Учебнометодический комплекс специальности 080507 Менеджмент организации 080105 Финансы и кредит
 Скачать 5.14 Mb.
|
|
Цели изучения темы: - дать знания о строении и газово-химическом составе атмосферы; - познакомить с негативными аспектами антропогенного влияния на атмосферу; - раскрыть пути преодоления негативного влияния человека на атмосферу. Источники: Воробьев А.Е. и др. Основы природопользования: экологические, экономические и правовые аспекты. Гл. 2. М., 2007. Лысенко Е.Г. Экономика природопользования. Глава 2. М., 2006. Масленникова И.С. Экономико-технологические основы управления предприятием природопользования. СПб, 2007. * * * Мы достаточно хорошо понимаем роль воздуха и воды в нашей жизни. Современное состояние их удручает. Поэтому все чаще возникают идеи соотнести возможные достижения с теми потерями, которые возможны при дальнейшем игнорировании человеком необходимости уважительного отно-шения к этим особым природным ресурсам. 2.1. Атмосфера как явление природы. Атмосфера (от греч. atmos- пар и sphaira- шар) - газовая оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Жизнь на Земле возможна до тех пор, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает их от пагубного воздействия космических лучей и температуры. Основная масса воздуха в атмосфере (до 80%) находится в нижнем, приземном слое - тропосфере. Толщина тропосферы в среднем 11 -12 км: 8 -10 км - над полюсами, 16 -18 км - над экватором. При удалении от поверхности Земли в тропосфере происходит понижение температуры на 6°С на каждый километр. На высоте 18-20 км плавное уменьшение температуры прекращается, она остается почти постоянной: -60-70°С. Этот участок атмосферы называется тропопаузой. Следующий слой - стратосфера - занимает высоту 20-50 км от земной поверхности. В ней сосредоточена остальная (20 %) часть воздуха. Здесь температура повышается при удалении от поверхности Земли на 1 -2°С на каждый километр, и в стратопаузе на высоте 50-55 км доходит до 0°С. Далее идет слой мезопаузы, расположенный на высоте 55-80 км. При удалении от Земли температура в нем понижается на 2-3°С на 1 км, и на высоте 80 км, в мезопаузе, она достигает -75-90°С. Слои термосфера и экзосфера, соответственно занимающие высоты 80-1000 и 1000-2000 км, представляют собой наиболее разреженные части атмосферы. Здесь встречаются лишь отдельные молекулы, атомы и ионы газов, плот- ность которых в миллионы раз меньше, чем у поверхности Земли. Следы газов обнаружены до высоты 10-20 тыс. км. Толщина воздушной оболочки сравнительно невелика при сопоставлении с космическими расстояниями: она составляет одну четвертую часть радиуса Земли и одну десятитысячную часть расстояния от Земли до Солнца. Плотность атмосферы на уровне моря равна 0,001 г/см2, т.е. в тысячу раз меньше плотности воды. А  тмосфера, общая масса которой сос-тавляет 5,15-Ю15 т, простирается вверх от поверхности Земли примерно до 3000 км. С высотой меняются химический состав и физические свойства атмосферы, и в соответствии с этим ее подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу (термосферу) и экзосферу. Важнейшее защитное значение имеет озоновый экран. Он расположен в страто-сфере на высоте от 20 до 50 км от поверх-ности Земли. Общее количество озона (Оэ) в атмосфере оценивается в 3,3 млрд т. Мощность этого слоя сравнительно не-большая: суммарно она составляет 2 мм на экваторе и 4 мм у полюсов при нормальных условиях. Максимальная концентрация озона - 8 частей на мил-лион частей воздуха - находится на высоте 20-25 км. Основное значение озонового экрана в том, что он защищает живые организмы от жесткого ультрафиолетового излучения. Схема 2.1. Строение земной атмосферы. Наибольшее значение для живых организмов имеет относительно постоянный состав атмосферного воздуха в тропосфере. Баланс газов в атмосфере поддерживается за счет постоянно идущих процессов использования живыми организмами и поступления газов в атмосферу. Азотвыделяется при мощных геологических процессах (извержениях вулканов, землетрясениях), при разложении органических соединений. Изъятие азота из воздуха происходит за счет деятельности клубеньковых бактерий. Баланс кислорода и диоксида углерода представляет более важную проблему, чем наличие азота.Около 3,5-4 млрд лет назад содержание кислорода в атмосфере было в 1000 раз меньше, чем сейчас, так как не было основных его продуцентов - зеленых растений. Жизнедеятельность живых организмов поддерживает современное соотношение кислорода и диоксида углерода. В результате фотосинтеза зеленые растения потребляют диоксид углерода и выделяют кислород. Атмосфера является одним из основных метеорологических и климатообразующих факторов. Климатическая система включает в себя атмосферу, океан, поверхность суши, криосферу и биосферу. Находясь во взаимодействии и с другими сферами, атмосфера подвергается загрязнению. Источники загрязнения атмосферы: - естественными источниками загрязнения атмосферы служат извержения вулканов, лесные пожары, пыльные бури, процессы выветривания, разложение органических веществ. - искуственные (антропогенные) источники загрязнения атмосферы – промышленные и теплоэнергетические предприятия, транспорт, системы отопления жилищ, сельское хозяйство, бытовые отходы. Загрязнение воздуха оказывает вредное воздействие на организм человека, животных и растительность, наносит ущерб народному хозяйству, вызывает глубокие изменения в биосфере: - влияние загрязненного воздуха на человека может быть как прямым, так и косвенным. Прямое влияние выражается в том, что загрязнители в виде газов и пыли попадают вместе с вдыхаемым воздухом в организм и непосредственно действуют на него, вызывая отравления и различного рода заболевания. - влияние загрязненного воздуха на растения и животных отрицательно сказывается на растительности городов и их окрестностей. Особенно большой вред растениям приносит присутствие в воздухе диоксида серы, фтора, хлора, их соединений, других окислителей, угарного газа и др. - глобальные загрязнения и изменения газового баланса атмосферы в последнее время вызывают все большую тревогу. Распространяясь воздушными течениями, загрязнения вызывают нарушения глобального характера, оказывают воздействие на процессы в биосфере. Важнейшим сейчас является вопрос об увеличении в атмосфере диоксида углерода и пыли. За последние 100 лет за счет сжигания ископаемого топлива в атмосферу поступило дополнительно 400 млрд т С02. Содержание диоксида углерода в атмосфере возросло за счет лесных и степных пожаров. В то же время поглощение С02 из атмосферы основными его потребителями - лесными растениями и фитопланктоном Мирового океана - сократилось за счет уменьшения площадей лесов, гибели фитопланктона. В результате этого поступление углерода в атмосферу стало превышать его потребление растениями. Ежегодный прирост С02 в атмосфере составляет около 14 млрд т. Загрязнение воздуха не только таит в себе угрозу для здоровья людей, но и наносит большой экономический ущерб из-за потери массы выбрасываемых в воздух веществ, которые могут быть использованы в смежных отраслях хозяйства, порчи различных сооружений и материалов, гибели домашних и диких животных, лесных и культурных растений, роста заболеваний и смертности людей. В России для оценки экологической обстановки в связи с антропогенным загрязнением атмосферы применяются «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия», утвержденные Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации в 1992 г. Согласно этим «Критериям...» негативное воздействие загрязнения атмосферного воздуха происходит двумя основными путями: - в результате прямого контакта с загрязненным воздухом; - в результате выпадения загрязняющих веществ из атмосферы и вто-ричного загрязнения окружающей среды. Основными путями снижения и полной ликвидации загрязнения атмосферы служат: - разработка и внедрение очистных фильтров на предприятиях; - использование экологически безопасных источников энергии; - безотходной технологии производства; - борьба с выхлопными газами автомобилей; - озеленение городов и поселков… Рациональное использование атмосферы определяется законодательными и нормативными правовыми актами. В них регламентируются условия и ограничения при различных видах производственной деятельности людей, которые сводят к минимуму вероятность загрязнения атмосферы. Основными законодательными и нормативными правовыми актами природоохранной деятельности служат: - Воздушный кодекс Российской Федерации, в котором особые требования предъявляются к состоянию полетной техники в части снижения загрязнения атмосферы; - Федеральный закон «Об уничтожении химического оружия» -устанавливает правовые основы проведения комплекса работ по обеспечению защиты окружающей среды, в том числе атмосферы, при наземных способах уничтожения химических веществ; - Уголовный кодекс (1997) - имеет ряд статей, касающихся атомной промышленности, содержит определение «экологические преступления»; - Федеральный закон «О радиационной безопасности населения». В целях его реализации Правительством РФ был принят ряд постановлений, предотвращающих загрязнение атмосферы и касающихся правил размещения радиоактивных веществ и радиоактивных отходов, их хранения и перевозки; - Федеральный закон «Об использовании атомной энергии». В феврале 1997 г. в него внесены изменения и дополнения; В России утвержден ряд ГОСТов, которые регламентируют нормы выбросов в атмосферу, рекомендуют методы измерений содержания в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, правила размещения пунктов наблюдения, состав, частоту и программы наблюдений: Нормы и методы измерений содержания окиси углерода и углеводородов в отработанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями; Нормы и методы измерений дымности отработанных газов тракторных и комбайновых дизелей; Правила контроля качества воздуха населенных пунктов; Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями; Правила контроля качества воздуха населенных пунктов; Инструкция о порядке рассмотрения, согласования и экспертизы воздухоохранных мероприятий и выдаче разрешений на выброс загрязняющих веществ в атмосферу. Кроме общегосударственной нормативной базы, регулирующей глобаль-ные вопросы охраны атмосферы и ее рациональное использование, государственное природопользование регулируется также в каждом субъекте Федерации. 2.2. Водные ресурсы. Водные запасы на Земле огромны, они образуют гидросферу – одну из мощных сфер нашей планеты. Вода находится также в литосфере и атмосфере. Гидросфера объединяет Мировой океан, моря, реки и озера, болота, пруды, водохранилища, полярные льды и горные ледники, подземные воды, почвенную влагу и пары атмосферы. Водные ресурсы слагаются из статических (вековых) запасов и возобновляемых ресурсов. Вода - химическое соединение водорода и кислорода (Н20) – жидкость без запаха, вкуса, цвета (в толстых слоях голубоватая); плотностью 1,000 г/см3 при температуре 3,98 °С. При 0 °С вода превращается в лед, при 100°С - в пар. Молекулярная масса воды 18,0153. По В.И.Вернадскому, химический состав воды может быть представлен формулой Н2,О, со значением п. Не все молекулы воды одинаковы: наряду с обычными молекулами, имеющими массу 18, присутствуют молекулы с молекулярной массой 19,20,21 и даже 22. В природе она находится в трех фазах: газообразной (пары воды), жидкой и твердой. Различают воду атмосферную, поверхностную (гидросфера) и подземную. Наибольшие запасы поверхностных вод сконцентрированы в Мировом океане, который занимает 361 млн км3, или 70,8% поверхности Земли. Общая площадь океанов и морей в 2,5 раза больше площади суши. Воды их соленые Относительно большие запасы поверхностных вод сосредоточены в ледниках, озерах и реках.  Схема 2.2. Гтдросфера. Из всех видов поверхностных пресных вод речной сток имеет приоритетное практическое значение. По объему речного стока Россия стоит на втором месте после Бразилии. Реки являются основой водного фонда. Почти 65% крупных городов России (Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Екатеринбург, Пермь и др.) используют для питьевых и технических нужд поверхностные, в основном речные воды. Подземные воды также входят в основу водного фонда. Подземные воды так называемой зоны активного водообмена пресные и используются для питьевых и хозяйственных целей. Минеральные лечебные подземные воды используются санаторно-курортными и оздоровительными учреждениями, а также заводами розлива, теплоэнергетические (с температурой от 35 до 200° С) подземные воды для теплоснабжения и получения электрической энергии. Вода постоянно находится в движении - циркуляции. Перемещение ее происходит в результате механического движения (потоки в реках, течения в толще океана) и изменения фазового состава, когда вода испаряется и попадает в атмосферу посредством диффузионных, конвективных потоков, характерных для почв и горных пород. В северных районах существует сравнительно редкий способ передвижения воды путем возгонки снега. Ежегодно в круговороте на поверхности Земли участвует более 1 млн км3 воды, что составляет около 0,1 % объема вод активного водообмена. С поверхности морей и океана ежегодно испаряется примерно 510 тыс. км3 воды, а с поверхности суши - около 70 тыс. км3. Обратно на поверхность океана выпадает 90% испарившейся с нее влаги и 1 % возвращается в океан в виде речных, подземных и ледниковых вод. На сушу в виде атмосферных осадков выпадает около 120 тыс. км3 воды, из которых 58% идет на испарение, а 42% стекает обратно в моря и океаны (Клиге, 1998).  