Контрольная работа на тему "Загрязняющие вещества"

СОДЕРЖАНИЕ 1. Определение загрязняющего вещества и классификация потенциально опасных загрязнителей Загрязнение, согласно принятому ООН определению, – это экзогенные химические вещества, встречающиеся в ненадлежащем месте, вненадлежащее время и в ненадлежащем количестве. Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных,  состояние   растений   и  экосистем.   Однако   по  большому  счету  загрязнителем может   быть   любой   физический   агент,   химическое   вещество   или   биологический   вид   (в основном микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или образующиеся в ней в количествах выше естественных. Под атмосферным загрязнением понимают присутствие в воздухе газов, паров, частиц, твердых  и жидких  веществ, тепла, колебаний,  излучений, которые   неблагоприятно   влияют   на   человека,   животных,   растения,   климат,   материалы, здания и сооружения. По   происхождению   загрязнения   делят   на   природные,   вызванные   естественными, часто аномальными процессами в природе, и антропогенные (техногенные), связанные с деятельностью   человека.   С   развитием   производственной   деятельности   человека   все большая   доля   в   загрязнении   атмосферы   приходится   на   антропогенные   загрязнения. Естественное   загрязнение   воздуха   вызвано   природными   процессами.   К   ним   относятся вулканическая   деятельность,   выветривание   горных   пород,   ветровая   эрозия,   массовое цветений растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека. По своим масштабам оно значительно превосходит природное загрязнение атмосферного воздуха. По   агрегатному   состоянию   выбросы   вредных   веществ   в   атмосферу классифицируются на: 1. газообразные диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.); 2. жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.); 3. твердые (канцерогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и прочие). Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в   атмосферу,   и   вторичные,   являющиеся   результатом   превращения   последних.   Так, поступающий   в   атмосферу   сернистый   газ   окисляется   до   серного   ангидрида,   который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты.  При   взаимодействии   серного   ангидрида   с   аммиаком   образуются   кристаллы сульфата   аммония.   Подобным   образом,   в   результате   химических,   фотохимических, физико­химических   реакций   между   загрязняющими   веществами   и   компонентами атмосферы, образуются другие вторичные загрязнители.  В   экологическом   определении   понятия   «загрязнение»   пытаются   отойти   от антропоцентризма,   подчеркивая,   что   оно   касается   не   только   людей   и   созданного   ими искусственной среды, а сочетания видов в биосфере и Земли с ближайшим космосом: Загрязнение   внесении   в   окружающую   среду,   возникновения   или   внезапное повышение   в   нем   значений   или   концентраций   химических,   физических,   биологических, информационных  или  любых  других   традиционных  или  вновь  агентов   и  факторов,  что вызывает потерю равновесия в ущерб для части или большинства видов экосистемы, где произошло это явление. Собственно   вредное   вещество   или   фактор   тоже   называют   «загрязнения»   (хотя лучше «загрязняющий агент»). Поэтому это слово, как и подобные ему (типа «излучение»), в   разном   контексте   означает   и   явление   загрязнения,   и   материального   агента,   значение которого вышло за пределы нормы. Загрязнение обычно разделяют на природные и антропогенные. Долгое   время   в   прошлом   подавляющее   большинство   мусора   и   создаем   были безвредными   для   окружающей   среды.   Они   состояли   или   из   биологических   остатков, быстро разлагались и входили в естественные элементные циклы, или распространенных вокруг нас материалов кремня и других камней, ракушек и т.д. Незначительный процент изделий наших предков Природа так и не смогла «нейтрализовать», например, превратить обратно   в   глину   керамику   всех   времен   и   народов,   растворить   на   атомы   изделия   из непрозрачного старинного стекла и т.п. Но они хоть были ядовитые, а жаль окружению при их изготовлении была минимальной. Мы   уже   упоминали,   что   и   скотоводы,   и   земледельцы   воздействовали   на окружающую среду. Активные и найневмилиши из них кое умудрялись сделать его даже непригодным   для   собственного   проживания.   Конечно,   это   плохо,   но   люди   в   древние времена хоть не отравляли его, используя почти исключительно природные материалы. А вот человек городской отметила свое появление настоящим фонтаном изделий (в частности, и высокоядовитые), с которыми Природа или ничего поделать не могла, или справлялась с большими потерями для всего живого. Существенно и то, что эти "вечные" (стойкие или неразрушимое) вещества и изделия городские люди вносят в окружающую среду очень концентрированно. Все существенным становится разделение всех загрязняющих агентов на стойкие (неразрушимое   биосферой   за   короткое   время   без   негативных   последствий   для   нее)   и неустойчивые  (те, которые исчезают  или  модифицируются  в безопасное состояние  под воздействием биосферы или физических условий на поверхности Земли). Замена   традиционных   веществ   (металлы,   стойкие   пластические   массы   и   т.д.) новыми,   которые   в   нужный   момент   деградируют   (раскладываются)   на   "обычные"   для биосферы соединения, одно из крупных и благородных экологических задач современных технологий. С   практической   стороны,   загрязняющие   агенты   зачастую   разделяют   по   их происхождению   на   промышленные   и   непромышленные   (сельскохозяйственные).   В зависимости от природы загрязнения разделяют на энергетические и материальные. Можно применить последний подход и для классификации промышленных изделий и   отходов,   выделяя   механические   (преимущественно   твердые   "игрушки"   людей), химические (газы, жидкие соединения и искусственные вещества), физические (все виды полей,   волн   и   излучений),   биологические   (созданные   или   модифицированные   под воздействием человека простейшие, растения, животные). За   силой   поражения   загрязнения   делятся   на   несколько   групп   в   зависимости   от специфики действия и уровня вредности для человека. Вредные те, которые действуют на человека в малых  концентрациях  или  количествах (типичный  пример  вещества из этой группы радионуклиды). 2. Природные и антропогенные источники загрязнения атмосферы, формы миграции загрязняющих веществ, понятие предельно-допустимого выброса Существует   два   главных   источника   загрязнения   атмосферы:   естественный (природный) и антропогенный. Естественный  источник   –  это   вулканы,   пыльные   бури,   выветривание,   лесные пожары, процессы разложения растений и животных.  Антропогенные,   в   основном   делят   на   три   основных   источника   загрязнения атмосферы:   промышленность,   бытовые   котельные,   транспорт.   Доля   каждого   из   этих источников в общем, загрязнении воздуха сильно различается в зависимости от места.  Сейчас   общепризнанно,   что   наиболее   сильно   загрязняет   воздух   промышленное производство. Источники загрязнения – теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают   в   воздух   сернистый   и   углекислый   газ;   металлургические   предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор,   фтор,   аммиак,   соединения   фосфора,   частицы   и   соединения   ртути   и   мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Наиболее распространенные загрязнители атмосферы поступают в нее в основном в двух   видах:   либо   в   виде   взвешенных   частиц   (аэрозолей),   либо   в   виде   газов.   По   массе львиную долю – 80­90 процентов – всех выбросов в атмосферу из­за деятельности человека составляют   газообразные   выбросы.   Существуют   3   основных   источника   образования   промышленные газообразных     сжигание   горючих   материалов, загрязнений: производственные процессы и природные источники.  Рассмотрим основные вредные примеси антропогенного происхождения.  Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее   1250   млн.   т.   Оксид   углерода   является   соединением,   активно   реагирующим   с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.  Сернистый  ангидрид.  Выделяется  в  процессе   сгорания  серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах.  Серный   ангидрид.  Образуется   при   окислении   сернистого   ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде,   который   подкисляет   почву,   обостряет   заболевания   дыхательных   путей   человека. Выпадение   аэрозоля   серной   кислоты   из   дымовых   факелов   химических   предприятий отмечается  при низкой облачности  и высокой  влажности  воздуха.  Листовые  пластинки растений,   произрастающих   на   расстоянии   менее   10   км   от   таких   предприятий,   обычно бывают   густо   усеяны   мелкими   некротическими   пятнами,   образовавшихся   в   местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.  Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а   также   нефтепромыслы.   В   атмосфере   при   взаимодействии   с   другими   загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.  Окислы   азота.  Основными   источниками   выброса   являются   предприятия, производящие   азотные   удобрения,   азотную   кислоту   и   нитраты,   анилиновые   красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.  Соединения   фтора.  Источниками   загрязнения   являются   предприятия   по производству   алюминия,   эмалей,   стекла,   керамики,   стали,   фосфорных   удобрений. Фторсодержащие   вещества   поступают   в   атмосферу   в   виде   газообразных   соединений­ фтороводорода   или   пыли   фторида   натрия   и   кальция.   Соединения   характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.  Соединения хлора.  Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих   соляную   кислоту,   хлорсодержащие   пестициды,   органические   красители, гидролизный   спирт,   хлорную   известь,   соду.   В   атмосфере   встречаются   как   примесь молекулы   хлора   и   паров   соляной   кислоты.   Токсичность   хлора   определяется   видом соединений   и   их   концентрацией.   В   металлургической   промышленности   при   выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов.  Помимо   газообразных   загрязняющих   веществ,   в   атмосферу   поступает   большое количество твердых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжелыми металлами. Свинец,   кадмий,   ртуть,   медь,   никель,   цинк,   хром,   ванадий   стали   практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров.  Аэрозоли  –   это   твердые   или   жидкие   частицы,   находящиеся   во   взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1­5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения.   Большое   количество   пылевых   частиц   образуется   также   в   ходе производственной деятельности людей.  Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнения воздуха являются ТЭС,   которые   потребляют   уголь   высокой   зольности,   обогатительные   фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием химического состава. Чаще всего в их   составе   обнаруживаются   соединения   кремния,   кальция   и   углерода,   реже   ­   оксиды металлов: железа, магния, марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висмута, селена, мышьяка, бериллия, кадмия, хрома, кобальта, молибдена, а также асбест. Постоянными   источниками   аэрозольного   загрязнения   являются   промышленные отвалы   –   искусственные   насыпи   из   переотложенного   материала,   преимущественно вскрышных   пород,   образуемых   при   добыче   полезных   ископаемых   или   же   из   отходов предприятий перерабатывающей промышленности, ТЭС. Производство   цемента   и   других   строительных   материалов   также   является источником   загрязнения   атмосферы   пылью.   Основные   технологические   процессы   этих производств   –   измельчение   и   химическая   обработка   полуфабрикатов   и   получаемых продуктов   в   потоках   горячих   газов   всегда   сопровождается   выбросами   пыли   и   других вредных веществ в атмосферу. Основными   загрязнителями   атмосферы   на   сегодняшний   день   являются   окись углерода и сернистый газ. Но, конечно, нельзя забывать и о фреонах, или хлорфторуглеводородах. Именно их большинство   ученых   считают   причиной   образования   так   называемых   озоновых   дыр   в атмосфере.   Фреоны   широко   используются   в   производстве   и   в   быту   в   качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, а также в аэрозольных упаковках. А именно с понижением содержания озона в верхних слоях атмосферы медики связывают рост количества раковых заболеваний кожи/ Известно, что атмосферный озон образуется в результате сложных фотохимических реакций   под   воздействием   ультрафиолетовых   излучений   Солнца.   Хотя   его   содержание невелико,   его   значение   для   биосферы   огромно.   Озон,   поглощая   ультрафиолетовое излучение, предохраняет все живое на земле от гибели. Фреоны же, попадая в атмосферу, под действием солнечного излучения распадаются на ряд соединений, из которых окись хлора наиболее интенсивно разрушает озон.  Миграция загрязнений в разных средах Для разработки эффективных мер по защите от загрязнения природной среды важно понимать,   что   все   среды   биосферы   теснейшим   образом   взаимосвязаны.   Например, загрязняющие   вещества,   выбрасываемые   в   атмосферу,   оседают   на   поверхность   земли самостоятельно   или   выносятся   осадками.   В   любом   случае   они   оказываются   в поверхностных   водах,   на   почве,   на   листве   растений,   вместе   поверхностными   водами выносятся  в Океан  и  уже  с океаническими  течениями  разносятся  вплоть  до  полярных областей. Во   многих   случаях   значительную,   а   то   и   большую   часть,   до   80%   загрязнений, которые обнаруживаются в поверхностных водах, составляют вещества, попадающие в них с   дождевыми   и   снеговыми   водами.   Сюда   входят   вымытые   осадками   из   атмосферного воздуха промышленные и транспортные выбросы, ядохимикаты и удобрения с полей. Лишь часть   этих   загрязнений   стекает   с   талыми   и   дождевыми   водами   сразу   в   ручьи   и   реки. Другая,   иногда   большая   их   часть,   проникает   в   почву   и   грунтовые   воды,   мигрируя постепенно во все более глубокие горизонты и возвращаясь в водотоки. Взаимодействие   природных   вод   с   атмосферой,   литосферой   и   почвами   делает систему водоемов и водотоков интегратором большей части загрязнений, независимо от того, в какую из сред они первоначально были выброшены. Системы физико­химической и биологической   самоочистки   природных   вод   могут   справляться   преимущественно   с загрязнениями,   представленными   природными   органическими   веществами.   