Егоров Экохимия. В. В. Егоров
![]()
|
7.2. ВИДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ НОРМАТИВОВ К основным экологическим нормативам относятся предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК); · предельно допустимый уровень воздействия (ПДУ); · предельно допустимый выброс вредных веществ (ПДВ); · предельно допустимый сброс вредных веществ (ПДС); · предельно допустимая нагрузка на окружающую среду (ПДН). В этом ряду ПДК и ПДУ относятся к санитарно гигиеническим показателям, ПДВ и ПДС — к производственно хозяйственным, а ПДН — к комплексным показателям окружающей среды. Предельно допустимая концентрация (ПДК) — количество поллютанта в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии не влияет на здоровье организма (человека и др Глава 7. СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ 171 Максимальная разовая ПДК (ПДК м.р. ) — концентрация поллютанта в воздухе, которая не должна вызывать в течение 30 минут вдыхания рефлекторных реакций вор ганизме человека (ощущение запаха и др) ( табл. Среднесуточная ПДК (ПДК с.с. ) — это концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать прямого или косвенного вредного влияния на человека при постоянном воздействии (табл. В нашей стране сегодня установлены ПДК более чем для 1900 веществ в водоемах, 1500 в атмосфере ив почве. Они разработаны на основании комплексных исследований, постоянно пересматриваются, уточняются икон тролируются органами Госкомсанэпиднадзора. Эти нормы являются юридически обязательными для всех организаций. Для воздуха они приведены в таблице 12. Заметим, что при оценке содержания нескольких веществ, обладающих синергизмом действия, сумма их концентрации не должна превышать единицы. ПДК вводе означает такую концентрацию поллютан та, выше которой она становится непригодной для питья 4 89598448 6444 4 !5"96#4 123 12324 123 5254 12322456789 278 8 8 328 8 8 624567828 8 8 2928 8 8 4567828 8 8 238 8 8 3 846528 8 8 !!648 "8 8 #45953 846528 "8 8 $2 8 8 8 29 278 8 8 %6& 328 "8 "8 ' 328 8 8 '2 !(7 678 8 8 1 6! 4)38 *+8 ,8 1 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ (табл. 13) или других видов водопользования (техническая вода, вода рыбохозяйств и пр.). Под ПДК вредного вещества в почве понимается такая его максимальная концентрация, которая не может прямо или косвенно повлиять на среду, ее способность к само очистке, а также на здоровье человека. Для ряда элементов ПДК в почве приведены в табл. 14. 12345627897 1234567789 96 4 45 9 64 6474 974 1234 9 696 676 456 974 1234536789 75 3 7 7 357 7 34 27 7 7 7 2234 3 7 7 227 7 27 7 4 5!"#2"7 7 $ 4% 7 &7 '3 3!7 7 ! 9 "456 974 25(789 75 3 7 &7 32924 2" 7 7 3493 2"7 7 )42234 3 7 7 2% 32*35537 &7 3253537 7 6759 456 974 2+ 4 357 7 35 7 7 2234 % 7 7 2234 + 4% 7 7 2 32* 7 &7 27 7 32% 7 7 ,(-5+ 457 &7 1 Глава 7. СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ 173 Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) это максимальное количество загрязнителя, которое может быть единовременно выброшено данным предприятием в атмосферу (ПДВ) или водоем (ПДС), не вызывая превышения ПДК или неблагоприятных экологических последствий. Такие нормативы устанавливаются для воздуха и воды водоемов в населенных пунктах, где расположены предприятия. Так, к началу 1988 года в нашей стране были установлены ПДВ более чем для 2000 предприятий. Однако сегодня рамки нормативов соблюдает не более 20% из них. 7.3. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ Негативное воздействие на окружающую среду, в том числе антропогенное (например, пиролиз продуктов в процессе приготовления пищи на огне, по оценкам ученых насчитывает несколько тысячелетий. В частности, в истории известны катастрофы различного масштаба, в том числе планетарные. Нов последнее время экологические нарушения приобрели необратимый характер, что и привело к современной кризисной ситуации. Ее главные черты истощение природных ресурсов перенаселение уничтожение биологических видов и целых экосистем загрязнения, в том числе ксенобиотиками, те. соединениями, чуждыми природе 654 9794489474 9794 1234 123425678 9 8 3 578 8 58 8 168 8 8 8 2 8 9 8 38 9 8 1 658 8 1 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Нарушение энергетического лимита и разрушение экосистем это основные критические процессы в биосфере. По оценкам к 1990 году было разрушено около 20% экосистема сегодня — около 63%, и этот процесс продолжается, поскольку ежегодно гибнут тысячи видов организмов. Создавшаяся ситуация требует соблюдения экологического императива. Экологический императив жесткое требование учета в хозяйственной деятельности человека экологических законов и норм, не превышающих экологическую емкость природных экосистем. Эта емкость определяется, как отмечалось, способностью природы к самоочистке, регенерации изъятых ресурсов и восстановлению их естественных источников, атак же мощностью потоков биогеохимического (биотического) круговорота. Но сегодня природа уже не справляется с антропогенным воздействием, ив результате мы оказались на пороге экологической катастрофы. Нет сомнений в том, что непременным условием дальнейшего существования жизни на Земле является сохранение биосферы. Для этого надо выбрать такой путь развития цивилизации, при котором как можно быстрее удастся сократить антропогенное давление на природу и тем самым оградить биосферу от разрушения. Для этого необходимо международное сотрудничество в области охраны окружающей среды, поскольку государства находятся в экологической зависимости друг от друга. Это вытекает из того, что выбросы в атмосферу и водные бассейны не могут быть ограничены государственными границами. Мировое сообщество уже предприняло ряд шагов, направленных на решение накопившихся проблем, в первую очередь в области тех объектов, которые находятся за рамками юрисдикции одного государства. Это космос, Антарктида, атмосфера Земли и Мировой океан. Кроме того, это объекты, относящиеся к соседним государствам, такие как реки, внутренние моря, редкие и исчезающие виды животных и растений, уникальные природные объекты (заповедники, национальные парки и пр Глава 7. СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ 175 В 1957 году был проведен Международный геофизический год. Он позволил создать сеть станций по наблюдению за окружающей средой. Регулярные исследования выявили ряд негативных тенденций, в частности повышение уровня углекислого газа в атмосфере и парниковый эффект. В результате в 1997 году был подписан Киотский протокол, установивший для ряда стран лимиты по выбросам этого газа, чтобы добиться их сокращения, по крайней мерена. В 1987 году 98 стран в Монреале заключили соглашение о постепенном сокращении производства хлорфторуглеводородов (фреонов) и запрещении их выбросав атмосферу, а в 1990 году эти требования были ужесточены. В 1972 году основные принципы международного сотрудничества в области экологии были обобщены в Декларации Стокгольмской конференции ООН. Их современная редакция изложена в Декларации конференции ООН в Рио де Жанейро (1992 год). Суть их в следующем. Люди имеют право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой. Развитие на благо нынешнего поколения не должно осуществляться во вред будущим поколениями во вред окружающей среде. Государства имеют суверенное право разрабатывать собственные ресурсы, но без ущерба для окружающей среды за пределами их границ. Искоренение нищеты и неравенства в уровне жизни в разных частях мира необходимо для обеспечения устойчивого роста и удовлетворения потребностей большинства населения. Государства должны сотрудничать в целях защиты окружающей среды, защиты и восстановления целостности экосистем планеты. Государства развивают и поощряют информированность и участие в этом населения путем предоставления широкого доступа к экологической информации. Государства принимают эффективные национальные законы по охране окружающей среды ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. Экологическая политикане должна использоваться для неоправданного нарушения международной торговли. Тот, кто загрязняет среду, должен нести финансовую ответственность за это. Государства уведомляют друг друга о стихийных бедствиях или деятельности, которая может иметь вредные последствия за их границами. Война неизбежно оказывает разрушительное воздействие на процесс устойчивого развития. Мир, развитие и охрана окружающей среды взаимосвязаны и неразделимы. В заключение два слова о международных организациях, занимающихся проблемами охраны окружающей среды. Большой вклад вносит ООН. Здесь в природоохранной деятельности участвует ряд органов и учреждений, разрабатывающих соответствующие программы и документы. ЮНЭП — Программа ООН по окружающей среде. Осуществляется с 1972 года и является основным органом ООН в данной сфере. ЮНЕСКО — организация ООН по вопросам образования, науки и культуры. Существует с 1946 года. Самой известной является деятельность в рамках программы Человек и биосфера, принятой в 1970 году. ФАО — продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. Образована в 1945 году. Занимается вопросами пищевых ресурсов и развития сельского хозяйства в целях улучшения условий жизни. ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения. Создана в 1946 году. