Лекции по экологическим проблемам мира

Подождите немного. Документ загружается.

ские, нефтеперерабатывающие, цементные, целлюлозно-бумажные), горное

производство, химизированное сельское хозяйство, военная промышлен-

ность и военные объекты, различные виды транспорта, городское комму-

нальное хозяйство.

На рис. 1 представлена типичная «экологическая» схема действующего

производства. Последнее характеризуется целым рядом факторов вредного

воздействия на окружающую природную среду (рис. 2): выбросы в атмосфе-

ру, сбросы в водоемы, образование промышленных и бытовых отходов. При-

чем формируется, как минимум, два типа отвалов. Один - от цеха подготовки

сырья: твердые отходы дробления, обогащения, промывки и т.д. Другой - от

основного производства (шламы, шлаки, зола, огарок и др.). Кроме того, в

отвалы сбрасывается собственная бракованная продукция. Производство

обязательно имеет шламоотстойник (куда сбрасываются всевозможные жид-

кие и пастообразные шламы) и свалку собственных бытовых отходов. Кроме

того, следует иметь в виду, что пылевые фильтры, очистные сооружения для

промстоков, абсорберы для газов, хотя и выполняют важнейшие экологиче-

ские задачи по предотвращению загрязнения воздуха и водного бассейна, но

требуют регулярного опорожнения от накопившейся пыли, ила, осадков - а

это десятки тысяч тонн отходов. Они также сбрасываются в отвалы, ускоряя

их переполнение.

Специалисты уже давно предлагают ввести некую «экологическую»

оценку для каждого вида промышленной и сельскохозяйственной продукции,

на каждый агрегат, каждый технологический процесс и т.д. Такой количест-

венный показатель крайне необходим для объективной оценки успехов (или

провалов) в области экологической политики государств (особенно разви-

вающихся), а также для понимания имеющихся перспектив. Такая оценка

должна учитывать все выбросы, сбросы, отходы, радиацию, шум и другие

отрицательные воздействия на среду, создаваемые при выработке одной тон-

ны данной продукции, или за одни сутки работы данной технологической

линии и т.д. Примерная «энерго-экологическая» оценка украинской про-

мышленной продукции приведена в табл. 1. Как мы видим, энергоемкость и

количество вредных отходов довольно значительны. Для того чтобы гово-

рить о каком-либо прогрессе в области охраны окружающей среды все эти

показатели нужно снизить минимум втрое. Это касается и других стран пост-

советского пространства, в частности, России, где выбросы составляют около

70 млн. т. в год. В США, где валовой национальный продукт в 4 раза выше, в

воздух выбрасывается ежегодно около 150 млн. т. загрязняющих веществ,

только вдвое больше. Т.е. экономика в несколько раз чище, чем в России.

Количественная оценка загрязнений

Для определения степени загрязнения окружающей среды и влияния

того или иного загрязнителя (поллютанта) на живые организмы и здоровье

человека, оценки потенциальной опасности технологических процессов, про-

ведения экологических экспертиз состояния окружающей среды или отдель-

ных ее объектов используется понятие норматива (стандарта) качества окру-

жающей среды.

Они выступают как критерии ее состояния и определяются предельно до-

пустимыми нормативами вредных воздействий, превышение которых создает

угрозу для человека и биоты. Первая группа - санитарно-гигиенические нор-

мативы: нормы предельно допустимых концентраций вредных веществ в воз-

духе, воде, почве (ПДК).

Следующая группа нормативов устанавливает требования к источнику

вредного воздействия. Это нормативы ПДВ (предельно допустимый выброс) в

атмосферу и ПДС (предельно допустимый сброс) в водные объекты, предельно

допустимые уровни вредных физических воздействий (шума, облучения, ра-

диационного воздействия и др.), разрешение на вывоз и захоронение твердых

отходов.

