-тоталитарного режима» в экосфере.
Н.Н. Моисеев в работе «Современный антропогенез и
цивилизационные разломы» (1994) формулирует утверждение,
совершенно тривиальное с точки зрения популяционной динамики:
«Никакой новый живой вид, сделавшись монополистом в своей
экологической нише, не способен избежать экологического кризиса. И
он может иметь только два исхода: либо вид начнет деградировать,
либо он, надлежащим образом изменившись (изменив стандарты
своего поведения и взаимоотношения с природой), сформирует новую
экологическую нишу. А человечество уже давно перешагнуло все
подобные рубежи и обречено на монополизм».
Совокупность условий, в которых живут современные люди, отличается
от обычного понимания экологической среды.
В соответствии с представлениями Н.Ф. Реймерса, окружающая
человека среда состоит из четырех неразрывно взаимосвязанных
компонентов:
а) собственно природной среды,
б) порожденной агротехникой среды – «второй природы»,
в) искусственной среды – «третьей природы»,
г) социальной среды.
СРЕДА ЧЕЛОВЕКА
ПРИРОДНАЯ
КВАЗИПРИРОДНАЯ
АРТЕПРИРОДНАЯ
СОЦИАЛЬНАЯ
Элементы
естественного и
антропоестественного
происхождения,
способные к
системному
самоподдержанию
Элементы антропоестественного
происхождения,
не способные к
системному
самоподдержанию
Элементы
антропогенного
происхождения,
не способные к
системному
самоподдержанию
Культурнопсихологический
климат,
складывающийся в
процессе
взаимодействия
людей друг с
другом
Компоненты среды человека (по Н.Ф. Реймерсу)
Природная среда – факторы чисто естественного или природноантропогенного системного происхождения (т. е. имеющие свойства
самоподдержания и саморегуляции без постоянного корректирующего воздействия
со стороны человека), прямо или косвенно, осознанно или неосознанно
(регистрируемые и не регистрируемые органами чувств, измеряемые или не
измеряемые, например информация, приборами) воздействующие на
отдельного человека или человеческие коллективы (вплоть до всего
человечества).
К числу этих факторов принадлежат:
• энергетическое состояние среды (тепловое и волновое, включая магнитное
и гравитационное поля);
• химический и динамический характер атмосферы;
• водный компонент (влажность воздуха, земной поверхности, химический
состав вод, их физика, само их наличие и соотношение с населенной сушей);
• физический, химический и механический характер поверхности земли
(включая геоморфологические структуры – равнинность, холмистость, гористость
и т. п.);
• облик и состав биологической части экологических систем
(растительности, животного и микробного населения) и их ландшафтных
сочетаний (в том числе сочетаний непахотных сельскохозяйственных и
лесохозяйственных земель с естественными экосистемами);
• степень сбалансированности и стационарности компонентов,
создающих климатические и пейзажные условия и обеспечивающих
определенный ритм природных явлений, в том числе стихийноразрушительного и иного характера, рассматриваемого как бедствие
(землетрясения, наводнения, ураганы, природно-очаговые заболевания и т. п.);
• плотность населения и взаимовлияние самих людей как биологический
фактор;
• информационная составляющая всех перечисленных явлений.
Среда «второй природы», или квазиприродная среда, – все
модификации природной среды, искусственно преобразованные людьми
и характеризующиеся свойством отсутствия системного
самоподдержания (т. е. постепенно разрушающиеся без постоянного
регулирующего воздействия со стороны человека):
• пахотные и иные преобразованные человеком угодья («культурные
ландшафты»);
• грунтовые дороги;
• внешнее пространство населенных мест с его природными физикохимическими характеристиками и внутренней структурой
(разграничением заборами, различными постройками, изменяющими
тепловой и ветровой режимы, зелеными полосами, прудами и т. д.);
• зеленые насаждения (газоны, бульвары, сады, ландшафтные парки и
лесопарки, дающие имитацию природной среды).
Все эти образования имеют природное происхождение, представляют
собой видоизмененную природную среду и не являются чисто
искусственными, не существующими в природе (здания рассматриваются как
целое, подобное скалам, вообще пересеченной местности, энергетика лишь
как преобразованный естественный поток солнечного тепла и т. п.).
«Третья природа», или артеприродная среда, – весь искусственный
мир, созданный человеком, вещественно-энергетически не имеющий
аналогов в естественной природе, системно чуждый ей и без
непрерывного обновления немедленно начинающий разрушаться.
Это уже не «очеловеченная природа», а в корне преобразованное
человеком вещество, либо не входящее в естественные геохимические
циклы, либо входящее в них с трудом.
К «третьей природе» можно отнести:
• асфальт и бетон современных городов, внутреннее пространство
мест жизни и работы, транспорта и предприятий сферы обслуживания
(физико-химические характеристики, размерность, эстетика помещений
и т. п.);
• технологическое оборудование;
• транспортные объекты;
• мебель и другие вещи («среда вещей», включая даже мелочи);
• всю синтетику.
Особенное внимание следует обратить на культурно-архитектурную среду, с легкой руки Д. С. Лихачева
утвердившейся в не совсем семантически корректном названии «экологии культуры». (Экология может быть
только какого-то живого объекта, в менее обоснованной трактовке, другого образования, связанного с
живым, в том числе человеком. Например, говорят об инженерной или промышленной экологии, но об
экологии совокупности достижений человеческого общества в сфере материальной и интеллектуальной
деятельности, уровня развития духовной жизни можно говорить лишь в приложении к человеку и только
лишь частично, поскольку в значительной мере это социальная среда.
Среда социальная – культурно-психологический (информационный, в том
числе политический) климат, намеренно и/или непреднамеренно,
сознательно и/или бессознательно создаваемый для личности, социальных
групп и человечества в целом самими людьми и слагающийся из влияния
людей как социально-биологических существ друг на друга в коллективах
непосредственно и с помощью изобретенных ими средств материального,
энергетического и информационного воздействия.
Воздействие включает:
• экономическую обеспеченность в соответствии с выработанным обществом или данной
этнической, социальной группой эталоном (жильем, пищей, одеждой, другими потребительскими
товарами), гражданские свободы (совести, волеизъявления, передвижения, места проживания,
равенства перед законом и т. п.), степень уверенности в завтрашнем дне (отсутствие или наличие
страха перед войной, иным тяжелым социальным кризисом, потерей работы, изменением ее
направленности, голодом, лишением свободы за убеждения, бандитским нападением, воровством,
неизбежным хроническим или неожиданным заболеванием, распадом семьи, ее
незапланированным ростом или сокращением и т. д.);
• моральные нормы общения, свободу самовыражения, в том числе трудовой деятельности
(максимальной отдачи сил и способностей людям, обществу с получением от них знаков внимания);
• возможность свободного общения с лицами сходного этнического и культурного уровня, т.
е. создания и вхождения в эталонную для человека социальную группу (с общностью интересов,
жизненных идеалов, поведения и т. п.);
• возможность пользоваться культурными и материальными ценностями (театрами,
музеями, библиотеками, товарами и т. д.) или сознание обеспеченности такой возможности;
• доступность или сознание доступности общепризнанных мест отдыха (курортов и т. п.) или
сезонной (временной) перемены типа жилища (вплоть до туристской палатки);
• обеспеченность социально-психологическим пространственным минимумом, позволяющим
избежать нервно-психического стресса от перенаселения (оптимальная частота встреч с другими
людьми, в том числе знакомыми и родными);
• комфорт сферы услуг (отсутствие или наличие очередей, качество обслуживания и т. п.).
Согласно Н.Ф. Реймерсу, социальная среда интегрируется с природной,
квазиприродной и артеприродными средами в общую совокупность
окружающей человека среды.
Каждая из названных сред тесно взаимосвязана с другими, причем ни одна
из них не может быть заменена другой или безболезненно исключена из всей
окружающей человека среды.
Место человека в экосфере определяется, прежде всего, тем, что именно
человек из-за отчуждения от остальной живой природы, создания им
техносферы и колоссального надбиологического потребления природных
ресурсов стал по существу главной причиной нарушения равновесия в
природе.
Сохраняя множество генетических связей с природой, человечество
оказалось в ситуации острого противоречия между своей биологической
сущностью и антибиологическим поведением по отношению к
окружающей природе, а через нее – и к самому себе.
Обладание культурой сделало человека первым и единственным
биологическим видом, способным к искусственному созданию и
переработке надбиологической информации – так сказать,
«информационным» видом, для которого чисто информационные
потребности стали такими же важными, как и материальные.
Суммарный запас культурной информации современной цивилизации
( информации техносферы) оценивается величиной 1015 бит.
По порядку величины он совпадает с запасом генетической
информации всей биоты биосферы.
Однако «информационные скорости» биологической эволюции и
прогресса цивилизации резко различны:
• для биологической эволюции – 0,1 бит/с,
• для прогресса – 3 .106 бит/с.
Скорость прогресса цивилизации более чем на 7 порядков величины
выше скорости эволюции биоты, что объясняет беспрецедентную
конкурентоспособность человека в отношении возможностей разрушения
биосферы по сравнению со всеми остальными видами (Горшков и др., 1990).
С другой стороны, суммарные мощности информационных потоков в
биоте биосферы и в техносфере (включая потенциал всей
компьютерной техники современной цивилизации) также резко
различны, но в другом порядке:
• в биосфере – 1036 бит/с,
• максимально возможная в пределах земной целесообразности для
человечества и техносферы – только 1020 бит/с.