Многие органические   вещества   синтетического   происхождения,   в   том   числе   большинство пестицидов, токсичные тяжелые металлы этими системами не уничтожаются, а временно аккумулируются   и   задерживаются,   но   при   изменении   условий,   сезонных   или   разовых (изменения  температуры   и  кислотности  вод,  их   антропогенное  подкисление,  изменения содержания   кислорода   и   т.   п.)   они   вновь   переходят   в   растворимое   состояние   и возвращаются   в   воду.   Например,   многие   тяжелые   металлы   связываются   в   донных отложениях рек и озер, но равновесие между нерастворимой твердой фазой и растворимой формой,   связанное,   в   частности,   с   изменением   валентности   при   подкислении,   может сдвигаться, приводя к вторичному загрязнению водоема или водотока. Поэтому   даже   на   больших   расстояниях   миграции   загрязнений   по   рекам   они   не исчезают,   а   перемещаются   постепенно   вдоль   всего   русла.   Так,   исследования   состава загрязнений   волжской   воды   в   районе   Астрахани   показали,   что   до   20%   их   составляют сбросы,   попавшие   в   воду   в   Москве   и   прошедшие   по   Москве­реке,   Оке   и   Волге   до Каспийского моря, где их накопление столь же динамично. Интеграция загрязнений гидросистемами территорий делает принципиально важным бассейновый   принцип   построения   систем   мониторинга   загрязнений   природной   среды, дающий возможность первичного обнаружения загрязняющих веществ независимо от путей их   проникновения   в   разные   компоненты   ландшафта   –   на   поверхность   почвы,   в атмосферный   воздух   или   в   водотоки   и   водоемы.   Бассейновый   принцип   мониторинга требует организации системы  контроля в соответствии с природными путями переноса загрязнений, а не административными границами. Часто   даже   в   воде   глубоких   артезианских   скважин   обнаруживаются   вредные вещества,   первоначально   попавшие   в   воздух   или   на   почву.   Это   же   относится   к загрязнениям, попадающим в реки, поскольку значительная часть подземных вод, Которые используются как источники водоснабжения городов и поселков, подпитывается из рек. Читатель сам может привести множество примеров такой миграции загрязнений. Очевидно, только   одновременные   и   согласованные   меры   по   защите   от   загрязнений   воздушного бассейна, поверхностных и подземных вод, почв и природных комплексов могут привести к оздоровлению природной среды и к уменьшению вредного влияния загрязнений, как на здоровье людей, так и на состояние и продуктивность экосистем. Решения   о   таких   мерах,   впрочем,   должны   обязательно   проходить   тщательную экологическую экспертизу. Например, задача переброски на юг части стока северных рек с инженерной   точки   зрения   вполне   разрешима   и   экономически,   на   первый   взгляд, оправданна. Однако,   как   показали   исследования   и   анализ   ситуации,   проведенные   экологами, такой переброс экономически сомнителен, а экологически опасен. Уменьшение количества воды в таких реках, как Обь, Енисей, Лена, которые не только богаты рыбой особо ценных видов,   но   и   регулируют   тепловой   режим   почв   в   своих   долинах,   обеспечивая   высокие пастбищные   свойства   обширных   пойменных   лугов,   может   привести   к   тяжким последствиям как для общего состояния северных экосистем, так и для хозяйства этих территорий.   Многоводные   сибирские   реки   текут   с   юга   на   север   и   несут   много   тепла, следствием чего является глубокое проникновение на север, в зону тундры, многих видов древесных и травянистых растений таежной зоны. Уменьшение глубины летнего оттаивания мерзлотных почв, сокращение доли злаков и  осок в  составе   растительности,  наступление   мхов и  смещение   на юг границ   тундры, снижение   уловов   лососевых   и   сиговых   рыб   –   вот   только   часть   прогнозируемых последствий   предлагавшегося   и   уже   реализующегося   проекта   переброса.   Остановка проекта   переброса   сибирских   рек   –   одно   из   первых   проявлений   экологически обоснованного подхода к решению экономических задач в нашей стране. Обычное   при   обсуждении   подобных   проектов   противопоставление   точек   зрения инженеров   и   экологов   выглядит   как   борьба   строгих   расчетов,   опирающихся   на законодательно   или   эмпирически   принятые   нормативы,   с   одной   стороны,   и   общих рассуждений на тему возможных неприятностей в более или менее отдаленном будущем – с   другой.   Принимающие   решения   люди   практического   склада,   которым   предлагается технически   обоснованное   решение   беспокоящей   их   проблемы,   чаще   всего   склонны принимать   такие   проекты.   В   то   же   время   должно   быть   ясно,   что   «строгим»   расчетам поддаются только сравнительно простые системы, а любой природный комплекс – всегда система   сложная,   анализ   которой   поневоле   может   быть   сделан   преимущественно   на качественном уровне, результатом его становится не хотя бы приблизительный расчет, а лишь   определение   тенденций   наиболее   вероятного   развития   событий   после   реализации проекта. Горький опыт многих «побед над природой» показал, что профессиональный анализ экологических последствий вмешательства в структуру и функционирование природных комплексов,   экосистем,   чаще   всего   оправдывается.   Это   заставило   во   многих   странах законодательно   принять   необходимость   экологической,   в   том   числе   общественной, экспертизы всех проектов, связанных с вмешательством в природные процессы. Это сильно осложнило жизнь строителей и эксплуатационников, но позволило существенно снизить вероятность трагических ошибок во взаимодействии человека и природы, по крайней мере в тех случаях, когда авторам крупных «природопокорительских» проектов не удается так или иначе обойти закон. Дополнительные трудности в охране природных вод связаны с тем, что нормативы водопользования,   действующие   в   течение   десятилетий,   перестают   соответствовать реальной   ситуации.   Так,   например,   в   Москве   и   некоторых   городах   Подмосковья   в последние годы стал ощущаться недостаток воды. Принятое правительствами Москвы и Московской   области   постановление   о   подключении   дополнительных   источников водоснабжения   начало   реализовываться   в   традиционных   направлениях   и   в   полном соответствии с действующими нормами. Разработан   и   уже   частично   начат   реализацией   проект   подключения   к водоснабжению столицы Южного водозабора из подруслового месторождения подземных вод   под   Окой.   Это   месторождение   подпитывается   целиком   из   Оки,   вода   которой фильтруется через мощный слой песчано­гравийных отложений под руслом. Если этот проект будет реализован, то Ока на этом участке потеряет до 20% воды. Последствия  этого для бассейна  Оки далеко вверх  и до Коломны вниз по ее течению трудно определить сколько­нибудь точно, но ясно, что они коснутся и состояния системы биологической самоочистки вод Оки, и ее рыбных запасов, и так уже сильно подорванных, и состояния луговых и лесных экосистем на значительном протяжении окской долины. И то лее  время очевидна  эффективность  иных путей  улучшения  водоснабжения московского мегаполиса. И частности, среднедушевое потребление воды в Москве вдвое выше, чем, например, в Лондоне. Причин этого несколько. Одна из них – несовершенство системы   оплаты   за   водопользование:   москвич   платит   не   за   количество   использованной воды,   а   за   право   ею   пользоваться   в   любом   количестве.   