Третья группа содержит нормы и правила, регламентирующие различ-

ные виды деятельности, включая использование ресурсов и охрану природы:

1. предельно допустимые нагрузки на окружающую природную среду

(ПДН);

2. разрешение на землепользование и лесопользование;

3. установление квот вылова рыбы и отстрела диких животных;

4. строительные и градостроительные правила;

5. нормативы санитарно-защитных зон;

6. экологические требования к технике, технологии, продукции;

7. требования к экологическому обоснованию хозяйственной деятель-

ности;

8. лицензирование экологической деятельности.

Санитарно-гигиенические стандарты качества окружающей среды

Предельно-допустимая концентрация - максимальная концентрация за-

грязнителя, отнесенная к определенному периоду осреднения, которая при

периодическом воздействии или на протяжении периода времени не оказы-

вает вредного воздействия на человека и на окружающую среду в целом.

Считается, что ПДК загрязнителя - это такое его содержание в природной

среде, которое не оказывает на человека ни прямого, ни косвенного воздей-

ствия. Т.е. не снижает трудоспособности, не ухудшает самочувствия, не вре-

дит здоровью в случае постоянного контакта (причем привыкание к вредным

веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказа-

тельство недопустимости воздействия), а также не вызывает отрицательных

последствий у потомков.

Содержание химических веществ в окружающей среде начали контро-

лировать еще в 1925 г., когда определили первые значения ПДК для воздуш-

ной среды рабочей зоны. В 1949 г. впервые были установлены некоторые

ПДК для атмосферного воздуха населенных пунктов, а в 1950 г. - для воды.

Современное санитарно-гигиеническое нормирование охватывает все среды,

включая почву, продукты питания и т.д., а также различные пути поступле-

ния вредных веществ в организм. ПДК в разных средах (воздухе, воде, почве)

положены в основу нормирования всех загрязнителей. ПДК загрязнителей в

нормативах разных стран часто различается.

ПДК устанавливаются Министерством здравоохранения (главными са-

нитарными инспекциями), Госстандартом в законодательном порядке. Кроме

того, они рекомендуются соответствующими организациями и комиссиями

на основе результатов комплексных научных исследований, лабораторных

экспериментов, а также сведений, полученных после аварий на производст-

вах, военных действий, природных катастроф. При разработке ПДК также

используются материалы длительных медицинских обследований людей на

вредных химических производствах, на АЭС, в шахтах, карьерах.

Величины ПДК могут значительно варьировать. При краткосрочном

действии вредного фактора допускаются более высокие концентрации. И на-

оборот, чем более длительным будет действие фактора, тем более жесткие

требования должны предъявляться к нормативам ПДК. В настоящее время

применяются два норматива ПДК для населенных пунктов - максимальная

разовая и среднесуточная ПДК.

Максимальная разовая ПДК атмосферных загрязнений устанавливается

в процессе наблюдений над людьми, которые кратковременно (5-20 минут)

вдыхают воздух с примесью изучаемого вещества в концентрациях, не пре-

вышающих принятые нормы для производственных помещений. Определя-

ются пороговые рефлекторные реакции - ощущение запаха, изменение био-

электрической активности мозга, световой чувствительности глаз и т.д.

Среднесуточные ПДК (при годовом осреднении) устанавливаются по

наблюдениям за степенью так называемого резорбтивного (от латинского

«поглощение», «всасывание») влияния - общетоксического, канцерогенного,

мутагенного и т.д. Здесь уже наблюдения проводятся обычно над лаборатор-

ными животными (крысами, морскими свинками).

Критерием этой величины ПДК служит неравенство:

< ПДК, где С

- максимальная концентрация вещества в воздухе.

Более строго: С

+ Сф < ПДК, где Сф - фоновая концентрация вещества

в воздухе.

Норматив качества воздуха для вентиляции на производстве составляет

0,3 ПДКр

б. зоны- Предельно допустимые концентрации вредных веществ в

воздухе рабочей зоны - это концентрации, которые при ежедневной работе

(не превышающей 41 часа в неделю) в течение всего рабочего стажа и в от-

даленные сроки жизни не вызывают заболеваний или отклонений в состоя-

нии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований. ПДК

в воздухе рабочей зоны на постоянных рабочих местах производственных

помещений, а также в цехах опытно-конструкторских производств определе-

ны системой ГОСТ.

Чаще всего в современных условиях атмосферный воздух одновремен-

но загрязнен несколькими вредными веществами. При одновременном вы-

бросе нескольких видов газов и пыли расчеты проводятся как отдельно по

каждому виду загрязнителя, так и по суммарным выбросам всех ингридиен-

тов. При этом надо учитывать эффект суммации загрязняющих веществ, ко-

торый заключается в следующем. Каждое из веществ, взятое отдельно, может

иметь концентрацию, меньшую ПДК и не опасную, но суммарное воздейст-

вие всех загрязнителей вызывает такой же эффект, как вещество с превы-

шающей ПДК. Примером суммации отрицательного воздействия может слу-

жить совместное действие сернистого газа и сероводорода, ацетона и фенола,

ацетальдегида и винилацетата, диоксида азота и формальдегида, смеси силь-

ных кислот (серной, соляной, азотной) и т.д. В Перечне ПДК на 01.01.00 есть

51 сочетание веществ, обладающих эффектом суммации. При одновремен-

ном присутствии в воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией

вредного воздействия, для каждой группы веществ однонаправленного влия-

ния рассчитывается безразмерная суммарная концентрация.

При этом должно соблюдаться соотношение:

С С С

1 i 2 , ,

. < 1

ПДК, ПДК

ПДК

где Ci, С

, С

- фактические концентрации загрязнителей, мг/м ;

ПДК

, ПДК

- ПДК загрязнителей, мг/м

Другой метод: значения концентраций нескольких веществ, обладаю-

щих суммацией вредного действия, условно приводятся к значению концен-

трации одного из них:

ПДК

где С - приведенная концентрация; Ci - концентрация вещества, к ко-

торому осуществляется приведение; ПДК1 - максимально разовая ПДК ве-

щества, к которому осуществляется приведение; ПДК

, ..., ПДК

- ПДК дру-

гих веществ, входящих в рассматриваемую группу суммации; С

, ..., С

- их

концентрации.

В зависимости от токсичности выделяют 4 класса опасности приме-

сей в воздухе: 1 класс - чрезвычайно опасные вещества, для которых прово-

дится полная схема тестирования (острый, подострый, хронический и пожиз-

ненный опыты на разных группах животных); 2 класс - высоко опасные ве-

щества, изучаемые по развернутой схеме; 3 класс - опасные соединения, для

которых не ставится хронический эксперимент; 4 класс - умеренно опасные

вещества, нормируемые по экспресс-схеме.

Вещества, для которых не определены ПДК населенных мест, норми-

руются с помощью ориентировочно безопасных уровней воздействия -

ОБУВ. Списки ПДК и ОБУВ регулярно дополняются и уточняются.

Подход к определению ПДК для водной среды несколько иной, чем для

воздуха. Существует три группы признаков, определяющих качественные

характеристики воды. В первую группу входят так называемые органолепти-

ческие показатели - запах, привкус, окраска, пенообразование, температура и

т.д. Вода будет считаться непригодной для питья, если она обладает непри-

ятным запахом или привкусом, даже при условии, что они порождаются от-

носительно безвредными химическими ингредиентами.

Во вторую группу входят санитарно-токсикологические и гигиениче-

ские показатели, описывающие воздействие химических веществ на здоровье

человека и животных, степень микробного загрязнения воды и степень пара-

зитологического заражения (яйцами гельминтов, паразитическими простей-

шими). Это наиболее обширная группа. Безопасность воды в эпидемическом

отношении определяется косвенными показателями: степенью общего бакте-

риального загрязнения и содержанием бактерий группы кишечной палочки.

Третью группу составляют так называемые общесанитарные (экоси-

стемные) показатели, отражающие состояние биологического равновесия

водной среды, а также влияние химических факторов на процессы самоочи-

щения водоема через показатели рН, содержания кислорода и др. Характер и

степень проявления указанных процессов, в конечном счете, зависят от кон-

центрации тех или иных химических соединений в воде.