Живая природа неизмеримо умнее нас! Именно поэтому один из «законов
экологии» Б. Коммонера гласит: «Природа знает лучше...»
Демографический взрыв и его следствия
•
•
•
•
•
•
Рост численности населения Земли
500 тыс. лет назад – 200 тыс. особей
30–20 тыс. лет назад – 2 млн. человек
10 тыс. лет назад – 4 млн. человек
начало 4-го тысячелетия до н. э. – 100 млн. человек
1000 г. н.э. – 300 млн. человек
1500 г. н.э. – 425 млн. человек
На протяжении последних четырех столетий рост народонаселения
мира происходил по гиперболическому закону.
В XX веке он приобрел характер «демографического взрыва» – увеличения
населения Земли почти в 4 раза.
Во второй половине века с каждым десятилетием среднегодовой
прирост увеличивался приблизительно на 10 миллионов, достигнув в
середине шестидесятых годов отметки 2,2 % в год.
Если для увеличения народонаселения от 1 до 2-х миллиардов человек
понадобилось 107 лет (с 1820 по 1927 г.), то для 3-го миллиарда – 32 года
(1959), для 4-го – 15 лет (1974), для 5-го – 13 лет (1987), для 6-го – 12 лет
(1999).
Для последнего удвоения численности понадобилось всего 38 лет.
В 1990–95 гг. общий коэффициент рождаемости в мире снизился до
24,6 %о, общий коэффициент смертности составлял 9,8%о, коэффициент
естественного прироста – 14,8%о.
Примерно такие же параметры воспроизводства населения сохраняются и
в настоящее время.
В среднем каждую минуту на Земле появляются 270 младенцев,
умирают 110 человек разного возраста, население мира увеличивается
на 160 человек.
Само по себе 104 кратное превышение нормальной численности широко
распространенного крупного консумента, каким является человек, не может
не сказаться на биотическом равновесии в природе.
Будучи лишь одним из 50 тысяч видов позвоночных животных,
человечество составляет приблизительно 1/4 их часть по биомассе и
потреблению пищи.
Но воздействие вида Homo sapiens на окружающую природу не
ограничивается биотическим влиянием.
Современным обществом в производство и потребление вовлекается
такое количество веществ и энергии, которое в десятки и сотни раз
превосходит чисто биологические потребности человека.
Для каждого из нас сегодня требуется во много раз больше, чем для наших
далеких предков.
Качество людей
Что происходит с качеством людей при столь большом их количестве и
быстром росте численности?
Продолжается ли прогрессивная эволюция человечества как
биологического вида?
Насколько человечество влияет само на себя, изменяет свои свойства?
С этими вопросами связана оценка экологического потенциала выживания
человечества.
Здоровье. В ходе эволюции и развития цивилизации человечество как вид
избавилось от конкурентов и многих врагов, смогло значительно ослабить
давление инфекций, паразитов и дефицита биоресурсов. Оно многократно
расширило емкость своей среды.
За счет приспособления к среде и приспособления среды к себе, благодаря
технологии жизнеобеспечения и выживания, люди сумели многократно
увеличить свою численность и удлинить индивидуальную жизнь.
Но отключение большинства механизмов естественного отбора, успехи
гигиены и медицины, спасение большинства больных, подмена защитных сил
организма лекарствами и процедурами, сохранение жизни людей с
отягощенной наследственностью, загрязнение окружающей среды, стрессы,
курение, алкоголь, наркотики, гиподинамия при избыточной информации –
все это никак не способствовало сохранению здорового видового генофонда.
Человечество накопило опасный генетический груз за счет мутаций,
большинство из которых не сохранилось бы, если бы естественный отбор
продолжал действовать так, как он действует в природных популяциях животных.
По данным медицинской генетики, наследственная отягощенность
современной популяции людей в среднем составляет более 6%.
При этом:
• 0,7% всех новорожденных страдают хромосомными заболеваниями,
• более 1,5% детей рождаются с заболеваниями, обусловленными генными
мутациями,
• более 3,8% детей рождаются с наследственной предрасположенностью к
хроническим заболеваниям.
В странах Западной Европы разные формы пограничной патологии, так
или иначе связанной с наследственной отягощенностью, охватывают до
15% населения.
Число выявленных форм наследственных болезней увеличивается с каждым
годом; в настоящее время их описано более 4000.
Установлена наследственная предрасположенность к гипертонии,
диабету, ожирению, аллергическим заболеваниям, шизофрении, глаукоме,
ревматизму, язвенной болезни, подагре, к некоторым формам рака и ко
многим другим болезням. Наследственные болезни составляют только часть
многочисленных недугов человека, но они становятся все более ответственными
за общую заболеваемость.
Социальные следствия большой численности людей тесно сопряжены с
пространственным размещением населения и с экономикой.
Сложившаяся неодинаковость условий и качества жизни разных популяций,
становление этносов, религий и классовых обществ, возникновение
«цивилизационных разломов» (Моисеев, 1994) привели, в конечном счете, к
очень глубокой экономической и социальной дифференциации разных частей
человечества. Пройдя через всю историю людей это неравенство, не смягчилось,
а стало даже более контрастным, так как цивилизация все время наращивала
разрыв между максимальными возможностями получения благ и их реальной
доступностью для многих людей.
Степень неравенства жизненных шансов у людей такова, какой никогда не
бывает в природе в пределах одного стабильного вида животных.
Проблемы «лишних людей», безработицы, дефицита рабочих мест вызывают
целую цепь деформаций экономики и негативных социальных явлений – от
нищеты, иждивенчества, привычки жить на пособия до роста преступности.
Миллионы людей вынуждены или считают нужным заниматься
деятельностью, которая с точки зрения социальной экологии в сущности не
нужна, почти не нужна или вообще противоречит нормальному
устойчивому существованию человечества не только как биологического
вида, но и как социума существ, считающих себя разумными: производить
оружие, взрывчатку, отравляющие вещества, наркотики и т.п.
Быстрый рост населения в развивающихся странах провоцирует
обострение таких основных проблем как:
а) дефицит продовольствия,
б) возникновение очагов и распространение эпидемий инфекционных
заболеваний,
в) периодически вспыхивающие межэтнические, кастовые и религиозные
конфликты, возникающие вследствие ужесточения конкуренции за
территории и расположенные там ресурсы,
г) все более углубляющееся отставание в уровне культурного развития.
В.А. Красилов (1992) выделил и описал некоторые негативные социальноэкологические последствия роста численности населения Земли.
Рост потребления. Рост населения во многих странах мира не
пропорционален росту потребления и обычно сопровождается общим падением
уровня жизни.
Рост городов. В силу того, что сельскохозяйственное производство не
обеспечивает дополнительных рабочих мест, наблюдается миграция населения в
города. Рост городов происходит нередко за счет бывших сельскохозяйственных
угодий.
Загрязнение среды возрастает из-за увеличения объема бытовых и
производственных отходов. Борьба с загрязнением, в свою очередь, сопряжена
со значительным увеличением непроизводительных расходов.
Падение уровня жизни связано с ростом численности населения –
многодетностью и обусловленным ею дефицитом семейного бюджета, ростом
цен на землю, соответствующим удорожанием жилья, ресурсов, всех систем
жизнеобеспечения, а также с ростом непроизводительных расходов.
Изменение структуры населения.
Рост городского населения сопровождается:
а) изменением соотношения возрастных групп: омоложением населения –
отсюда рост преступности, доли безработных, общая социальная нестабильность;
б) изменением соотношения полов в младших возрастных группах: число
мальчиков превышает число девочек;
в) изменением соотношения полов в старших возрастных группах: снижением
продолжительности жизни мужчин по сравнению с женщинами; увеличением
числа одиноких женщин среднего и пожилого возрастов.
Скученность, прежде всего, ускоряет процесс загрязнения среды. Она также
провоцирует гормональные нарушения, увеличивает степень конфликтности и
агрессивности в семье и на производстве. С социально-психологической точки
зрения скученность часто приводит к отчуждению, утрате социальной значимости
личности, снижению ценности жизни, социальному безразличию,
саморазрушению, преступности.
Так называемый демографический переход, знаменующий начало снижения
числа людей на Земле, произойдет по современным прогнозам не ранее
середины XXI века, когда популяция людей может достигнуть 12 млрд. человек.
Путь к новой парадигме развития
Назревание конфликта между человеком и природой предсказывалось с
незапамятных времен, и в большинстве этих предсказаний конфликт должен был
разрешиться в пользу природы.
Иероглифический петроглиф на пирамиде Хеопса гласит: «Люди погибнут
от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира».
Близкие по смыслу пророчества содержатся в религии персов, в индийских
ведах и в Библии.
Основания для подобных суждений находили и ученые.
Одно из ярких высказываний принадлежит Ж.Б.Ламарку (1820):
«Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается
в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар не
пригодным для обитания».
В наше время можно найти много высказываний о самоубийственном
потенциале развития человечества. Но если в давние времена они были частью
религиозной пропаганды человеческого смирения или прозрениями
пессимистической философии, то сегодня они стали научно обоснованными
выводами из анализа глобального развития.
