Занина И.А. Экология: для студентов экономических специальностей

Подождите немного. Документ загружается.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса

И.А. Занина

ЭКОЛОГИЯ

Практикум

для студентов экономических специальностей

ШАХТЫ 2005

УДК 547(07)

ББК 20.197

З 772

Автор:

к.т.н., доцент кафедры "Энергетика и БЖД" ЮРГУЭС

И.А. Занина

Рецензент:

д.т.н., профессор кафедры "Энергетика и БЖД" ЮРГУЭС

А.Б. Сыса

З 772 Занина И.А. Экология: практикум / И.А. Занина. – Шахты:

Изд-во ЮРГУЭС, 2005. – 32 с., ил.

Рассматриваются основные методы расчета ущерба от

загрязнения окружающей среды, оценки уровня загрязнения

территорий, приводятся примеры расчета экологического

поражения территорий.

Практикум предназначен для студентов экономических

специальностей ЮРГУЭС очной формы обучения.

УДК 547(07)

ББК 20.197

государственный университет

экономики и сервиса, 2005

О Г Л А В Л Е Н И Е

В В Е Д Е Н И Е . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Тема № 1

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ. . . . . . . . . 5

Тема № 2

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Тема № 3

МЕТОДИКА РАСЧЕТА УЩЕРБА ПО ВАЛОВЫМ ВЫБРОСАМ. . . . . . 14

Тема № 4

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

АТМОСФЕРЫ ПО КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ . 17

ПРИЛОЖЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Введение

Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»:

экономика, энергетика, экология. При этом экология как наука и образ

мышления привлекает все более и более пристальное внимание

человечества.

Экологию рассматривают как науку и учебную дисциплину, которая

призвана изучать взаимоотношения организмов и среды во всем их

разнообразии. При этом под средой понимается не только мир неживой

природы, а и взаимодействие одних организмов или их сообществ на

другие организмы и сообщества.

Концептуальные основы дисциплины. С момента появления

«Экология» развивалась в рамках биологии практически на протяжении

целого века – до 60-70-х годов настоящего столетия. Человек в этих

системах, как правило, не рассматривался – полагалось, что его

взаимоотношения со средой подчиняются не биологическим, а

социальным закономерностям и являются объектом общественно-

философских наук.

Сказанное позволяет дополнить определение «экологии» и назвать

задачи, которые она призвана решать в настоящее время. Современную

экологию можно рассматривать как науку, занимающуюся изучением

взаимоотношений организмов, в том числе и человека, со средой,

определением масштабов и допустимых пределов воздействия

человеческого общества на среду, возможностей уменьшения этих

воздействий или их полной нейтрализации. В стратегическом плане – это

наука о выживании человечества и выходе из экологического кризиса,

который приобрел (или приобретает) глобальные масштабы – в пределах

всей планеты Земля.

Ясно, что без основательной общей экологической подготовки

экологизация образования, как и деятельность человека, практически

невозможна, а если она и проводиться – то либо не достигает цели, либо

имеет результат, противоположный ожидаемому, так как базируется на

случайных, часто фрагментарных положениях, что недопустимо для

системной науки, к рангу которой относится «Экология».

Наряду с экологическим образованием существенное внимание

уделяется экологическому воспитанию, с которым связывается бережное

отношение к природе, культурному наследию, социальным благам. Без

серьезного общеэкологического образования решение этой задачи также

весьма проблематично.

Экология призвана решать конкретные вопросы

природопользования, определять допустимые нагрузки на среду,

разрабатывать методы управления природными системами (экосистемами)

и способы «экологизации» различных видов деятельности человека.

1 ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

Оценка экологического поражения территории производится на

основе трех ведущих критериев:

1. 1.превышение экологической техноёмкости территории

2. плотность и поражаемость населения территории

3. доля затрат на экологическую безопасность в экономике территории

Указанные критерии могут иметь самостоятельное значение и вместе

с тем связаны между собой. Так, превышение экологической

техноёмкости, определяемое производственным потенциалом

территории, связана с критерием 3 (через объем производства), мощность

техногенных потоков влияет на экологическую поражаемость населения,

объем затрат на экологическую безопасность непосредственно связан с

численностью населения и производственным потенциалом территории.

Таким образом, указанные критерии находятся в одном информационном

поле и допускают перекрестный контроль состояния территории.

Применение этих критериев оценки позволяет определить основные

направления экологической политики.

Превышение экологической техноёмкости территории

Экологическая техноёмкость территории (ЭТТ) - это обобщенная

характеристика территории, количественно соответствующая

максимальной техногенной нагрузке, которую может выдержать и

переносить в течение длительного времени совокупность реципиентов и

экологических систем территории без нарушения их структурных и

функциональных свойств. Расчет превышения ЭТТ сводится к

определению фактической интегральной техногенной нагрузки на

определенную территорию или совокупность реципиентов и

сопоставлению с предельно допустимой техногенной нагрузкой на эту

территорию. Расчет ЭТТ основан на эмпирически подтвержденном

допущении, согласно которому ЭТТ составляет долю общей

экологической емкости территории, определяемую коэффициентом

вариации отклонений характеристического состава среды от естественного

уровня и его колебаний.

Если трем компонентам среды обитания – воздуху, воде и земле –

приписывать индексы 1,2 и 3, то ЭТТ может быть приближенно вычислена

по формуле:





АХЭH

111

где Н

– оценка ЭТТ, выраженная в единицах массовой техногенной

нагрузки ( усл.т/год); Э

– оценка экологической емкости -й среды

(т/год); Х

– коэффициент вариации для естественных колебаний

содержания основной субстанции в среде; А

– коэффициент перевода

массы в условные тонны ( коэффициент относительной опасности

примесей), усл.т/год.

Экологическая емкость каждого компонента среды рассчитывается

по формуле:

FCVЭ 

где V – экстенсивный параметр, определяемый размером территории,

площадь км

или объем, км

; С – содержание главных экологически

значимых субстанций в i-й среде ( т/км

): F – скорость кратного

обновления объема или массы среды, год

-1

При расчете используются следующие величины параметров

а) для воздуха

– V

HS 

;

– S – площадь территории, км

;

– Н – приведенная высота слоя воздуха, подвергающегося техногенному

загрязнению (в зависимости от типа ландшафта от 0,01 до 0,05) км;

– С

(содержание кислорода и углекислого газа) = 3*10

т/км

;

– F = 55896S, где v – годовая средняя скорость ветра, м/с;

– X

=3*10

-6

б) для воды

– V

– полный среднегодовой объем всех поверхностных водоемов и

водотоков территории, км

;

– С

= 10

т/м

;

– F

= (0.0315  f +3  10

-6

W  S  V

(км

), где f – сумма расходов воды в

водотоках при входе в территорию, м

/с; W- среднее годовое

количество осадков, мм;

– X

=(40.2)*10

-5

в) для земли

– V

= S ;

– С

– плотность поверхностного распределения сухого вещества

биомассы территории т/км

= S ;

в) для биоценозов территории

– F

= P

/B ; где P

- средняя годовая продукция сухого вещества

биомассы, т/год; B=C

– среднегодовая биомасса сухого вещества, т;

– С

– плотность поверхностного распределения сухого вещества

биомассы территории т/км

= S ;

– X

=0.43F

( в зависимости от типа биоценозов изменяется от 0,03 до 1)

Пример расчета

В качестве примера расчета повышения ЭТТ взяты два контрастных

по экологическому состоянию района Московской области – Рузский и

Ногинский, а также г. Электросталь Ногинского района. Исходные данные

для расчетов приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Данные для расчета превышения экологической

техноемкости территории

Показатели

Рузский район Ногинский район г. Электросталь

Фактическая

техногенная

нагрузка, ФТН,

усл.т/год

29600 232000 51200

Данные для расчета ЭТТ

Площадь

территории S,км

1559 928 24

Слой загрязнения

воздуха H,км

0,02 0,02 0,03

Средняя скорость

ветра v, м/с

3,5 3,7 3,6

Годовое

количество

осадков W, мм

607 590 590

Расход воды в

водотоках f,м

/с

26,6 17,3 0,8

Объем

поверхностных

вод V

,км

0,42 0,06 -

Плотность

биомассы C

,т/км

6784 3460 125

ЭТТ, усл. т/год

129549 100169 16410

Превышение ЭТТ

0,23 2,32 3,12

Для всех трех вариантов расчета приняты одинаковые значения

годового обмена биомассы F в пределах 0,1 и одинаковые значения

коэффициента вариации для обмена биомассы X=0.049. Коэффициенты

относительной опасности примесей A=0.3-0.6

Расчет экологической техноемкости компонентов среды

Рузский район

Воздух

5 6

31,18 3 10 4955 3 10 0,46 63959Ý



       

Вода

9 5

0,42 10 8,75 4 10 0,3 44100Ý



      

Земля

1559 6784 0,119 0,0486 0,37 21490Ý      

Экологическая техноемкость территории = 129549 (усл.т/год)

Ногинский район

Воздух

18,56 0,9 6789 0,50 56702Ý     

Вода

0,06 109 36,45 4 10 0,4 34992Ý



      

Земля

928 3460 0,110 0,048 0,5 8476Ý      

Экологическая техноемкость территории =100169

Город Электросталь

Воздух

0,72 0,9 42207 0,6 16410Ý     

(для воды и земли получаются пренебрежимо малые величины).

Отношение величин фактической техногенной нагрузки, полученной

по статистике эмиссий и загрязнения среды, к рассчитанной предельно

допустимой техногенной нагрузке ЭТТ, дает превышение экологической

техноемкости территории. Из расчета следует, что экологическая

техноемкость в Ногинском районе превышена в 2,32 раза, а в

г.Электросталь более чем в три раза.

Плотность и поражаемость населения территории

Количественное выражение этого критерия осуществляется с

помощью нескольких известных показателей и их относительной

значимости. Численные значения эмпирически подобраны на основании

сопоставления демографических характеристик и заболеваемости в

нескольких контрастных по этим параметрам территориях. Для

количественных расчетов критерий обозначен нами как индекс

демографической напряженности, ИДН. Фактическая величина ИДН для

конкретной территории рассчитывается по формуле:



)21,0(lg

CCPZУИДН 

(1.3)

где У – степень урбанизации территории: доля площади территории

от 0 до 1, занятая застройкой городского типа, промышленными объектами

и коммуникациями;

р - плотность населения,

Z – общая годовая заболеваемость населения на 1000

P – рождаемость на 1000;

C – общая смертность на 1000;

Сд – детская смертность на 1000;

 – 10

-4

, масштабный множитель, при котором ИДН = 1

В качестве примеров расчета ИДН взяты те же территориальные

единицы Рузский район, Ногинский район и г.Электросталь. Исходные

данные для расчета приведены в табл. 1.2