Из трех ПДК, полученных в результате органолептического, санитар-

но-токсикологического и общесанитарного исследований, для включения в

официальную таблицу ПДК берется наименьшая из концентраций. Таким об-

разом, признак вредности, который характеризуется наименьшей пороговой

и подпороговой концентрациями по влиянию на здоровье человека, органо-

лептические свойства воды, общесанитарное состояние водного объекта, на-

зывается лимитирующим признаком вредности. ПДК вещества в водоеме

устанавливается по лимитирующему признаку вредности, который характе-

ризуется наименьшей концентрацией.

Требования к качеству воды различаются и в зависимости от категории

водопользования. Различают такие категории: 1. для хозяйственно-питьевого

использования (включая и водоснабжение пищевых предприятий); 2. для ры-

бохозяйственного назначения и 3. для культурно-бытового назначения (для

купания, спорта и отдыха, а также для водоемов в черте населенных мест).

При определении ПДК веществ природных вод они подразделяются на

ПДК вод хозяйственно-питьевого назначения и ПДК вод рыбного хозяйства.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для ры-

бохозяйственных целей (ПДК

вр

) - это концентрация вредного вещества в во-

де, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в пер-

вую очередь промысловых.

Введение ПДК

вр

можно считать определенным шагом на пути экологи-

ческого нормирования состояния водной среды, учитывающего не только

интересы человеческой деятельности, но и, в некоторой степени, предпола-

гающего ограничение воздействия на животных и растения (условия, прием-

лемые для промысловых рыб, как правило, благоприятны и для всего биоце-

ноза). Экспериментально ПДК

вр

устанавливается по наиболее чувствитель-

ному звену трофической цепи водоема и, как правило, существенно меньше,

чем ПДК для питьевой воды.

Для веществ, у которых не определены ПДК, устанавливают ОДУ -

ориентировочно допустимые уровни (по аналогии с ОБУВ в атмосферном

воздухе).

Если в воде присутствует сразу несколько загрязнителей, в случае ве-

ществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности принимается сле-

дующее требование:

-^—+ -^—+ ... + -^=—<1

ПДК, ПДК

ПДК

ПДК в почве. Принципы нормирования химических загрязнений почвы

несколько отличаются от принятых для атмосферного воздуха и природных

вод, поскольку поступление вредных веществ в организмы человека и жи-

вотных непосредственно из почвы происходит в исключительных случаях и в

незначительных количествах. В основном химические соединения, находя-

щиеся в почве, поступают в организм через другие субстраты, контактирую-

щие с почвой - воду, воздух, растения. Поэтому при определении ПДК за-

грязняющих веществ в почве особое внимание уделяется тем соединениям,

которые могут мигрировать в атмосферу, грунтовые или поверхностные во-

ды или накапливаться в растениях, снижая качество сельскохозяйственной

продукции.

При разработке ПДК для почв используют следующие показатели:

1. Общесанитарный показатель вредности характеризует влияние ве-

щества на самоочищающую способность почвы и почвенный микробиоценоз

в количествах, не изменяющих указанные процессы.

2. Транслокационный показатель вредности характеризует способ-

ность вещества переходить из пахотного слоя через корневую систему расте-

ний и накапливаться в его зеленой массе и плодах в количестве, не превы-

шающем ПДК для данного вещества в пищевых продуктах.

3. Миграционный воздушный показатель вредности характеризует

способность вещества переходить из пахотного слоя в атмосферный воздух и

поверхностные водоисточники. При миграции вещества не должны превы-

шаться величины ПДК для атмосферного воздуха и природных вод.

Таким образом, ПДК загрязняющих веществ в почвах - это максималь-

ная концентрация загрязняющего вещества, которая не вызывает прямого

или опосредованного негативного воздействия на здоровье человека и само-

очищающую способность почв.

Нормативы предельно допустимого вредного воздействия на окру-

жающую среду определяют: предельно допустимые выбросы в атмосферу; пре-

дельно допустимые сбросы в воду; предельно допустимые уровни шума, виб-

рации, магнитных полей и других вредных физических воздействий; предельно

допустимый уровень радиационного воздействия; предельно допустимые нор-

мы применения агрохимикатов в сельском хозяйстве, нормы (лимит) разме-

щения отходов и т.д.

Для всех объектов, загрязняющих атмосферу, рассчитывают и устанав-

ливают нормативы ПДВ. Предельно допустимый выброс - это максимальное

количество вредных веществ, которое не должно превышаться во время вы-

броса в единицу времени. Концентрация загрязнителей в приземном слое

воздуха на границе санитарной зоны не должна превышать ПДК.

Сущность введения ПДВ состоит в нормировании выбросов и обуслов-

лена тем, что при существующих технологиях производства и методах очи-

стки отходящих газов практически невозможно полностью избежать проник-

новения в атмосферу вредных веществ. Вместе с тем можно уменьшить про-

мышленные выбросы до установленного предела или ослабить их воздейст-

вие до уровней, определяемых ПДК. С целью контроля количества и качества

газодымовых выбросов предприятий проводится инвентаризация источников

загрязнения атмосферы. ПДВ устанавливают для каждого источника загряз-

нения с учетом особенностей природной среды (климатических условий,

рельефа), а также структуры выбросов.

Аналогичным образом определяют ПДС (предельно допустимый сброс

загрязняющих веществ в водоемы). ПДС вещества в водный объект - это его

масса в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установлен-

ным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью

обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. Нормы устанавли-

ваются с учетом ПДК веществ в местах водопользования, ассимилирующей

способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасы-

ваемых веществ между водопользователями.

Снижение выбросов в воздушный бассейн и сбросов сточных вод до

уровня, не превышающего ПДК или ПДС, требует серьезной подготови-

тельной работы на каждом предприятии и не всегда может быть достигну-

то сразу. Поэтому предполагается провести эту работу по этапам и на каж-

дом этапе установить определенные ВСВ - временно согласованные вы-

бросы (или ВСС, временно согласованный сброс), обеспечивающие посте-

пенное приближение к нормативной чистоте воздуха и воды. Намечаются

технологические и организационные мероприятия, позволяющие достиг-

нуть установленных ПДВ (ПДС).

Санитарно-защитные зоны - это участки земли около предприятий, ко-

торые создают с целью уменьшения их вредного воздействия на здоровье че-

ловека и защиты воздушной среды населенных пунктов от промышленных

загрязнений. Их размещают с подветренной стороны предприятия и засажи-

вают деревьями и кустарниками, причем преимущественно пылестойкими

видами и видами, имеющими бактерицидные свойства (например, белая ака-

ция, береза, канадский тополь, шелковица, дуб, грецкий орех, сосна, пихта,

бузина, мелколистная липа и др.). СЗЗ имеют вид парков и лесопарков. В

этих зонах можно размещать административно-служебные помещения, скла-

ды, гаражи, депо, торговые центры. Они не должны использоваться для рас-

ширения производства, размещения школ, больниц, зон отдыха.

Для предприятий, их отдельных зданий и сооружений с технологиче-

скими процессами, являющимися источниками производственных вредно-

стей, предусмотрена санитарная классификация, учитывающая мощность

предприятия, условия осуществления технологических процессов, характер и

количество выделяющихся в окружающую среду вредных и неприятно пах-

нущих веществ, шум, вибрацию, электромагнитные волны, ультразвук и дру-

гие вредные факторы. Кроме того, учитываются возможности уменьшения

неблагоприятных воздействий перечисленных факторов на среду. Отнесение

производств к соответствующему санитарному классу приведено в «Сани-

тарных нормах проектирования промышленных предприятий». Всего уста-

новлено 5 классов предприятий и производств.