«Сейчас, в конце 20 столетия, – пишет Ф. Рамад в «Основах прикладной
экологии» (1981), – никто не станет отрицать, что только радикальное
изменение взаимоотношений между человеком и природой позволит нам
избежать судьбы динозавров».
Модели мировой динамики
В 1968 г. по инициативе одного из экономических директоров компании
«Фиат» А. Печчеи группой ученых и общественных деятелей был создан
«Римский клуб» – небольшая, но авторитетная международная
неправительственная организация.
Ее члены поставили своей целью построить прогнозы близкого будущего и
представить мировому сообществу доводы о необходимости мер для
предотвращения глобального эколого-экономического кризиса.
Впервые на основе компьютерного системного анализа и теории
многоуровневых иерархических систем они попытались создать математические
модели глобального динамического единства экономических, технических,
социальных и экологических систем.
По существу речь шла о прогнозе поведения системы экосферы.
В 1971 г. Дж. Форрестер в книге «Мировая динамика» привел результаты расчетов
возможных вариантов мирового развития.
По одному из сценариев выходило, что при сохранении в будущем тенденций развития,
характерных для 60-х годов, численность населения планеты к 2030–2050 гг. достигнет 6,5
миллиардов, после чего в результате резкого истощения природных ресурсов, загрязнения
и других непоправимых изменений окружающей среды начнется вымирание людей,
которое за 20–30 лет приведет к снижению численности населения Земли до 1,5–2 млрд.
человек. Довольно быстро стало ясно, что прогноз Форрестера недостаточно надежен, но
многие выявленные тенденции и примененные приемы анализа сохранили свое
значение.
В 1972 г. был опубликован первый доклад «Римского клуба» – «Пределы
роста», составленный группой авторов под руководством Д. Медоуза.
В нем:
• прослеживалась динамика численности населения, производства
продуктов питания, промышленных товаров, потребления ресурсов и
загрязнения среды с экстраполяцией до 2000 г.
• рассматривались четыре сценария:
1) продолжение истощения ресурсов («бизнес как обычно»);
2) неограниченность ресурсов;
3) ограничение роста населения и техногенеза;
4) стабилизационный сценарий.
В докладе «Пределы роста» приближены прогнозируемые сроки кризиса
по сравнению с оценками Форрестера и обосновывается неизбежность
ограничения физических объемов экономического роста.
Делается вывод, что сохранение темпов промышленного роста приведет
человечество к порогу гибели уже в конце века.
«Человек еще может сам выбрать пределы роста и остановиться,
когда пожелает, путем ослабления некоторых из сильных воздействий на
природу, вызванных приростом капитала или населения, или путем
контрвоздействия или одновременно двумя путями».
В следующем проекте «Римского клуба» – «Человечество у поворотного
пункта» (1974), подготовленном под руководством М. Месаровича и Э.Пестеля,
осуществлена региональная дифференциация динамики и прогнозов
экономического развития и экологических ситуаций.
Мир представлен в виде 10 регионов (Северная Америка; Западная Европа;
Япония; Австралия и Южная Америка; СССР и Восточная Европа; Латинская
Америка; Северная Африка и Ближний Восток; Тропическая Африка; Южная Азия;
Китай).
Авторы приходят к выводу, что в ближайшие десятилетия миру угрожает
не глобальная катастрофа, а серия региональных кризисов, часть из которых
наступит раньше, чем предсказывали Форрестер и Медоуз.
Итог анализа – обоснование необходимости «ограниченного роста».
В 1992 г. теми же авторами подготовлено новое фундаментальное
исследование «За пределами роста».
В этой работе приводятся доказательства того, что при сохранении пагубных
тенденций разрушения природных систем и игнорирования законов
экологически ориентированного развития глобальная катастрофа на Земле
неизбежна.
Вместе с тем, используя методы системной динамики, математического
моделирования, авторы показывают, что переход к устойчивому обществу еще
возможен.
Стокгольм-72. Идея экоразвития
Пионерные проекты «Римского клуба» отразили глубокую озабоченность
мирового сообщества состоянием окружающей среды и перспективами
развития цивилизации.
Эта ситуация совпала с подготовкой и проведением Первой Всемирной
конференции по окружающей среде в Стокгольме в 1972 году.
В ней участвовали представители 113 государств.
Генеральный секретарь Конференции Морис Стронг впервые
сформулировал понятие:
Экоразвитие – экологически ориентированное социальноэкономическое развитие, при котором рост благосостояния людей не
сопровождается ухудшением среды обитания и деградацией природных
систем.
С самого начала было ясно, что практическая реализация идеи экоразвития
– одна из главных, если не самая главная (после устранения угрозы ядерной
войны) задача современности, и задача исключительно сложная.
Она предполагает коренное изменение хода мирового развития, стратегии
использования и распределения ресурсов, глубокие преобразования в
экономике и межгосударственных отношениях.
Исследования и разработка программ велись по следующим
направлениям:
• обобщение информации о тенденциях мировой динамики, составление
прогнозов развития и сценариев эколого-экономических ситуаций при
различных вариантах экономического роста и экономической специализации;
• естественнонаучное прогнозирование состояния биосферы, крупных
региональных природных комплексов и изменений климата под влиянием
техногенных воздействий;
• изучение возможностей экологической регламентации использования
природных ресурсов и качественной экологизации производства для
уменьшения антропогенного давления на окружающую среду;
• организация международного сотрудничества и координация усилий в
области решения региональных и национальных задач экоразвития и
управления природопользованием.
Это потребовало создания специальной структуры – Программы ООН по
окружающей среде (ЮНЕП).
В задачи ЮНЕП входила разработка рекомендаций по наиболее острым
проблемам наступающего экологического кризиса – опустыниванию,
деградации почв, сокращению запасов пресной воды, загрязнению океана,
вырубке лесов, утрате ценных видов животных и растений.
ЮНЕП использовала опыт программы ЮНЕСКО «Человек и биосфера» и
продолжала тесное сотрудничество с ней.
МКОСР. «Наше общее будущее»
В 1983 году по инициативе Генерального Секретаря ООН была создана
Международная Комиссия по окружающей среде и развитию (МКОСР).
Ее возглавила премьер-министр Норвегии Г.Х. Брунтланд.
МКОСР была призвана вскрыть проблемы, объединяющие экологическую
и социально-экономическую озабоченность людей в разных регионах мира,
прежде всего развивающихся стран.
В 1987 г. был опубликован отчет МКОСР под названием «Наше общее
будущее» (русский перевод 1989 г.).
Этот документ резко обострил вопрос о необходимости поиска новой
модели цивилизации.
В нем ярко показана невозможность ставить и решать крупные
экологические проблемы вне их связи с социальными, экономическими и
политическими проблемами.
Комиссия заявила, что экономика должна удовлетворять нужды людей, но
ее рост должен вписываться в пределы экологических возможностей
планеты.
Прозвучал призыв к «новой эре экономического развития, безопасного для
окружающей среды».
В отчете МКОСР звучала мысль об ответственности перед будущими
поколениями:
«Многие усилия, прилагаемые в настоящее время в целях обеспечения
прогресса человечества, удовлетворения человеческих потребностей и
реализации человеческих устремлений, просто нереальны в
долговременной перспективе, поскольку как в богатых, так и в бедных
странах они опираются на чрезмерную и слишком быструю
эксплуатацию ресурсов окружающей среды, которые и без того
истощены и не смогут поддерживать процесс развития в сколь либо
длительной перспективе, так как будут полностью исчерпаны.
На счету нашего поколения может сохраниться положительное
сальдо, однако наши дети унаследуют только убытки.
Мы заимствуем «экологический капитал» у будущих поколений,
отнюдь не намереваясь и не имея возможности вернуть долг.
Они, быть может, проклянут нас за наше расточительство, но
никогда не смогут добиться возврата капитала.
Мы так ведем себя по той причине, что некому заставить нас
возвращать долги: будущие поколения не голосуют, они не имеют ни
политической, ни финансовой власти; они не могут оспорить наши
решения.
Нынешнее расточительство быстро ограничивает возможности
будущих поколений».
Со времени опубликования и одобрения Генеральной Ассамблеей ООН
доклада Комиссии Брунтланд в международный обиход вошло понятие
«sustainable development», обычно переводимое на русский как устойчивое
развитие и близкое к понятию экоразвития.
Устойчивое развитие – такая модель социально-экономического
развития, при которой достигается удовлетворение жизненных
потребностей нынешнего поколения людей без того, чтобы, будущие
поколения были лишены такой возможности из-за исчерпания природных
ресурсов и деградации окружающей среды.
Рио-92
В июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась Конференция ООН по
окружающей среде и развитию (КОСР-92).
В ней приняли участие главы, члены правительств и эксперты 179 государств, а
также представители многих неправительственных организаций, научных и
деловых кругов.
Проблемы глобальной экологии на Конференции зазвучали на языке
актуальной международной политики.
В новой исторической ситуации стало очевидным и то, что возросшая
демократичность мира, открытость границ и информированность масс находятся
в остром противоречии с экономическим неравенством людей и стран, их
участием в использовании ресурсов планеты, с неблагоприятной экологической
обстановкой во многих регионах Земли.
В качестве центральных идей КОСР-92 постулировала:
• необходимость перехода мирового сообщества на рельсы экологически
ориентированного и устойчивого долговременного развития;
• неизбежность компромиссов и жертв, особенно со стороны развитых
стран, на пути к более справедливому миру и устойчивому развитию;
• невозможность движения развивающихся стран по пути, которым
пришли к своему благополучию развитые страны;
• требование ко всем слоям общества во всех странах осознать
безусловную необходимость такого перехода и всячески ему
способствовать.
Конференция приняла несколько важных документов. Среди них:
• Декларация Рио по окружающей среде и развитию.
• Заявление о принципах глобального консенсуса по управлению,
сохранению и устойчивому развитию всех видов лесов.
• Повестка дня на XXI век – документ, ориентированный на подготовку
мирового сообщества к решению эколого-экономических и социальноэкономических проблем близкого будущего.
Кроме того, в рамках Конференции были подготовлены Рамочная
конвенция об изменении климата и Конвенция о биологическом
разнообразии.
Все документы КОСР-92 пронизывает концепция устойчивого развития.
В документах КОСР-92 записано, что мировое сообщество должно
приблизиться к введению системы цен на все виды ресурсов с полным
учетом ущерба, наносимого окружающей среде и будущим поколениям, а
также к применению квот на загрязнение среды.
Переход к квотированию означает, что многим странам в будущем
придется покупать квоты, в частности на эмиссию СО2 или выхлопы
автомобильных двигателей. При этом страны с высоким удельным уровнем
потребления ресурсов окажутся в невыгодном положении.
Многие вопросы на Конференции вызывали острую полемику. Но
центральной стала проблема экономического неравенства стран.
Было подчеркнуто, что каждый ребенок, родившийся в развитой части
мира, потребляет в 20–30 раз больше ресурсов планеты, чем ребенок в
стране третьего мира.
Процессы экономического роста, которые порождают высокий уровень
благополучия богатого меньшинства, ведут одновременно к рискам и
дисбалансам, которые в равной мере угрожают и богатым, и бедным.
Одним из фундаментальных требований новой модели развития
цивилизации, которое обосновал Генеральный секретарь Конференции
Морис Стронг, является отказ мирового сообщества от экономического
стереотипа, который рассматривает неограниченный рост как
прогресс.
«Повестка дня на XXI век» – это беспрецедентный по масштабу перечень
намерений, претендующий на квалификацию в качестве всемирной программы
действий. Документ продолжает и развивает идеологию и рекомендации,
отраженные в отчете МКОСР «Наше общее будущее». В нем констатируется:
«Человечество переживает решающий момент в истории. Противоречия
между сложившимся характером развития и природой достигли предела.
Дальнейшее движение по этому пути ведет к глобальной катастрофе,
когда природа отплатит человечеству за надругательство над ней своими
глобальными ответными реакциями – изменением климата, засухами,
опустыниванием, усилением проникновения через атмосферу жесткого
ультрафиолетового излучения, непредсказуемыми генетическими
изменениями, эпидемиями, голодом и мором».
Повестка дня на XXI век отражает глобальный консенсус и принятие на самом
высоком уровне политических обязательств в отношении сотрудничества по
вопросам развития и окружающей среды. Ответственность за ее успешное
осуществление ложится прежде всего на правительства.
«Правительствам... следует принять национальную стратегию устойчивого
развития на основе решений, принятых на Конференции, включая Повестку дня
на XXI век... К числу ее целей должно относиться обеспечение социально
надежного экономического развития, при котором осуществляются мероприятия
по охране ресурсов и окружающей среды в интересах будущих поколений. Она
должна разрабатываться при самом широком участии всех слоев общества».
По оценке Секретариата Конференции на осуществление в этих странах
мероприятий по Повестке дня на XXI век потребуется свыше 600 млрд
долларов, в том числе 125 млрд, которые должны быть предоставлены
мировым сообществом в виде субсидий или кредитов на льготной основе.
В 1997 г. на специальной сессии Генеральной Ассамблеи ООН «Рио-92+5»,
принята Программа действий по дальнейшему осуществлению
«Повестки дня на XXI век».
В то же время выражается обеспокоенность тем, что несмотря на
достижение ряда позитивных результатов, общие тенденции в области
устойчивого развития остаются хуже, чем в 1992 г.
Кроме этого пересмотрена оценка общей суммы субсидий, необходимых
для реализации задач «Повестки»: по мнению большой группы экспертов она
составляет от 1,2 до 1,5 триллиона долларов.
Однако мобилизация таких средств в пределах ближайшего десятилетия
весьма проблематична.
Слабые стороны концепции, несмотря на ее внешнюю
привлекательность, вполне очевидны:
1. Нет ни слова о необходимости остановить количественный
экономический рост и сократить масштабы материального производства,
ограничить его пределами хозяйственной емкости биосферы.
Наоборот, «устойчивое развитие» воспринимается большинством именно
как устойчивый экономический рост.
Лозунги устойчивого развития охотно используются в научных и
политических кругах России.
В «Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому
развитию», утвержденной Указом Президента РФ от 1 апреля 1996 г.,
отмечено: «Идеи устойчивого развития оказываются чрезвычайно
созвучными духу и менталитету России».
2. Первоначальная трактовка понятия sustainable development в
экологической экономике означает поддерживающее развитие, т.е.
развитие на экологически допустимом уровне, без количественного
роста потребления природных ресурсов.
В концепции устойчивого развития этот смысл искажен и превращен в
плохо завуалированное и абсолютно безнадежное желание богатых стран и
слоев общества сдержать стремление бедных к повышению благосостояния.
3. Многократное повторение тезиса о том, что развивающиеся страны не
должны следовать по пути, которым пришли к своему богатству и
благополучию развитые страны, воспринимается в развивающихся странах
как социально-политическая дискриминация.
Несовершенство модели устойчивого развития обусловлено стремлением
сделать так, чтобы она по возможности удовлетворяла всех.
Глобальная экологическая перспектива – ГЭП-3
На Всемирном саммите по устойчивому развитию (Йоханнесбург, 2002)
прозвучал доклад «Глобальная экологическая перспектива–3: прошлое,
настоящее и перспективы на будущее» (ГЭП–3).
Было отмечено, что за время, прошедшее после Конференции 1972 г.,
окружающая среда испытала воздействия, обусловленные 2-кратным
повышением численности населения и 18-кратным ростом мирового
производства.
Генеральный секретарь ООН отметил, что международное сообщество пока не
смогло обеспечить будущие поколения возможностью свободно удовлетворять
свои потребности: «Вместо этого человечество расхищает ресурсы наших
детей, чтобы расплатиться за практику неустойчивого
природопользования в настоящем».
Сейчас совершенно очевидно, что из-за деградации природы и ухудшения
окружающей среды валовый экономический ущерб растет намного быстрее, чем
валовый мировой продукт.
По оценке экономической комиссии ЮНЕП, за последние 30 лет валовый
экономический ущерб вырос почти в 40 раз (с 53 млрд. долл. в год до 2100
млрд. долл.).
При этом изменилась структура ущерба: в нем все большую роль играют
запаздывающие последствия экологических нарушений, в частности, изменения
климата.
Ущерб из-за более частых тропических циклонов, потери земель в результате
повышения уровня моря, негативного влияния на рыбопромысловые районы,
сельскохозяйственные земли и водные ресурсы может быть оценен в 300 млрд.
долл. в год.
В целом глобальное потепление и неустойчивость климата в ближайшее
время могут обойтись мировой экономике более чем в 450 млрд. долл. в год.
В ГЭП-3 рассматривается четыре возможных сценария будущего.
1 сценарий: Приоритет – рынок – отражает наше будущее как мир, в котором
развитие основано на рыночных механизмах и подчинено ценностям и
надеждам, которыми живут в основном промышленно развитые страны.
2 сценарий: Приоритет – стратегия – предусматривает мир, в котором
правительства стран предпринимают энергичные действия в стремлении решить
определенные социальные и экономические проблемы.
3 сценарий: Приоритет – безопасность – предсказывает наше будущее как
мир господствующего неравенства, в котором процветает несправедливость и
конфликты, вызванные социально-экономическими и экологическими
кризисами;
4 сценарий: Приоритет – устойчивость – предполагает, что назревшая
необходимость в устойчивом сосуществовании природы и общества приведет к
зарождению новой парадигмы развития, подкрепленной новой системой
ценностей и институтов, в которых найдется больше места для справедливости.
В качестве основных движущих сил в каждом сценарии, рассматриваются:
А) демографическая ситуация;
Б) экономическое и социальное развитие;
В) наука и технический прогресс;
Г) культура;
Д) окружающая среда.
Если для каждого сценария определить величину ухудшения экологической
обстановки к 2030 году, то получаться следующие показатели в процентах:
а) 43%
б) 24,8%
в) 37,3%
г) 10,6%.
Таким образом, сценарий рынок оказывается наименее экологичным, а
сценарий устойчивость – наиболее экологичным.
Для практической реализации сценария устойчивость необходимы:
• улучшения в сфере контроля за эффективностью проводимых мероприятий;
• усиление международного природоохранного законодательства и контроля за его
соблюдением;
• изменение сложившейся структуры мировой торговли на пользу окружающей
среде;
• оценка значимости окружающей среды;
• передача технологий;
• ориентация рынка в интересах устойчивого развития;
• коллективное управление природопользованием и охраной окружающей среды.
Государственная экологическая политика в России
В основе государственной экологической политики – концепция «охраны
окружающей среды», базирующаяся на антропоцентрическом подходе.
Соответственно и главный федеральный закон в этой области
деятельности называется «Об охране окружающей среды».
Но закон закрепляет не только терминологию, но и определяет основные
объекты охраны, основные принципы и функции, которые так же выстроены
в контексте этой концепции.
Государственная экологическая политика – совокупность
природоохранных целей, задач и приоритетов, существующих на
государственном уровне.
На основании утвержденной высшим органом власти государственной
экологической политики разрабатывается законодательство, с помощью
которого и реализуются намеченные цели.
Следует отметить, что в России никогда не было сильной государственной
экологической политики, поэтому в стране отсутствует необходимая
нормативно-правовая база для экологически обоснованного развития и
управления.
Начиная с 1990-х годов в роли основных документов, регламентирующих
государственную экополитику, выступали:
• Государственная программа охраны окружающей среды и рационального
использования природных ресурсов СССР на 1991–1995 годы и на перспективу до
2005 г. (Программа была разработана в недрах Госкомприроды СССР с участием
Государственного комитета по науке и технике СССР, Академии наук СССР,
Минздрава СССР, советов министров союзных республик, но в связи с распадом
СССР не имела никакого продолжения);
• Основные положения государственной стратегии Российской Федерации
по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития
(утверждены Указом Президента РФ от 4 февраля 1994 г. № 236);
• Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию
(утверждена Указом Президента РФ от 1 апреля 1996 г. № 440);
• Национальный план действий по охране окружающей среды Российской
Федерации на 1998– 2000 годы (НПДООС);
• Экологическая доктрина Российской Федерации (одобрена распоряжением
Правительства Российской Федерации от 31 августа 2002 г).
Все перечисленные документы в качестве основополагающей содержали все
ту же чуждую целям эколого-экономического развития концепцию «охраны
окружающей среды».
Эта концепция имеет мощные корни и действует со времен отраслевого
управления народным хозяйством, когда за охрану, восстановление и улучшение
состояния природных ресурсов отвечало само министерство или ведомство, в
чьем ведении и находились эти природные ресурсы.
Традиционная концепция «охраны окружающей среды» основана на
ресурсной парадигме развития, рассматривающей нашу планету
преимущественно как источник ресурсов.
Главной задачей власти считается задача экономического роста, а решение
задач сохранения среды обитания и природных комплексов всегда вторично
и финансируется по остаточному принципу.
И хотя экономический рост на базе существующих технологий ведет к
увеличению нагрузки на природные системы и самого человека, т.е. по сути к
его гибели, однако именно экономический рост рассматривается в качестве
основного способа преодоления экологического кризиса.
Только он якобы позволит нам, наконец, найти средства и заставит думать
об окружающей среде – о реках, озерах, морях и лесах.
В 1996 г. под влиянием основных деклараций Международного форума
«Рио-92» в качестве национальной экологической политики была
разработана и утверждена Указом Президента РФ «Концепция перехода
Российской Федерации к устойчивому развитию».
Из всех существующих ранее государственных стратегий в области
рационального использования и охраны природных ресурсов данный
документ отличался прогрессивной эколого-экономической идеологией.
Главными условиями перехода к устойчивому развитию становились
«сбалансированное решение проблем социально-экономического
развития и сохранение благоприятной окружающей среды и природноресурсного потенциала», а в перечне конкретных задач были определены
две следующие главные задачи:
а) добиться коренного улучшения состояния окружающей среды за
счет экологизации экономической деятельности в рамках
институциональных и структурных преобразований, позволяющих
обеспечить становление новой модели хозяйствования и широкое
распространение экологически ориентированных методов управления;
б) ввести хозяйственную деятельность в пределы емкости экосистем
на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих
технологий, целенаправленных изменений структуры экономики,
структуры личного и общественного потребления.
В этой концепции значительное место было отведено региональным программам
перехода к устойчивому развитию, реконструкции региональной промышленности с
учетом хозяйственной емкости территории.
К сожалению, с Концепцией был ознакомлен только узкий круг специалистов и
ученых.
В реальной действительности за прошедшие годы не было предпринято никаких
реальных шансов по реализации основных положений «Концепции перехода РФ к
устойчивому развитию» и сегодня о ней уже фактически забыли.
В последнем по времени документе, определяющем государственную
экологическую политику – «Экологической доктрине Российской Федерации»
(2002), записано: «Сохранение природы и улучшение окружающей среды
являются приоритетными направлениями деятельности государства и
общества. Природная среда должна быть включена в систему социальноэкономических отношений как ценнейший компонент национального
достояния».
Оказывается, не общество со своим хозяйством должно вписаться в порядок,
установленный самой Природой, и ее законы, а она – в нашу экономику.
При таком концептуальном подходе противоречия между Природой и
человеком непрерывно возрастают и все более отчетливо проявляется тенденция
вытеснения биосферы техносферой.
Природа столкнулась в очередной раз с крайним видовым монополизмом
конечного консумента – крупнейшего потребителя ресурсов.
Это нарушает естественный закон, поскольку противоречит системной
структуре биосферы и биологическому разнообразию.
Оценивая государственную экологическую политику последнего десятилетия,
можно с уверенностью сказать, что в ее основу положен антиэкологический
антропоцентризм.
Несмотря на то, что в настоящее время существуют весьма веские аргументы в
пользу экоцентризма, тем не менее, они пока игнорируются.
В марте–мае 2004 г. с Указов Президента РФ началась новая административная
реформа управления.
Предложенная новая структура принципиально отличается от старой четким
разделением на три уровня: министерства, службы и агентства.
Число министерств сокращается до 16.
В указах также определены полномочия и обязанности для каждого уровня
исполнительной власти.
Государственные органы, специально уполномоченные на выполнение
определенных функций по экологическому управлению, подразделяются на три
вида: комплексные, отраслевые и специальные.
Среди комплексных органов наибольшее число функций по экологическому
управлению возложено на Министерство природных ресурсов РФ.
МПР является федеральным органом исполнительной власти,
осуществляющим функцию по выработке государственной политики и
нормативно-правовому регулированию в сфере использования,
воспроизводства, охраны природных ресурсов (недра, лес, водные ресурсы,
животный мир, особо охраняемые природные территории).
Подведомственная МПР России Федеральная служба по надзору в сфере
природопользования (Росприроднадзор) осуществляет государственный
контроль за использованием и охраной отдельных видов природных ресурсов
и является уполномоченным государственным органом в области экологической
экспертизы в установленной сфере деятельности.
С 2004 г. государственный экологический контроль возложен на
Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному
надзору.
Ростехехнадзор является федеральным органом исполнительной
власти, осуществляющим следующие функции:
1) принятие нормативных правовых актов;
2) контроль и надзор в сфере охраны окружающей среды в части,
касающейся ограничения негативного техногенного воздействия и
безопасного ведения работ;
3) горный и энергетический надзор;
4) охрана атмосферного воздуха;
5) экологическая экспертиза в своей сфере деятельности;
6) регулирует безопасность и использование атомной энергии в
промышленности.
Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному
надзору подчинена непосредственно Правительству Российской Федерации.
Таким образом, на сегодняшний день новая структура федеральных
органов исполнительной власти имеет два органа, осуществляющих
государственный контроль в области охраны окружающей среды, и два
органа, уполномоченных в области экологической экспертизы.
Законодательная
власть
ПРЕЗИДЕНТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Судебная власть
ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Органы исполнительной власти, осуществляющие государственное управление и контроль
в области охраны окружающей среды
Комплексные
Отраслевые
Функциональные
Министерство природных
ресурсов РФ
(МПР России)
Министерство промышленности и
энергетики РФ
(Минпромэнерго)
Федеральная служба по
гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды РФ (Росгидромет)
Министерство РФ
по делам гражданской
обороны, чрезвычайным
ситуациям и ликвидации
последствий стихийных
бедствий
(МЧС России)
Министерство сельского
хозяйства РФ
(Минсельхоз)
Федеральная служба по экологическому,
технологическому и атомному надзору
РФ (Ростехнадзор)
Министерство экономического
развития и торговли РФ
(Минэкономразвития)
Федеральная служба по надзору в
сфере природопользования
(Росприроднадзор)
Министерство транспорта РФ
(Минтранс)
Федеральное агентство по техническому
регулированию и метрологии
(Ростехрегулирование)
Министерство
здравоохранения и
социального развития РФ
(Минздравсоцразвития)
Министерство
регионального развития
(Минрегион)
Министерство информационных
технологий и связи РФ
(Мининформсвязи)
Федеральная служба по надзору в
сфере защиты прав потребителей и
благополучия человека
(Роспотребнадзор)
За последние десять лет постоянные реорганизации привели к ослаблению
системы природоохранных органов не только в центре, но и в регионах.
Несмотря на то, что современная административная реформа, в основе
которой лежит разграничение функций между министерствами, службами и
агентствами, дает новые возможности для разработки концептуальных основ во
взаимоотношениях общества и природы, на самом деле в практической
деятельности нет четкого разграничения, отсутствует сколько-нибудь ясная
система целей и функций различных управленческих структур.
Отсутствие общепринятой государственной экологической политики и
нормативно-правовой базы в который раз сводят на нет проводимые реформы.
В самом ближайшем будущем определяющим критерием успеха
человечества станет его способность вписаться в биосферу, умение
соизмерять свою деятельность с возможностями природных комплексов.
Принятие такой концепции подразумевает переход от антропоцентризма к
экоцентризму.
Главной задачей систем управления при этом станет соизмерение,
уравновешивание материально-энергетических потоков в эколого-экономической
системе.
При таком подходе основной конституционной нормой должен стать
норматив, определяющий допустимый эколого-экономический баланс в
конкретной территории, в соответствии с которым и должна выстраиваться
структура эколого-экономического и природоохранного законодательства.
Концепция экоразвития в России
Принципы экоразвития. Стратегия экоразвития базируется на нескольких
основополагающих принципах, нацеленных на решение практических задач на
национальном и региональных уровнях:
• Региональные и локальные задачи экоразвития должны быть подчинены
глобальным и национальным целям предотвращения экологического кризиса
и оптимизации среды обитания человека (принцип «мыслить глобально –
действовать локально»).
• Региональное экоразвитие включает функцию раннего предупреждения
неблагоприятных экологических тенденций или предусматривает гарантии
их минимизации (принцип превентивности).
• Цели экоразвития первичны по отношению к целям экономического
развития (принцип экологического императива).
• Размещение и развитие материального производства на определенной
территории должно осуществляться в соответствии с ее экологической
техноемкостью (принцип эколого-экономической сбалансированности).
• Из всех возможных вариантов организации производства предпочтение
отдается вариантам, обеспечивающим наименьшую природоемкость,
сохранение окружающей среды и безопасные условия жизнедеятельности
людей (принцип экологизации и гуманизации производства).
В связи с изменением главной цели изменяются требования к
организационной и функциональной структурам управления.
Организационная структура управления экоразвитием должна :
• быть неотъемлемой частью общей структуры управления
государством, должна быть вписана в единый цикл управления;
• отражать основные цели и задачи экоразвития;
• быть адекватной системе экологического законодательства;
• не иметь дублирующих структурных подразделений;
• иметь профессиональные кадры, способные к выполнению задач
экоразвития.
Функциональная структура управления должна включать совокупность
взаимосвязанных блоков, в каждом из которых, в свою очередь, выделяются
свойственные им цели и задачи.
Важнейшие функциональные блоки можно обозначить как «закон»,
«кадастр», «экономика», «контроль» и «организация».
Закон
• Создание целостной законодательной системы экологического права.
• Разработка, совершенствование и утверждение законов и других
нормативно-правовых актов, охватывающих все аспекты изучения,
эксплуатации, экономического использования и охраны природных
ресурсов, а также порядка применения этих законов и правовых норм.
Законодательная система природопользования должна опираться на:
• Конституцию РФ,
• Гражданский кодекс РФ,
• Федеративный договор РФ,
• Закон об охране окружающей среды
и строиться на единой методологической основе, учитывающей принципы
экоразвития.
Важнейшие документы, которые необходимы в настоящее время в целях
создания единой законодательной системы природопользования, это:
• «Основы государственной политики и законодательства в области
использования и охраны природных ресурсов»,
• закон «О федеральных природных ресурсах»,
• закон «О собственности на природные ресурсы»,
• закон «О разграничении прав собственности и полномочий в области
использования и охраны природных ресурсов между органами
государственной власти РФ и субъектов РФ».
Построение законодательной системы природопользования предполагает
возможно полную кодификацию многочисленных правовых и нормативных
актов и создание поресурсных кодексов – земельного, водного, горного,
лесного, биоресурсного.
Кадастр
• Ведение комплексных государственных кадастров природных ресурсов.
• Изучение и учет потенциалов, запасов и оборота (самовозобновления)
природных ресурсов.
• Оценка ресурсного потенциала и условий воспроизводства ресурсов
бассейнов, регионов и страны в целом.
• Анализ и прогнозирование ресурсной базы экономики и поддержания
качества окружающей среды.
• Разработка государственных перспективных программ комплексного
освоения и неистощительной эксплуатации природных ресурсов.
В сферу изучения, учета и ведения государственных кадастров должны войти и
такие ресурсы как ассимиляционный и продукционный потенциалы,
климатические ресурсы, экологическая техноемкость территорий.
Экономика
• Формирование тотальной системы платности и политики цен на
природные ресурсы.
• Введение экономических распределительных функций и конкурсного
подхода в комплексное использование ресурсов и в разные по назначению
направления использования одного и того же ресурса.
• Оценка себестоимостей различных этапов изучения, освоения,
использования и воспроизводства ресурсов, а также определение цены
неприкосновенности ресурса.
• Развитие и повышение экономической эффективности системы
лицензирования изысканий и эксплуатации природных ресурсов.
• Формирование эффективной инвестиционной политики,
экономическое стимулирование ресурсосбережения.
Контроль
• Контроль за соблюдением законов, стандартов, норм и лимитов,
касающихся эксплуатации и охраны природных ресурсов.
• Нормативное регулирование всех фаз ресурсного цикла, их
безопасности и экономичности.
• Организация и осуществление государственной экспертизы в области
пользования природными ресурсами.
• Контроль ведомственных оценок запасов и потребностей в ресурсах.
Проверка основных экономических показателей использования ресурсов –
образования и распределения капитала, возврата инвестиций.
• Контроль лицензирования.
• Соблюдение государственных интересов в области. сохранения
ресурсного потенциала страны и международного сотрудничества по
изучению и эксплуатации ресурсов.
• Разработка системы санкций за нарушения рационального
природопользования.
Организация
• Формирование оптимальной организационной структуры
государственного управления экоразвитием и экологизацией на
федеральном и региональном уровнях.
• Разграничение прав и обязанностей по управлению природными
ресурсами и экологическим контролем и надзором между различными
ведомствами при обеспечении тесной межотраслевой координации
регулирования и контроля пользования ресурсами.
• Разграничение прав собственности и полномочий по управлению
природными ресурсами между органами государственной власти РФ и
субъектов РФ.
• Формирование единой информационной системы природно-ресурсного
мониторинга.
• Организация системы региональных, бассейновых и территориальных
(по субъектам РФ) органов, предприятий и учреждений по управлению
использованием и охраной природных ресурсов.
• Организация научных исследований и технических изысканий во всех
сферах природопользования.
Вопросы управления экоразвитием и экологизацией могут найти конкретное
воплощение лишь на национальном уровне, поскольку они связаны с
особенностями государственного устройства и экологической политикой.
Главные условия, необходимые для реализации концепции экоразвития
• Наличие глубоко проработанной единой государственной
экологической политики, подкрепленной долгосрочной стратегической
программой.
На фоне поворота к гражданскому обществу и обеспечению прав человека
хуже всего обстоит дело как раз с обеспечением права людей на безопасную
среду жизни, на гарантированную защиту от техногенного загрязнения и
поражения.
Между тем, промышленность страны, наши самые мощные в мире центры
бесхозяйственности, очаги радиации и лесные пожары оказывают
губительное влияние на состояние здоровья значительной части населения,
угнетают природные системы и вносят очень ощутимый вклад в глобальное
антропогенное загрязнение планеты.
Это становится существенным объектом критики со стороны других
государств, еще больше роняет наш престиж и мешает благоприятному
экономическому обмену.
• Наличие глубоко проработанного законодательства в области
природопользования и охраны окружающей среды.
Экологическое законодательство должно опираться на сильную и
конкретную конституционную норму.
• Достаточное финансовое и материальное обеспечение.
Годовая сумма затрат на охрану природы и окружающей среды в России на
порядок меньше наносимого экоущерба и не превышает 1% ВНП.
За счет средств федерального бюджета и средств территорий
продолжается финансирование нескольких природоохранных и
реабилитационных программ, но выделяемые суммы намного меньше
требующихся ассигнований.
К тому же расходование этих средств оставляет желать много лучшего.
Резкий дефицит финансирования – путь к продолжению и усугублению
национального экологического кризиса.
В сложившейся ситуации трудно рассчитывать на то, что государственное
финансирование быстро достигнет требуемого уровня.
Реализация принципа платности природопользования сама по себе тоже
нескоро сможет изменить положение.
Поэтому необходимо проведение такой федеральной и региональной
финансово-кредитной и налоговой политики, которая способствовала бы
активизации предпринимательской деятельности в области
природопользования, привлечению инвестиций, в том числе и иностранных,
направляемых на экологически ориентированное технологическое
перевооружение.
• Участие населения в процессе выработки и принятия решений по
наиболее важным практическим задачам экоразвития.
Особенно важен общественный контроль при переходном процессе
либерализации экономики и приватизации хозяйственных объектов.
Современный инструментарий информационных связей между населением,
специалистами и системой управления разнообразен.
Применительно к рассматриваемым задачам наиболее подходящими
являются проблемные социологические обследования и методы социального
проектирования.
Для этого необходима доступность, открытость и публичность всей
информации о техногенном загрязнении среды и обусловленном им риске для
здоровья людей.
Практика показывает, что несоблюдение этого требования сильно затрудняет и
искажает оценку социально-экологической ситуации, а при общественной
настороженности по отношению к пробелам в информации приводит к
серьезным коллизиям.
В частности, сокрытие данных о вредных эмиссиях на предприятиях ВПК
приносит неизмеримо больший вред, чем раскрытие его тайн, чаще всего
мнимых.
Следует помнить, что психологическая реакция людей на техногенные
изменения в окружающей среде входит в объективную оценку экологической
ситуации.