Схема 2.3. Круговорот воды в природе. Вода играет огромную роль в жизнеобеспечении человека. Она используется им непосредственно для питья и хозяйственных нужд, как средство передвижения и сырье для получения промышленных и сельскохозяйственных продуктов, имеет эстетическое и рекреационное значение. Сейчас потребление воды в народном хозяйстве в количественном отношении превышает суммарное использование всех иных природных ресурсов. Это определяется сложившимися особенностями производства в основных отраслях промышленности, при которых затрачивается огромное количество пресной воды. Например, для переработки 1 т нефти необходимо около 60 т воды, для изготовления 1 т условной тканевой продукции - 1100 т, синтетического волокна - до 5000 т воды. Для выращивания и получения 1 т зерна пшеницы нужно 2 т воды, 1 т риса - свыше 25 т воды. Пресные воды составляют ничтожную (около 2% гидросферы) долю от общих запасов воды в природе. Пресная вода, доступная для использования, находится в реках, озерах и подземных водах. Ее доля от всей гидросферы составляет 0,3%. Ресурсы пресной воды распределены крайне неравномерно, часто обилие воды не совпадает с районами повышенной хозяйственной деятельности. В этой связи возникает проблема недостатка и истощения водных ресурсов и особенно пресной воды. Она усугубляется все возрастающими объемами ее использования. Проблема истощения водных ресурсов возникает по нескольким причинам, главные из которых: - неравномерное распределение воды во времени и пространстве; - рост ее потребления человечеством; - потери воды при транспортировке и использовании; - ухудшение качества воды и как крайний случай – ее загрязнение... Основные антропогенные причины истощения и загрязнения пресной воды: - отбор поверхностных и подземных вод; - водоотлив из шахт, штолен; - разработка месторождений твердых полезных ископаемых, нефти и газа, промышленных вод, выплавка серы; - урбанизация: жилая застройка, энергетические объекты (АЭС, ТЭЦ). В настоящее время известно более 2000 веществ, загрязняющих водоемы. Основными загрязняющими и наиболее токсичными веществами являются нефть и нефтепродукты. Они попадают в поверхностные и подземные воды в результате аварий, при добыче, переработке и транспортировке нефти и ее производных продуктов. Все большую опасность начинают представлять поверхностно активные вещества, в том числе синтетические моющие средства (CMC). Широкое применение этих соединений в быту и промышленности приводит к увеличению их концентрации в сточных водах. Опасными загрязнителями являются соли тяжелых металлов: свинца, железа, меди, ртути и др. Они попадают в поверхностные и подземные воды как непосредственно с промышленных предприятий, так и через их сточные воды и твердые бытовые отходы в местах их захоронения и складирования. Сельскохозяйственное производство поставляет такие загрязняющие вещества, как пестициды, минеральные и органические удобрения. Опасными загрязнителями являются радиоактивные и биологически активные вещества. Поверхностные воды озер, прудов, водохранилищ, рек в наибольшей степени подвержены загрязнению и ущербу. По данным Государственного доклада «О состоянии окружающей среды Российской Федерации» (1999), в поверхностные воды России сбрасывается (тыс. т в год): нефтепродуктов - 39,4, фосфора - 60, фенола -0,22, ПАВ - 8,9, соединений меди - 0,9, железа - 51,2, цинка - 1,6. Общий объем сточных вод, сброшенных в поверхностные воды, за последнее десятилетие в среднем за год составляет 50-60 км3. Нефтепродукты, фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические вредные вещества: лигнин, ксантогенаты, формальдегид и др. являются самыми распространенными инородными веществами в поверхностных водах. Требования к качеству питьевых вод содержатся в утвержденных нормативах предельно допустимых концентраций веществ в воде, стандартах качества воды, изложенных в ГОСТах, технических условиях, стандартах, требованиях: -ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством»; «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения» (СанПиН 4630-88); Санитарные правила и нормы «Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» (СанПиН 2.1.4.544-96); Санитарные правила и нормы «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» (СанПиН 2.1.4.559-96).
Таблица 2.1. Предельно допустимые концентрации компонентов в питьевых водах (мг/л) Масштабы загрязнения и истощения водных ресурсов в настоящее время приняли угрожающий характер. Остро встала проблема нехватки пресной воды в густонаселенных районах, крупных промышленных центрах, в местах орошаемого земледелия. Отсутствие чистой питьевой воды, загрязнение водоемов являются причиной многих заболеваний человека, губительно сказываются на животном и растительном мире Земли. Во многих местах загрязнение пресных вод переходит из разряда локального в региональный. Рациональное использование и охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружающей природной среды представляет собой комплекс мер (технологических, биотехнических, экономических, административных, правовых, международных, просветительских и т.д.), направленных на рациональное использование ресурсов, их сохранение, предупреждение истощения, восстановление природных взаимосвязей, равновесия между деятельностью человека и средой. Важными принципами рационального использования водных ресурсов являются: профилактика - предотвращение негативных последствий возможного истощения и загрязнения вод; комплексность водоохранных мер - конкретные водоохранные меры должны быть составной частью общей природоохранной программы; повсеместность и территориальная дифференцированность охранных мер; ориентированность на специфические условия, источники и причины загрязнения; научная обоснованность и наличие действенного контроля за эффективностью водоохранных мероприятий. Охрана вод регулируется законодательством Российской Федерации о водных ресурсах и недрах (подземные воды являются как полезным ископаемым, так и водными объектами), а также рядом правительственных и ведомственных нормативных актов (инструкций, положений, базовых и государственных нормативов). Водное законодательство Российской Федерации состоит из Водного кодекса Российской Федерации (ноябрь 1995) и принимаемых в соответствии с ним федеральных законов и иных нормативных правовых актов, законов и нормативных правовых актов ее субъектов, регулирующих водные отношения. Водное законодательство Российской Федерации регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях: - обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную среду; - поддержания оптимальных условий водопользования; - сохранения качества поверхностных и подземных вод в состоянии, отвечающем санитарным и экологическим требованиям; - защиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения; - предотвращения или ликвидации негативного воздействия вод, а также сохранения биологического разнообразия водных экосистем. Закон «О недрах» (февраль 1992) регулирует отношения, возникающие в связи с геологическим изучением, использованием и охраной подземных вод как полезного ископаемого. Он «содержит правовые и экономические основы рационального комплексного использования и их (недр) охраны, обеспечивающих защиту интересов государства и граждан Российской Федерации, а также пользователей». Вопросы для самостоятельной работы с темой. Что такое атмосфера, воздух? Из каких слоев состоит атмосфера? Какие газы входят в состав атмосферного воздуха, каково их соотношение? Каковы естественные источники загрязнения атмосферы? Каковы искусственные источники загрязнения атмосферы? Какое влияние оказывает загрязнение воздуха на климат, здоровье людей, животных и растительность? Какие основные меры применяются для уменьшения загрязнения атмосферы, какова их эффективность? Какие вы знаете законодательные акты по охране атмосферы? Какое значение имеет вода в природе и жизни человека? Каков состав природной воды? Как происходит круговорот воды в природе? В чем причины истощения и загрязнения воды? Какие применяются меры по предотвращению истощения и загрязнения вод? Какими основными законами регулируются рациональное использование и охрана водных ресурсов в России? Что такое мониторинг водных ресурсов, как он осуществляется в России? Тема 3. |