К 1-му классу относят: химические, нефтехимические, бумажно-

целлюлозные, металлургические заводы, алюминиевые, медеплавильные; ко

2-му - цементные, аккумуляторные, гипсовые, известковые, асбестовые; к 3-

му - керамзитовые, стекольные, ТЭЦ, заводы железобетонных изделий, ас-

фальтовые, кабельные производства; к 4-му - предприятия металлообраба-

тывающей промышленности, машиностроительные, электропромышленные;

к 5-му - предприятия легкой промышленности, консервные, электролампо-

вые заводы и др. В соответствии с санитарной классификацией предприятий,

производств и объектов приняты следующие размеры санитарно-защитных

зон:

Класс 12 3 4 5

Размер зоны, м 1000 500 300 100 50

При необходимости и соответствующем технико-экономическом и ги-

гиеническом обосновании санитарно-защитная зона может быть увеличена,

но не более чем в 3 раза. Увеличение СЗЗ возможно, например, при малой

эффективности систем очистки выбросов в атмосферу; при отсутствии спо-

собов очистки, при необходимости размещения жилой застройки с подвет-

ренной стороны по отношению к предприятию, в зоне возможного загрязне-

ния атмосферы; в условиях неблагоприятной розы ветров и при других не-

благоприятных условиях (частый штиль, туман и др.).

Критика в отношении применения концепции ПДК для оценки качест-

ва природной среды достаточно аргументирована. Однако, перефразируя

слова У. Черчилля, можно сказать, что «концепция ПДК - худшая из приро-

доохранных парадигм, но ничего лучшего человечество пока не предложи-

ло». Альтернативой системе ПДК (санитарно-гигиеническому нормирова-

нию) выступает концепция экологического нормирования. Принцип гигие-

нического нормирования: «Если уровень антропогенной нагрузки не превы-

шает заданной величины (например, ПДК), то качество среды обитания сле-

дует считать приемлемым (допустимым)». Принцип экологического норми-

рования: «Если качество среды обитания, оцениваемое по показателям жиз-

недеятельности биологических систем (организмов, популяций, сообществ)

удовлетворяет установленным критериям, то уровень антропогенной нагруз-

ки можно считать приемлемым (допустимым)».

Реализация концепции экологического нормирования предусматривает:

1. создание репрезентативного массива данных по биологическим па-

раметрам исследуемой экосистемы;

2. создание репрезентативного массива данных по абиотическим пара-

метрам, синхронизированным во времени и пространстве, с биологическими;

3. разработку алгоритма диагностики состояния экосистемы на шкале

"норма-патология" (хорошо-плохо).

Обязательными процедурами в процессе экологической оценки явля-

ются:

1. создание базы биотических и абиотических данных, выраженных в

натуральных показателях;

2. экспертная классификация и кластеризация натуральных показателей

с учетом региональной специфики их минимальных и максимальных значе-

ний (т.е. диапазона изменений);

3. свертывание информации в многомерном пространстве биотических

параметров и абиотических факторов до индикаторов (индексов) приемлемой

размерности;

4. обоснование границ состояния исследуемой экосистемы на безраз-

мерной шкале желательных или предпочтительных значений.

С концепцией экологического нормирования связывают понятия до-

пустимой нагрузки на элементы биосферы (ПДН, ПДЭН, ПДВВ и др.)

Под ПДН понимают предельно допустимую нагрузку на отдельные

элементы биосферы, на популяции животных и растений. ПДЭН - понятие

более широкое, это предельно допустимая экологическая нагрузка, учиты-

вающая весь комплекс воздействий на экосистему в целом, включая не толь-

ко растения, наземных и водных животных, человека, но также и абиотиче-

скую составляющую биосферы. Предельно допустимая антропогенная на-

грузка (предельно допустимое вредное воздействие - ПДВВ) - антропоген-

ная нагрузка, длительное воздействие которой не приведет к изменению эко-

системы.

Методические подходы при определении предельно допустимых воз-

действий, а, следовательно, и допустимых нагрузок на экосистему отличают-

ся от санитарно-гигиенического подхода, принятого для защиты людей и

предусматривающего безопасность каждого человека. При выработке норма-

тивов ПДК предусматривается жесткий критерий - отсутствие в настоящем и

будущем каких-либо отклонений состояния человека от нормы и любых за-

метных реакций у него на воздействие. Поскольку задачей экологического

нормирования является защита экосистем и сообществ в целом, при такой

постановке вопроса потеря отдельных особей в популяции и даже отдельных

видов не представляет опасности для экосистемы в целом, если при этом не

снижается ее продуктивность, стабильность, разнообразие и т.д. Здесь необ-

ходимо опираться на другие критерии (например, на понятия устойчивости и

резерва экосистем).

Различие между предельно допустимым и фактическим состоянием ха-

рактеризует экологический резерв системы. При прочих равных условиях

этот резерв будет тем больше, чем меньше отличается фактическое состояние

от благоприятного (нормального). Таким образом, в качестве ПДН на экоси-

стему можно рассматривать такой уровень антропогенного давления, превы-

шение которого является критическим и вызывает ее распад. В настоящее

время существует только концепция ПДН, сложно и медленно разрабатывае-

мая именно в связи с многообразием экосистем и сложностью количествен-

ного определения понятий «резерв экосистемы», «устойчивость экосисте-

мы».

Эта задача предполагает предварительное изучение метаболизма раз-

нотипных экосистем, типизацию отрицательных антропогенных воздействий,

определение ПДН на различные элементы литосферы, различные виды жи-

вотных, растений, микроорганизмов, разнотипные экосистемы (понятно, что

экологические нормативы не могут быть одинаковыми для всех экосистем).

Экологические проблемы энергетики

Топливно-энергетический комплекс

Основой существования современной цивилизации является энергети-

ка. От уровня ее развития зависят темпы научно-технического прогресса, ра-

бота промышленности. Производство энергии на душу населения является

одним из показателей уровня жизни. Нормой высокого уровня является ве-

личина 10 кВт на человека. Более высокие цифры характерны для энергетики

небольшого числа наиболее развитых стран: например, в США - 15 кВт/чел.

За последние 100 лет мировое энергопотребление увеличилось в 12 раз

(удвоение в среднем каждые 27 лет, по 3% ежегодно). Причем потребление

энергии росло вдвое быстрее, чем население Земли. Быстрый рост энергети-

ческих мощностей обусловлен ростом объема промышленного производства,

увеличением производства потребительских товаров, большими энергозатра-

тами на производство сельхозпродукции.

Все источники энергии, используемые человечеством, подразделяются

на две группы: возобновляемые и невозобновляемые. К возобновляемым от-

носятся: энергия Солнца, ветра, гидроэнергия рек, различные виды океаниче-

ской энергии, геотермальная, космическая, биологическая энергия. Невозоб-

новляемыми источниками энергии являются: ископаемое топливо, ядерная

энергия деления урана и термоядерная энергия.

Различные виды источников энергии используются человеком по-

разному: некоторые освоены полностью, другие только начинают осваивать-

ся, третьи находятся в стадии разработок.

На сегодняшний день основным методом получения энергии является

сжигание угля, нефти, природного газа, горючих сланцев и других видов ми-

нерального топлива. Приблизительно 70% всей энергии производится тепло-

выми станциями (примерно 25% минерального топлива сжигается в топках

электростанций, остальное используется для получения промышленного и

бытового тепла - в котельных).

Влияния возобновимых и невозобновимых источников на биосферу

различно: первые постоянно действуют в биосфере, их использование не

приводит к изменению теплового баланса Земли. Человек только преобразует

одни виды энергии в другие. Например, энергия Солнца преобразуется в

электрическую, тепловую.

Использование невозобновляемых источников приводит к дополни-

тельному нагреванию окружающей среды. По расчетам, производство хими-

ческой, ядерной и термоядерной энергии в объеме, составляющем 1 % от всей

солнечной энергии, получаемой Землей, приведет к повышению температуры

планеты на 1%. Считается, что безопасная черта использования невозобнов-

ляемых источников проходит при объеме производства не более 0,1% мощ-

ности солнечного излучения или 100 млрд. кВт. В настоящий момент мы по-

требляем 10 млрд. кВт, то есть всего в 10 раз меньше. Если наращивание

энергетических мощностей будет происходить такими же темпами, то гра-

ничной черты мы достигнем в середине 21 века. После этого производство

энергии на основе невозобновляемых источников должно прекратиться.

Кроме того, скорость потребления минерального топлива во много раз пре-