• Научно-методическая, информационная и нормативная
обеспеченность территориальных эколого-экономических программ.
Существует острая потребность в детальной разработке научнометодических, справочных материалов, рабочих методик и нормативов по
широкому кругу прикладных проблем природопользования.
Наиболее важными из них являются:
1. соизмерение производственных и природных потенциалов
конкретных территорий;
2. количественная оценка природоемкости производства и
экологической техноемкости природной среды (территориальные
экологические нормативы);
3. организация и проведение экологической паспортизации и экспертизы
хозяйственных объектов;
4. процедура предпроектной оценки воздействия намечаемых к
созданию хозяйственных объектов на окружающую среду (ОВОС);
5. создание специализированных банков региональной экологоэкономической информации.
• Правильная кадровая политика, при которой доступ к власти и
управлению природопользованием определяется профессионализмом и
компетентностью.
Международное сотрудничество и национальные интересы России
в сфере экологии и природопользования
Участие России в международном сотрудничестве в области охраны ОС и
рационального природопользование протекает в следующих направлениях:
1. Выдвижение государственных инициатив;
2. Работа в международных организациях;
3. Подготовка международных конвенций и соглашений и их
последующее выполнение;
4. Двустороннее сотрудничество.
• Россия сотрудничает с ЮНЕП (Программой ООН по окружающей среде) в
выработке стратегии защиты природы от загрязнения, создания системы
глобального мониторинга, борьбы с опустыниванием.
• Россия – член Всемирного союза охраны природы, который является
лидером в разработке программ по исследованию и сохранению
биоразнообразия.
Кроме того, Россия развивает, углубляет экологическое сотрудничество с:
• ЮНЕСКО (Комитет ООН по вопросам образования, науки и культуры);
• ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения);
• ФАО (орган ООН по продовольствию и сельскому хозяйству);
• МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии).
Россия также является непременным участником многосторонних
международные конвенций и соглашений в области охраны окружающей среды.
Точкой отсчета принято считать 1911 г., когда была подписана:
• Конвенция по охране котиков.
• Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры,
находящимися под угрозой уничтожения.
Эта Конвенция была подписана Правительством СССР 03.03.73 в Вашингтоне и
ратифицирована 08.09.76.
Она направлена на защиту некоторых видов дикой фауны и флоры от
чрезмерной эксплуатации в международной торговле.
Во исполнение положений Конвенции Правительство РФ приняло
Постановления «О мерах по обеспечению выполнения обязательств российской
стороны, вытекающих из Конвенции о международной торговле видами дикой
фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения, от 3 марта 1973 года»
от 13.09.94 № 1051 и «Об оговорках по видам диких животных, включенных в
Приложения I и II Конвенции о международной торговле видами дикой фауны и
флоры, находящимися под угрозой исчезновения, от 3 марта 1973 года» от
07.04.95 № 318.
Перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных,
продажа изделий из шкур которых запрещена, утвержден приказом Минприроды
России от 27.06.94 № 202 и зарегистрирован в Минюсте России 13.07.94 № 632.
• Конвенция по защите морской среды Балтийского моря (Хельсинкская
конвенция).
Она была подписана в марте 1974 г. представителями прибрежных стран
Балтики: ГДР, Данией, Польшей, СССР, Финляндией, ФРГ, Швецией — и
вступила в силу в мае 1980 г.
Хельсинкская конвенция стала первым международным соглашением,
затрагивающим все источники загрязнений, расположенные на побережье
(точечные и диффузные), в море (морские суда), а также атмосферу.
В 1992 г. обновленная Конвенция была подписала всеми странами
Балтийского моря и Комиссией Европейского экологического сообщества.
Основополагающий принцип Хельсинкской конвенции — снижение
вероятности загрязнения окружающей среды за счет изменения
технологических, управленческих и иных форм природопользования.
Хельсинкская конвенция имеет мощную методологическую базу и свои
концептуально-программные подходы, обеспеченные исполнительными
структурами и финансовыми ресурсами как на национальном, так и
наднациональном уровнях.
Ее рабочим органом является Хельсинкская комиссия (ХЕЛКОМ).
За время ее работы разработано более 100 рекомендаций, требования
которых должны соблюдаться в регионе.
• Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие
расстояния.
Конвенция подписана СССР в Женеве 13.11.79 и ратифицирована
Президиумом Верховного Совета СССР 29.04.80 (вступила в силу 16.03.83).
Конвенция направлена на уменьшение выбросов, причиняющих
значительный ущерб природным ресурсам, имеющим жизненно важное
экологическое и экономическое значение, таким как леса, почва, водные
ресурсы, и историческим памятникам, а при определенных условиях
оказывающих вредное воздействие на здоровье человека.
Положения Конвенции конкретизируются отдельными протоколами.
В 1985 г. в Хельсинки Правительство СССР подписывает Протокол о
сокращении выбросов серы или их трансграничных потоков, по меньшей
мере, на 30 % по отношению к Конвенции 1979 г. (ратифицирован 10.09.86).
В 1988 г. в Софии Правительство СССР подписывает Протокол об
ограничении выбросов окислов азота или их трансграничных потоков
(ратифицирован 21.06.89).
В 1994 г. Правительство Российской Федерации в Осло подписывает
Протокол о дальнейшем сокращении выбросов серы (ратифицирован
14.06.94).
• Венская конвенция об охране озонового слоя.
Эта Конвенция, подписанная 22.09.85 и ратифицированная 18.06.86,
направлена на принятие соответствующих мер для охраны здоровья
людей и окружающей среды от вредных воздействий, которые
возникают или могут возникнуть в результате человеческой
деятельности, изменяющей или способной изменить озоновый слой.
Во исполнение Венской конвенции Правительством СССР 16.09.87 был
подписан и 10.11.88 ратифицирован Монреальский протокол по веществам,
разрушающим озоновый слой.
В 1990 г. в Лондоне была принята Лондонская поправка по веществам,
разрушающим озоновый слой, ратифицированная 13.01.92.
Монреальский протокол и Лондонская поправка ориентированы на
снижение вероятности антропогенного разрушения озонового слоя в
Северном полушарии за счет прекращения выпуска, использования и закупки
разрушающих озон реагентов, а также реорганизации технологии
производства изделий, содержащих разрушающие озон вещества.
В целях обеспечения выполнения требований Конвенции и Протокола
Правительство РФ приняло постановление «О первоочередных мерах по
выполнению Венской конвенции об охране озонового слоя и Монреальского
протокола по веществам, разрушающим озоновый слой» от 24.05.95 № 526.
• Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных
отходов и их удалением.
Базельская конвенция была подписана 22.03.89, ратифицирована
Федеральным законом «О ратификации Базельской конвенции о контроле за
трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением» от 25.11.94 № 49ФЗ и введена в действие с 01.05.95.
Она определяет порядок контроля за трансграничным перемещением
опасных отходов.
Во исполнение упомянутого Федерального закона Правительство РФ
постановлением «О первоочередных мерах по выполнению Федерального
закона «О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной
перевозкой опасных отходов и их удалением» от 01.07.95 № 670 запретило
импорт опасных отходов с целью их захоронения или сжигания на территории
Российской Федерации.
В целях выполнения обязательств по Базельской конвенции и обеспечения
государственного регулирования трансграничных перевозок опасных отходов в
Российской Федерации с учетом требований экологической безопасности
Правительство РФ постановлением «О государственном регулировании и
контроле трансграничных перевозок опасных отходов» от 01.07.96 № 766
утвердило «Положение о государственном регулировании трансграничных перевозок опасных отходов» и ввело его в действие с 01.01.97.
• Конвенция об оценке воздействия на окружающую среду в
трансграничном контексте.
Конвенция составлена в Эспоо (Финляндия) 25.02.91 г.
Она рассматривает комплекс мер по предотвращению вредного
трансграничного воздействия в результате планируемой деятельности, а
также по его уменьшению и контролю за ним.
Конвенция была подписана Правительством СССР 06.07.91 и подтверждена
Правительством РФ 13.01.92 (№ Н-№ 11 ГП МИД России).
• Конвенция о трансграничном воздействии промышленных аварий.
Конвенция была подписана от имени Правительства Российской Федерации
17.03.92 в Хельсинки, ратифицирована 18.03.92 и введена в действие на
территории России с 04.11.93 Постановлением Совета Министров РФ от 04.11.93
№ 1118 «О принятии Конвенции о трансграничном воздействии промышленных
аварий».
Конвенция применяется в отношении промышленных аварий, обеспечения
готовности к ним и ликвидации последствий тех аварий, которые могут привести
к трансграничному воздействию, включая воздействие аварий, вызванных
стихийными бедствиями, а также в отношении международного сотрудничества,
касающегося взаимной помощи, исследований и разработок, обмена
информацией и технологией в области предотвращения промышленных аварий,
обеспечения готовности к ним и ликвидации их последствий.
• Международная конвенция о гражданской ответственности за ущерб от
загрязнения нефтью 1992 года (Конвенция об ответственности 1992 года).
Настоящая Конвенция применяется по отношению к ущербу от загрязнения,
причиненному на территории договаривающегося государства, включая его
территориальное море и исключительную экономическую зону,
установленную в соответствии с международным правом.
В ней оговариваются предупредительные меры для предотвращения или
уменьшения такого ущерба.