Другие   плохое   состояние водопровода и санитарных систем, из за чего теряется до 20% подаваемой в город воды (как   раз   столько,   сколько   может   дать   Южный   водозабор);   отсутствие   технического водопровода,   из­за   чего   на  все   промышленные   нужды,   включая   поливку   улиц   и   мойку автомобилей,   используется   питьевая   вода.   И   наконец,   использование   передовых технологий очистки, например с применением трековых мембран с высокой плотностью калиброванных пор, может решить проблему качества московской воды и вернуть в оборот множество загрязненных источников. Весь комплекс мер по экономии воды и совершенствованию систем водоснабжения и водопользования, наверное, будет стоить дороже, чем строительство Южного водозабора, но откроет возможность не «добивать», а восстанавливать экосистемы Оки. Тем более, что расходов на ремонт водопроводной сети Москвы и замену подтекающих кранов и сливных бачков все равно не избежать. Подобные проблемы возникают во многих крупных городах России. Особенно остры они там, где нет подземных месторождений воды и используются только поверхностные воды, как во многих городах, расположенных по Волге, Каме, в Предуралье. Переход к новым технологиям водоочистки и водоподготовки, создание системы жесткой экономии питьевых   вод   –   задача,   от   скорейшего   решения   которой   зависит   в   значительной   мере сохранность водных ресурсов и полноценность экосистем бассейнов многих наших рек. Понятие предельно­допустимого выброса Предельно­допустимый   выброс   (ПДВ)   –   научно­технический   норматив, регламентирующий   выброс   промышленными   предприятиями   вредных   веществ   в атмосферу. Устанавливается для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от него (и от всей совокупности города или другого населённого пункта) с учётом их рассеивания и превращения в атмосфере, а также перспектив   развития   предприятия   не   создадут   приземных   концентраций,   превышающих установленные   нормативные   требования,   определяемые   величинами   предельно­ допустимых концентраций вредных веществ (ПДК). При этом должно выполняться соотношение: С / ПДК где: С – расчётная концентрация вредного вещества в приземном слое атмосферы от всей суммы источников загрязнения, включая фоновые. Величина  ПДВ устанавливается  в т/год; контрольное значение (в г/с) не должно превышать ПДВ в любой двадцатиминутный интервал времени. Разработка проекта ПДВ для предприятий производится обычно проектными организациями на основе данных об экологической   обстановке   в   населённом   пункте,   эффективности   пылегазоочистного оборудования  на  предприятии,   климатическом  факторе  и   т.д.  Проект  включает   расчёт рассеивания  в  атмосфере  вредных  веществ  и  мероприятия  по  получению  величины,   не превышающей   ПДВ.   Продолжительность   каждого   этапа   и   величины   временно согласованных выбросов должны устанавливаться с учётом значения величины выбросов, достигнутых   предприятиями   с   наилучшей   (в   части   охраны   атмосферном   воздуха) технологией   аналогичного   родственного   производства   и   реальных   объёмов   выполнения научно­исследовательских,   проектно­конструкторских   и   строительно­монтажных   работ, необходимых для достижения величин ПДВ. При разработке проектов на строительство новых   и   реконструкцию   существующих   горных   предприятий,   создание   новых технологических процессов по добыче и обогащению полезных ископаемых в обязательном порядке   предусматриваются   меры,   обеспечивающие   соблюдение   величин   ПДВ   для населённых пунктов в районе деятельности предприятия. 3. Очистка – необходимая стадия улучшения качества природных и промышленных объектов Изучение   качества   воды   природного   источника   позволяет   установить   характер необходимых операций по ее обработке. В некоторых случаях на очистные сооружения возлагается задача устранения какого­либо определенного недостатка природной воды или целого комплекса недостатков, а иногда – задача искусственного придания воде новых свойств, требуемых потребителем.  Все   разнообразные   задачи,   возлагаемые   на   очистные   сооружения,   могут   быть сведены к следующим основным группам:    1)   удаление   из   воды   содержащихся   в   ней   взвешенных   веществ   (нестворимых примесей),   что   обусловливает   снижение   ее   мутности;   этот   процесс   носит   название осветления воды;   2) устранение веществ, обусловливающих цветность воды, – обесцвечивание воды;    3) уничтожение содержащихся в воде бактерий (в том числе болезнетворных) – обеззараживание воды;   4) удаление из воды катионов кальция и магния – умягчение воды; снижение общего солесодержания   в   воде   –   обессоливание   воды;   частичное   обессоливание   воды   до остаточной концентрации солей не более 1000 мг/л носит название опреснения воды.  В   некоторых   случаях   может   производиться   удаление   отдельных   видов   солей (обескремнивание, обезжелезивание и т. п.).  Степень   необходимой   глубины   осветления,   обесцвечивания,   обессоливания   воды зависит от характера ее использования. На очистные сооружения могут быть возложены также отдельные специальные задачи – удаление растворенных в воде газов (дегазация), устранение запахов и привкусов природной воды и др.  В   некоторых   случаях   (в   соответствии   с   требованиями   производственных потребителей,   условиями   эксплуатации   водопроводов   или   для   усешного   проведения операций   по   самой   очистке   воды)   необходима   специальная   обработка   воды   для достижения требуемого значения рН, придания воде свойств стабильности и т. п. Часть операций по обработке воды может быть отнесена к процессам собственно очистки воды: устранение мутности, цветности, удаление планктона, бактерий и избыточного количества растворенных солей. Но такие операции, как стабилизация воды, поддержание требуемого знаения   рН   и   т.   п.,   имеющие   целью   придание   воде   свойств,   необходимых   для предотвращения коррозии трубопроводов, успешного протекания коагулирования воды и т. п., уже не могут быть отнесены к процессам очистки воды. Таким   образом,   понятие   «обработка»   воды   является   более   общим,   чем   понятие «очистка» воды. Очистка воды – это частный случай ее обработки.  Как было сказано, для отдельных видов потребителей очистные сооружения должны решать   комплексно   несколько   из   указанных   задач.   Например,   в   хозяйственнопитьевых водопроводах,   использующих   речную   воду,   на   очистные   сооружения   возложены   задачи осветления, обесцвечивания, устранения запахов и привкусов воды, а иногда одновременно и ее умягчения. Решение всех поставленных перед очистными сооружениями задач может проводиться путем использования различных технологических приемов.  Так, осветление воды может быть достигнуто путем отстаивания и фильтрования ее. Причем отстаивание может быть простым механическим, когда очищаемая вода проходит через специальные бассейны (отстойники) с весьма малой скоростью. Время осаждения взвешенных   частиц   зависит   от  их   размеров.   Чем   мельче   частицы,   тем  больше   времени потребуется   для   их   осаждения.   При   этом   коллоидные   частицы   могут   находиться   во взвешенном состоянии неопределенно долгое время.  Для   их   осаждения,   а   также   вообще   для   ускорения   процесса   осаждения   взвеси применяют коагулирование. В воду, подлежащую осветлению, вводят химические реагенты (коагулянты), способствующие связыванию частиц, обусловливающих мутность, в крупные хлопья, что ускоряет их выпадение в отстойниках. В ряде случаев воду для глубокого осветления   после   отстойников   направляют   на   фильтры,   где   она   дополнительно осветляется,   проходя   через   слои   фильтрующего   материала.   Такая   двухступенчатая система   осветления   широко   применяется   при   очистке   речной   воды,   используемой   для питьевого водоснабжения.  Для   задержания   находящихся   в   воде   взвешенных   веществ   применяют   также специальный   метод   осветления,   при   котором   вода   после   коагулирования   пропускается через   слой   взвешенных   хлопьев   (выпадающих   в   результате   в   осадок).   Коагулирование одновременно   способствует   повышению   эффективности   процесса   фильтрования   воды. Коагулирование   воды   с   последующим   ее   отстаиванием   и   фильтрованием   позволяет осуществить также и обесцвечивание воды. Для   некоторых   производств,   не   требующих   прозрачной   воды,   окаывается достаточным   освобождение   ее   лишь   от   наиболее   крупных   взвеенных   частиц,   а   также плавающих предметов. В этих случаях применяют грубую механическую очистку воды – процеживание,  большей  частью  осуществляемое  в  водоприемных  сооружениях,  где   для этой цели устанавливаются решетки и сетки. Попутно с осветлением вода при коагулировании и фильтровании в значительной степени освобождается от бактерий, благодаря чему повышается ее качество с санитарной точки зрения.  Специальной   операцией   по   уничтожению   содержащихся   в   воде   бактерий,   в частности   болезнетворных,   является   обеззараживание   (дезинфекция)   воды.   Для обеззараживания   применяют   хлорирование   или   озонирование,   а   также   бактерицидное облучение   воды.   Для   улучшения   качества   воды   применяют   также   и   другие   операции: умягчение, обессоливание, дегазацию и др.  Очистные   сооружения   являются   одним   из   составных   элементов   системы водоснабжения   и   тесно   связаны   с   ее   остальными   элементами.   Вопрос   о   месте расположения   очистной   станции   решается   при   выборе   схемы   водоснабжения   объекта. Часто   очистные   сооружения   располагают   вблизи   источника   водоснабжения   и, следовательно, в незначительном удалении от насосной станции первого подъема.  Наибольшее   распространение   в   практике   водоочистки   (особенно   в   городских водопроводах) имеют схемы очистных сооружений с самотечным движением воды. Вода, поданная насосами станции первого подъема, самотеком проходит последовательно все очистные   сооружения   и   поступает   в   сборный   резервуар   (резервуар   чистой   воды),   из которого забирается насосами станции второго подъема. Таким образом, резервуар чистой воды   непосредственно   связан   с   комплексом   очистных   сооружений   и   должен   быть расположен вблизи от них, так же как и насосная станция второго подъема.  Решению   вопроса   о   компоновке   очистных   сооружений   должны   предшествовать выбор схемы технологического процесса очистки воды, а также установление типа, числа и размеров отдельных сооружений (отстойников, фильтров и др.). Этот выбор производится на   основе   результатов   технологических   анализов   воды   источника   и   в   зависимости   от требований потребителей к качеству воды. Выбор схемы очистки воды, типа сооружений и их   компоновки   должен   быть   сделан   на   основании   техникоэкономических   сравнений возможных вариантов.  Методы очистки сточных вод Загрязнение биосферы, в том числе источников водоснабжения, является реальным фактором,   который   оказывает   отрицательное   влияние   на   здоровье   людей.   По   данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) от использования некачественной питьевой воды каждый год в мире страдает каждый десятый человек. До 50% речной воды каждый год подвергается техногенному воздействию, в том числе и в результате сброса 425∙109 м3 сточных вод. Значительная   загрязненность   водных   объектов   и   мало   эффективные   технологии подготовки   поды   это   главные   причины   низкого   качества   питьевой   воды.   Нарушения требований   СанПиН   2.1.4.10749­01,   в   которых   установлены   физико­химические   и микробиологическим показатели питьевой воды отмечены во всех субъектах РФ. Более 90%   сточных   вод,   поступающих   через   коммунальные   сети   в   поверхностные   водные объекты, сбрасываются загрязненными. На качество воды оказывают значительное влияние находящиеся в ней вещества и соединения   в   различных   концентрациях.   Превышение   концентрации   некоторых загрязняющих веществ может оказывать пагубное воздействие как на человека, так и на биологическую   обстановку   в   водном   объекте.   Следовательно,   при   сбросе   сточных   вод после производственных процессов требуется осуществлять извлечение вредных веществ и добиваться установленной предельно допустимой концентрации ПДК сточных вод.  Химические   соединения,   находящиеся   в   сточной   воде,   можно   разделить   на неорганические   и   органические   и   классифицировать   по   их   фазовому   состоянию. Характеристику   сточных   вод,   предложенная   академиком   Кульским   Л.А.,   считают наиболее удачной:  При обработке сточных вод различного типа используют разные группы методов. Применяя разделение по фазовому состоянию веществ в растворе, можно сгруппировать методы очистки сточных вод. Для каждого типа промышленных производств характерен свой состав сточных вод. Например,   на   металлообрабатывающем   предприятии   в   сточных   водах   будут присутствовать ионы тяжелые металлы и нефтепродукты, однако там не будет фенолов и смол. С другой стороны, на НПЗ в сточных водах будут содержаться фенолы, но не будет ионов никеля или хрома. Выбор наилучших доступных технологий очистки воды является для   проектировщиков   достаточно   сложной   задачей,   обусловленной   разнообразием загрязняющих   веществ   в   сточной   воде   и   высокими   требованиями,   предъявляемыми   к качеству ее очистки. Например, для обессоливания воды с целью создания оборотного водоснабжения предприятия   используют   следующие   методы:   ионный   обмен,   обратный   осмос, нанофильтрацию,   вакуумное   выпаривание.   Воду,   прошедшую   процесс   обессоливания, можно использовать повторно технологических целей: промывки деталей в гальваническом производстве,   охлаждения   оборудования,   получения   пара   и   пр.   Также,   возможна утилизация   ценных   компонентов   из   сточных   вод,   кислот   и   щелочей   с   использованием, например,   керамических   мембранных   элементов.   На   основании   результатов   анализа сточной воды можно спроектировать очистные сооружения и подобрать соответствующее оборудование.   Выбор   оборудования   для   очистки   сточных   вод   требуется   осуществлять методом сравнения данных о качестве воды с характеристиками данных технологического оборудования. Очистные   сооружения   сточных   вод   проектируются   на   основании   анализа производственных процессов  и состава  стоков. Например,  используются  деструктивные методы очистки сточных вод промышленных предприятий, с разложением вредных веществ или переводов их в нетоксичные соединения, и регенеративные методы, базирующиеся на утилизации и извлечении загрязнений из воды. На основании объема и характеристик сточных вод применяются различные методы обработки: механические, физико­химические, физические, химические биологические, а также их комбинирование. 4. Природная система и природная среда, влияние антропогенного фактора на процесс их деградации Природная   система,   с  одной  стороны,  многофакторно  влияет   на  жизнь  людей   и общественные производства, а с другой – является целостной системой. Система   природы   –   система,   представляющая   множество   однородных   или разнородных   отдельностей,   находящихся   в   прочных   отношениях,   образующая   некую целостность, или саморазвивающаяся и саморегулирующаяся упорядоченная материально­ энергетическая   совокупность,   составленная естественными   структурами   и   образованиями,   группирующимися   в   экологические   или   существующая   как   единое   целое, средообразующие   компоненты   на   высших   уровнях   иерархической   организации.На современном этапе развития формы  взаимодействия  общества  и природы усложнились, поэтому всесторонняя оценка геосистем является одной из главных задач при решении вопросов   рационального   природопользования   и   охраны   природы.   По   утверждению   В.В. Докучаева,   комплексной   оценке   и   учету   должны   подлежать   целостные   геосистемы. Социальная   значимость   этого   учения   возросла   в   эпоху   индустриализации   и   научно­ технической революции. Геосистемы составляют жизненную среду человечества, обладают ресурсным   и   экологическим   потенциалом   и   обеспечива­   с:   ют   как   большинство потребностей   людей,   так   и   необходимые   энергетические   и   сырьевые   источники   для развития   общественного   производства.   геосистемы   –   среды   Следовательно, природопользования. Состояние   геосистем   определяет   воспроизводство   жизненных   ресурсов человечества,   таких,   как   свободный   кислород,   почвенное   плодородие,   вода,   биомасса. Познание   геосистем   различного   уровня   должно   базироваться   на   научно   обоснованном отношении общества к природной среде. Природные системы (геосистемы, экосистемы) взаимосвязаны как В пространстве, так и во времени,  то есть их развитие  происходит сопряженно. Понятие геосистема охватывает весь иерархический ряд природных географических единств – от географической оболочки до ее элементарных структурных подразделений – фаций. Наличие различных уровней строя и организаций геосистем позволяет выбрать в качестве объекта исследования и оценки тот ранг, который наиболее отвечает решению конкретной задачи. Объектами могут быть и крупные региональные природные системы типа ландшафтных зон, и дробные – ландшафты. Основным принципом природопользования является комплексный подход к оценке геосистем. Масштабы воздействия отраслей народного хозяйства на природную среду, виды техногенного   загрязнения   распространяются   от   источников   производства   на   большие расстояния. При изучении характера территориальных проявлений антропогенной деятельности прежде   всего   учитываются   региональные   особенности   структуры   и   дифференциации природных   сред   и   процессов   в   рамках   природно­техногенных   комплексов.   При   этом действуют   законы   природы   в   измененной   под   воздействием   антропогенных   факторов природной среде. Существуют   три   главных   уровня   геосистем:   планетарный   (глобальный), региональный   и   локальный   (местный).Глобальную   геосистему   образует   географическая оболочка  Земли  (например,   материки),  локальные   системы   представлены   на  небольших территориях.   Геосистемы   регионального   уровня   представлены   крупными,   сложными   по строению   и   структуре   пространства   территориями.   Внутри   геосистем   формируются природно­пространственные   взаимосвязи   за   счет   изменения   вещества   и   преобразования энергии как в вертикальном, так и горизонтальном направлении. На   основе   геосистемных   представлений   сложился   своеобразный   ландшафтный   применяемый   в   планировании   и   территориальном   регулировании подход, природопользования. На   современном   этапе   в   России   уделяется   большое   внимание   ландшафтному подходу   к   природопользованию.   Ландшафтное   картографирование   осуществляется   в масштабе 1:100 000 и охватывает большие территории, относительно замкнутые природно­ хозяйственные районы, с определением общих целей и ограничений использования земель. На   ландшафтном   уровне   планирования   оценивается   сложившаяся   ситуация   с освоением природных ресурсов в регионе, потенциал их хозяйственного использования, прогнозируется   и   оценивается   состояние   среды   при   существующей   практике природопользования. Следует отметить, что в России уже накоплен определенный положительный опыт комплексного   планирования   на   основе   ландшафтного   подхода,   важным   принципом которого является учет естественной дифференциации геосистем. Экосистема   –   основная   функциональная   единица   экологии,   включающая   живые организмы (биотические сообщества) и абиотическую среду, причем, каждая из этих частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в котором она существует на Земле. Экосистема – понятие довольно широкое и главное в нем то, что оно подразумевает обязательное   наличие   взаимоотношений,   взаимозависимости   и   причинно­следственных связей   между   отдельными   компонентами,   рассматриваемыми   как   стабильное   целое. Другими   словами,   внутри   каждой   такой   системы   происходит   взаимообмен   не   только между   организмами,   но   и   между   органическими   и   неорганическими   компонентами. Размеры экосистем могут быть очень различными по размеру: (например, лужа такая же экосистема,   как   несколько   гектаров   леса).   Самая   хрупкая   экосистема   –   биосфера, включающая постоянно взаимосвязанные все живые организмы Земли, земную кору, почву, океан   и   атмосферу.   В   результате   эта   система,   получающая   энергию   от   Солнца   и переизлучающая ее в Космос, поддерживается в состоянии равновесия. Любая экосистема обособлена   в   пространстве,   хотя   и   не   имеет   четких   границ.   Соседние   экосистемы накладываются друг на друга, создавая зоны перехода (берег моря или озера, опушка леса и т. д.). Между двумя соседними экосистемами существуют связи и обмен, которые всегда уступают связям ям и обмену наблюдающимися между компонентами одной экосистемы. Все компоненты экосистемы связаны обменом веществ и энергии, саморазвиваются и саморегулируются, но следует иметь ввиду, что экосистемой может быть только среда, где существует стабильность и четко функционирует внутренний кругооборот веществ. Различают микроэкосистемы (болотце, дерево, пенек с грибами), мезоэкосистемы (участок леса, озеро) и макроэкосистемы (континент, океан). Часто экосистему  отожествляют  с биогеоценозом. Рисунок 1 – Схема строения биогеоценоза Биогеоценоз   –   территориально   или   пространственно   обособленная   целостная элементарная единица биосферы, все компоненты которой тесно связаны друг с другом. Основное отличие экосистемы от биогеоценоза заключается в том, что последний имеет строго   ограниченный   объем,   а   экосистема   может   охватывать   пространство   любой протяженности. Таким образом, биогеоценоз – это совокупность, на известном протяжении, земной поверхности однородных природных явлений: атмосферы, горной породы, растительности, животного мира, микроорганизмов, почвы и т. д. Компоненты   биогеоценоза:   биотоп   и   биоценоз   (рис.1).   Биотоп   –   однородное   по адиатическим факторам среды пространство, занятое биоценозом, т. е. место жизни вида, организма. Биоценоз – общность организмов, которые живут в пределах одного биотопа (суши, воды, грунта и т. д.). Понятие «биоценоз» чисто условное, так как вне среды обитания организмы жить не смогут, но введено оно для удобства исследования экологических процессов. Экосистемы характеризуются: 1. видовым,   популяционным   составом   и   количественным   соотношением видовых популяций; 2. распределением отдельных элементов в пространстве; 3. совокупностью связей, и, в первую очередь, – цепей питания. Сукцессиями   (лат.   successio   –   последовательность)   называют   процессы последовательной смены биоценозов, протекающих под влиянием разных факторов. Объясним   это   на   примерах.   Когда   озеро   наполняется   илом,   оно   постепенно превращается   из   глубокого   в   мелкое,   затем   –   в   болото,   после   чего   в   зеленый   луг,   на котором в дальнейшем вырастают кустарники и деревья. Если в лесу находится заброшенное ржаное поле, то на нем возникают, сменяя друг друга,   следующие   биоценозы:   однолетние   сорняки   и   травы,   кустарники,   разрозненные деревья, лес. Если в горах произошел оползень, то на обнаженной поверхности скалы сначала появляются лишайники, их сменяет моховый покров, затем вселяются травы и образуются луга,   последние   постепенно   зарастают   кустарником,   наконец   –   появляются   деревья   и возникает лес, являющийся завершающим, конечным биоценозом. Сукцессии   наблюдаются   также   после   уничтожения   ранее   существовавших биоценозов пожаром, наводнением, обвалом, распашкой, вырубкой леса и т. п. Во всех случаях   замена   одного   временного   биоценоза   другим   происходит   в   результате последовательного изменения внешних условий, с которыми взаимодействуют организмы. Как правило, сукцессии характеризуются прогрессивными процессами: развивается почва,   растительный   покров,   возрастает   производительность   биоценоза   –   синтез органического вещества на единицу площади. Смена   биоценозов   сопровождается   увеличением   их   видового   разнообразия: начальные биоценозы обычно включают небольшие и недолговечные растения, а в ходе сукцессии   возникают   биоценозы   с   более   крупными   и   долгоживущими   растениями. Конечные   биоценозы   потенциально   могут   сравнительно   долго   существовать   без значительных  изменений. Биоценоз, завершающий сукцессию, называется климаксом  (от греческого klimax – лестница). Чтобы биоценоз был стабильным, необходимо равновесие между рождаемостью и смертностью, потреблением и освобождением вещества и энергии. Такая константность системы,   основанная   на   соответствии   прихода   –   расхода,   при   наличии   постоянного самообновления, получила название – динамичного равновесия или устойчивого состояния. Простейший   пример   –   пруд,   расположенный   по   руслу   небольшой   речки:   вода   в   нем постоянно   обновляется,   но   он   сохраняет   свои   форму,   площадь,   глубину,   комплекс растительных   и   животных   организмов.   Динамичное   равновесие   присуще   всем   уровням организации животных систем – от клетки до биоценозов и экосистем. Неблагоприятные внешние влияния могут нарушить это равновесие, что повлечет за собой перестройку или гибель всей системы. Важное   значение  в   экологии  имеет  понятие  –  трофических   или  пищевых   цепей, благодаря которым осуществляется связь, а также обмен энергией и веществом между организмами   в   экосистеме.   Пищевая   цепь   –   перенос   энергии   пищи   от   ее   источника (растений) через ряд организмов к другим организмам, путем поедания одних другими. При каждом очередном переносе – 80–90% потенциальной энергии теряется с отходами и переходит в тепло, что сводит возможное число этапов или „звеньев" цепи до четырех– пяти. Пищевые цепи тесно переплетены между собой, образуя пищевые сети. В экосистеме организмы, получающие свою пищу от растений через одинаковое число этапов, считаются принадлежащими к одному трофическому уровню. Так, зеленые растения занимают первый трофический   уровень   (продуценты),   травоядные   –   второй   (первичные   консументы), хищники, поедающие травоядных – третий (вторичные консументы), а вторичные хищники – четвертый (третинные консументы). Влияние природных и антропогенных факторов на экосистемы Основными компонентами биоценоза являются три группы организмов: растения, животные   и   микробы.   Так,   в   экосистему   леса   входят   все   деревья,   кустарники,   травы, лишайники, грибы, животные, микроорганизмы, почва с ее обитателями, газы атмосферы и соли,   растворенные   в   почвенной   воде.   Экосистему   озера   или   моря   составляют   все растения,   животные   и   микробы   водоема,   вся   водная   масса,   с   растворимыми   в   ней веществами, грунты с органическими и минеральными частицами. Вещества движутся от одного компонента к другому, отражая известную общую закономерность круговорота веществ в природе и обеспечивая существование экосистем. Например,   движение   атмосферного   кислорода.   Все   организмы   потребляют   его   при дыхании,   а   выделяют   кислород   в   реальных   экосистемах   круговорот   обычно   бывает незамкнутым, т. к. часть веществ уходит за пределы экосистемы, а часть поступает извне. Но   в   целом   принцип   круговорота   в   природе   сохраняется.   Более   простые   экосистемы объединены в общую планетарную экосистему (биосферу), в которой круговорот веществ проявляется в полной мере. Жизнь на Земле возникла около 3 млрд. лет назад. Если бы не было замкнутого потока необходимых для жизни веществ, запасы их бы давно исчерпались и жизнь прекратилась бы. Все вещества на планете Земля находятся в процессе биохимического круговорота. Выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биотический). Возврат   химических   веществ   из   неорганической   среды   через   растительные   и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и химических реакций называется биохимическим циклом. В круговороте веществ участвуют три группы организмов: Продуценты   (производители)   –   автотрофные   организмы   и   зеленые   растения, которые, используя солнечную энергию, создают первичную продукцию живого вещества. Они   потребляют   углекислый   газ,   воду,   соли   и   выделяют   кислород.   К   этой   группе принадлежат   некоторые   бактерии   хемосептики,   способные   создавать   органическое вещество. Консументы   (потребители)   –   гетеротрофные   организмы,   питающиеся   за   счет автотрофных   и   друг   друга.   Редуценты   (восстановители)   –   организмы,   питающиеся организмами,   бактериями   и   грибками.   Скорость   образования   биологического   вещества (биомассы),   т.   е.   образование   массы   вещества   в   единицу   времени,   называют продуктивностью   экосистемы.   Круговорот   энергии   связан   с   круговоротом   веществ. Наиболее   характерен   для   процессов,   происходящих   в   биосфере,   круговорот   углерода. Соединения углерода образуются, изменяются и разрушаются. Основной путь углерода – от углекислого газа в живое вещество и обратно. Часть углерода выходит из круговорота, отлагаясь   в   осадочных   породах   океана   или   в   ископаемых   горючих   веществах органического   происхождения   (торф,   каменный   уголь,   нефть,   горючие   газы),   где   уже; аккумулирована   его   основная   масса,   Этот   углерод   принимает   участие   в   медленном геологическом   круговороте.   Важную   роль   в;   биосферных   процессах   играет   круговорот азота. Фиксация   его   в   химических   соединениях   происходит   при   вулканической деятельности, при грозовых разрядах в атмосфере в процессе её ионизации, при сгорании материалов.   Определяющее   значение   в   фиксации   азота   имеют   микроорганизмы. Соединения   азота   (нитраты,   нитриты)   в   растворах   поступают   в   организмы   растений, участвуя в образовании органического вещества (аминокислоты, сложные белки). Часть соединений азота выносится в реки, моря, проникает в подземные воды. Из соединений, растворенных   в   морской   воде,   азот   поглощается   водными   организмами,   а   после   их отмирания   перемещается   в   глубь   океана.   Одним   из   важнейших   элементов   биосферы является фосфор, входящий в состав нуклеиновых кислот, клеточных мембран, костной ткани, фосфор также участвует в малом и большом круговоротах, усваивается растениями. Различные вещества имеют разную скорость обмена в биосфере. К подвижным относят: хлор,   серу,   бор,   бром,   фтор.   К   пассивным–   кремний,   калий,   фосфор,   медь,   никель, алюминий   и   железо.   Круговорот   всех   биогенных   элементов   происходит   на   уровне биогеоценоза.   От   того,   насколько   регулярно   и   полно   осуществляется   круговорот химических элементов, зависит продуктивность биогеоценоза. Человек оказывает огромное воздействие на развитие и деградацию экосистем. От того,   насколько   человечество   готово   изменить   свое   отношение   к   окружающей   среде зависит будущее всей нашей планеты. 5. Стандартизация в области охраны окружающей среды Стандартизация в области экологии начинает играть заметную роль, не только в деятельности   национальных   организаций,   но   и   международных.   Всё   чаще   стандарты рассматриваются  как   необходимое  средство  регулирования   отношений   в  сфере   охраны природы. Стандарты – это средство управления качеством окружающей среды. В России существуют следующие законы:  «Об охране окружающей и природной среды»; – «Об экологической экспертизе»;  «Об оплате за землю»;  «О недрах»;  «О санитарно­эпидемиологическом благополучии населения» В ЕС принято более 90 директив в области экологии(Система стандартов): 1) Директивы в отношении воды – охватывает проблемы защиты рек, морей и других водоёмов;   качество   питьевой   воды;   сброс   в   водоём   отходов;   качество   пресной   воды, нуждающихся в охране для поддержания жизни рыб. 2) Директивы  на защите воздуха – ограничение, применения некоторых опасных веществ и препаратов; обязательные требования к экспорту, импорту, опасных химикатов, нормы по содержанию в воздухе некоторых конкретных веществ (свинец, асбест и т.д.) 3)   Директивы   по   ограничению   шумов   –   нормирует   уровень   шума,   создаваемого различным оборудованием (бытовые приборы, промышленные, автотранспорт). 4) Директивы по проблемам отходов – определяет требования по очистке сточных вод   в   городах,   по   защите   воздушной   среды   от   загрязнения;   контроль   за   перевозками опасных веществ и другие, а также по ликвидации опасных отходов. Система стандартов в области охраны окружающей среды имеет свой номер ГОСТ 17.0.0.01.­ 94 Подсистема: 1– гидросфера; 2 – атмосфера; 3 – почва; 4 – земля; 5 – флора; 6 – фауна; 7 – недра. Вид стандарта: 1– термины классификация; 2 – нормы и методы измерения выбросов и сбросов; 3 – правила охраны природы и рационального использования земель; 4 – методы определения параметров состояния природных объектов; 5,6 – требования к средствам контроля и защиты окружающей среды; 7 – прочие стандарты. Например:   ГОСТ   17.1.3.01­95   «Охрана   природы.   Гидросфера.   Правила   охраны водных объектов при лесосплаве». Утверждённые стандарты являются обязательными для использования всеми организациями и отдельными гражданами. Нарушение несёт за собой юридическую ответственность. Система стандартов в области охраны и рационального использования почв, земель. Земельные   ресурсы   –   это   одна   из   предпосылок   обеспечения   жизни   на   Земле.   В современном   мире   они   испытывают   всё   большее   антропогенные   нагрузки.   Неразумное использование земельных ресурсов: – усиление эрозии; – высокий уровень загрязнения и др.   Мероприятия   по   охране:   агротехнические,   лесомелиоративные,   гидротехнические. Земельные   и   экологические   стандарты   предусматривают   обязательные   требования   по соблюдению   санитарно­эпидемиологических   норм   при   размещении,   проектировании, строительстве   и   в   виде   эксплуатации   новых   объектов   при   использовании   новых технологии,   отрицательно   влияющих   на   состояние   земель.   Предприятия,   производства должны   быть   обязательно   оснащены   эффективными   очистными   сооружениями. Нормирование качества охраны природной среды. Под качеством окружающей природной среды понимают степень соответствия её характеристик   потребностям   людей   и   технологическим   требованиям.   Нормативные качества   по   мере   развития   общества   ужесточаются.   Сохранение   и   соблюдение экологических нормативов обеспечивает:  экологическую безопасность населения;  сохранение генетического фонда человека, растений и животных;  рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.  ПДК – предельно­допустимая концентрация вредных веществ;  ПДВ – предельно­ допустимый выброс вредных веществ;  ПДС – предельно­допустимый сброс вредных веществ;  ПДН – предельно­допустимая нагрузка на окружающую среду;  ПДУ – предельно­допустимый уровень воздействия на окружающую среду. ПДК – это количество загрязнения в почве, воздухе, воде, который при воздействии на человека не влияет на его здоровье и его потомство. В нашей стране действует более 1900 ПДК для водоёмов, более 500 ПДК для атмосферного воздуха и 130 для почв. Их постоянно пересматривают и уточняют. За ПДК следят службы ГОССАНЭПИД надзора. ПДВ   и   ПДС   –   это   максимальное   количество   загрязняющих   веществ,   который   в единицу времени могут быть выброшены конкретным предприятием в атмосферу (ПДВ); в водоём (ПДС) не вызывая при этом неблагоприятных экологических последствий. ПДН – это максимальное  антропогенное воздействие  на природные ресурсы  или комплексы, не проводящих к нарушению устойчивости экосистемой (при строительстве, реконструкции   городов,   парков,   пастбищных   угодий   применение   ПДН   обязательно) предельное число домашнего скота на единицу пастбищных угодий или предельное число посетителей в городах, парках. ПДУ   –   рациональное   воздействие   на   окружающую   среду;   уровень   шума, загрязнения; вибрации  магнитного поля и другие  – это уровень, который  представляет опасности для здоровья человека и окружающей среды. ПДУ определяется на основании НРБ   (норм   радиационной   безопасности),   ОСП   –   основных   санитарных   правил,   СН   – санитарных норм. Список литературы 1) Белов Г.В. Экологический менеджмент предприятия: Учеб. пособие. – М.: Логос, 2010. 2) Валова  В.Д. Основы  экологии:  Учеб.  пособие. – 2­е  изд., перераб.  и доп. – М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2011. 3) Гальперин   М.В.   Экологические   основы   природопользования:   Учебник.   –   М.: ФОРУМ: ИНФРА­м, 2009. 4) Павлов   А.Н.   Экология:   рациональное   природопользование   и   безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие / А.Н. Павлов. – М.: Высш. шк, 2011. 5) Шилов И.А. Экология: Учебник. – 2­е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 2010.