Конвенция денонсирована Федеральным законом «О присоединении
Российской Федерации к Протоколу 1992 года об изменении Международной
конвенции о гражданской ответственности за ущерб от загрязнения нефтью 1969
года и денонсации Российской Федерацией Международной конвенции...» от
02.01.2000 № 26-ФЗ.
Собственник судна с момента инцидента или, если инцидент состоит из ряда
происшествий, с момента первого происшествия несет ответственность за любой
ущерб от загрязнения, причиненный судном.
Никакой иск о возмещении ущерба от загрязнения не может быть предъявлен
к собственнику судна иначе, как в соответствии с настоящей Конвенцией.
Если происходит инцидент, связанный с двумя или более судами, в результате
которого причиняется ущерб от загрязнения, собственники всех причастных к
нему судов несут солидарную ответственность за всю совокупность убытков.
Международные конвенции вступают в силу на территории Российской
Федерации в порядке и сроки, предусмотренные в них или согласованные при
подписании.
В случае обязательности их действий на территории Российской Федерации
они принимаются в форме федерального закона.
В Российской Федерации ратифицированы следующие международные
конвенции на основе принятия соответствующих федеральных законов, уже
вступивших в силу.
• «О ратификации рамочной Конвенции ООН об изменении климата» от
04.11.94 № 34-ФЗ.
• «О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной
перевозкой опасных отходов и их удалением» от 25.11.94 № 49-ФЗ.
• «О ратификации Конвенции о биологическом разнообразии» от 17.02.95 №
16-ФЗ.
• «О ратификации Протокола по охране окружающей среды к Договору об
Антарктике» от 24.05.97 № 79-ФЗ.
• «О присоединении Российской Федерации к Протоколу1992 года об
изменении Международной конвенции о создании Международного фонда для
компенсации ущерба от загрязнения нефтью 1971 года и денонсации
Российской Федерацией Международной конвенции о создании
Международного фонда для компенсации ущерба от загрязнения нефтью
1971 года» от 02.01.2000 № 26-ФЗ.
Проблема экологического суверенитета России
Заинтересованность правительства России в привлечении иностранного
капитала для углубления рыночных преобразований приводит к тому, что наша
территория все чаще становится местом размещения экологически «грязных»
производств.
Еще около 35 лет назад американская корпорация «Оксидентал Петролеум»
подписала соглашение о строительстве на территории СССР заводов по
производству жидкого аммиака с последующей его поставкой в США и многие
другие страны.
Общая стоимость производства – 20 млрд. долларов («сделка века»).
Заводы были построены и буквально залили рынок жидким аммиаком, но по
цене вдвое ниже мировой.
Сооруженный в рамках данного соглашения аммиакопровод Тольятти–Одесса
стал в перспективе настоящей «экологической бомбой». Авария на нем могла бы
стать экологической катастрофой, сопоставимой по масштабам с трагедией в
индийском городе Бхопала.
Часто, под видом международного экологического сотрудничества некоторые
отечественные коммерческие организации, пользуясь несовершенством
законодательства, а то и вовсе его нарушая, пытаются разместить вредные
отходы иностранных предприятий на территории России, причем даже в
курортных зонах.
Подобные ситуации весьма характерны для стран «третьего» мира.
Привлекая инвестиции для подъема своих национальных экономик, они
вынуждены были отдавать на расхищение природные ресурсы, и превращались в
объекты «экологического колониализма».
Транснациональные корпорации получили в Бразилии 12 концессий на
территории почти 44 млн. га для лесоразработок, создания животноводческих
хозяйств, добычи полезных ископаемых, строительства дорог.
В результате Амазония потеряла 10% своих лесов.
В одном из исследований Международного банка реконструкции и развития
отмечалось, что если в Бразилии будут реализованы все запланированные 34
проекта по развитию металлургической промышленности, то в ближайшие
десятилетия это приведет к полному уничтожению всех лесных массивов
Амазонии.
Животноводческие хозяйства, лишенные очистных сооружений сбрасывали
органические отходы прямо в реки.
Показательна классификация промышленных производств, принятая в США.
Первую группу образуют предприятия, которые характеризуются
минимальным ущербом для ОПС – они могут размещаться на территории самой
Америки.
Вторая группа включает предприятия, которые могут быть размещены только в
пределах морского бассейна США.
Наконец, третья группа – опасные предприятия, которые должны быть
вынесены как можно дальше от границ США в развивающиеся страны Азии и
Африки (не исключено, что под любым предлогом и в России) при сколь угодно
дорогой транспортировке продукции обратно в США.
На всем протяжении своих отношений с западным миром Россия интересовала
последних лишь как источник огромных ресурсов.
Международными экспертами национальные богатства России оценены в 400
трлн. долларов; в этом отношении гражданин России в 2 раза богаче американца,
в 6 раз – немца и в 22 раза – японца.
В свое время премьер-министр Англии Т.Блэр заявил, что главная задача
России, проигравшей «холодную войну» – стать поставщиком природных
ресурсов для стран-победительниц.
В силу этого обстоятельства, многие российские ученые и специалисты
отмечают значительную активность Запада и его спецслужб в природоохранном
комплексе России. Это проявляется в трех ключевых направлениях:
• сбор детальной информации о состоянии ОС и природных ресурсов России,
которая представляет собой огромную стратегическую и коммерческую
ценность;
• в ряде случае переход к прямому управлению отдельными частями
природоохранного комплекса России либо через насаждаемые и оплачиваемые
ими структуры (или проекты), либо через международные экологические
организации;
Скандальную известность приобрела «экологическая» деятельность некоего отставного
офицера ВМФ, в результате которой иностранная экологическая организация получила не
только информацию о радиационном загрязнении наших северных морей, но и некоторые
данные о российских атомных подводных лодках, составляющие государственную тайну.
• своеобразная «экологическая интервенция», когда напористо и откровенно
навязываются новые природоохранные технологии, реализовать которые
экономически весьма сложно, а то и невозможно.
Особенно обострилась проблема нелегального трансграничного перемещения
токсичных отходов.
В настоящее время размеры нелегальной торговли и (или) нелегального
трансграничного перемещения составляют около 100 млн. т.
Так, Индия стала «глобальной свалкой» для огромного количества
технического цинка, отходов от производства свинца, а также использованных
аккумуляторов из Германии, США, Австралии, Великобритании и Дании.
Россия, испытывающая хронические экономические проблемы, принимает
указанные отходы для переработки, сжигания, нейтрализации.
Существуют проекты строительства заводов по сжиганию ввозимых (под видом
низкоэнергоемких носителей) опасных отходов на территории Московской и
Новгородской областей, Алтайского края.
По некоторым данным в период с 1967 по 1993 гг. 95 фирм из Германии, США,
Австрии, Италии, Канады предприняли попытки ввезти в Россию более 30 млн. т
опасных отходов.
В 1993 г. Ввезено и размещено на территории России около 4000 т отходов, в
том числе радиоактивных, ртутных, цинковых и др.
В 1997 г. Завезено в качестве вторичного сырья около 230 тыс. т только
учтенных отходов.
Некоторые компании даже предлагают бесплатно построить заводы по
переработке опасных отходов, если на них впоследствии будет перерабатываться
и определенное количество зарубежных отходов.
В 2001 г. Минатом РФ позволил завезти на территорию России 20 тыс. т
отработанного ядерного топлива, выгруженного из реакторов зарубежных АЭС,
для длительного хранения и частичной переработки.
Отсюда, важнейшие национальные цели России в сфере экологии:
1. Обеспечение экологической безопасности на государственном уровне и
создание необходимых условий региональным и местным органам
государственной власти (минимизация группового и индивидуального риска,
уменьшение степени воздействия антропогенных факторов, улучшение
состояния здоровья населения).
2. Обеспечение экологического суверенитета за счет получения доступа к
мировым природным ресурсам и выделения справедливых квот на изъятие
конкретных природных ресурсов, пересмотр договоров, ущемляющих
интересы страны, нейтрализация экологических агрессий, шантажа и т.п.
3. Создание рынка экологических технологий и ресурсного рынка для обмена
природными ресурсами и услугами.
О соотношении демографических и экономических требований
Согласно краткосрочному прогнозу ООН по крайней мере до 2015 г.
население Земли будет линейно возрастать со скоростью около 85 млн.
человек в год. Только после этого можно ожидать некоторого замедления
роста.
Прирост реального ВВП для всех стран мира до 2010 г. составил в
среднем 3,2% в год.
Для периода с 2010 по 2020 г. согласно последнему прогнозу Всемирного
банка прирост ВВП составит 2,9% в год.
Последняя цифра складывается из прироста ВВП развитых стран на уровне
2,4%, развивающихся стран – на уровне 5,4% и стран «большой пятерки»
(Китай, Индия, Бразилия, Индонезия, Россия) – на уровне 5,8% в год.
Этот оптимистический с точки зрения экономики прогноз предполагает
«выравнивающий» прирост ВВП на душу населения.
Никаких реальных прогнозов прекращения роста экономики, в том числе и
сопряженных с динамикой численности населения, не существует.
Однако приоритеты и цели стратегии экоразвития все настойчивее
вторгаются в планы развития цивилизации.
Человечество находится перед чрезвычайно ответственным
выбором в точке бифуркации, путь от которой определяет
возможность выживания и развития.
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
1 263
Размер файла
6 884 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа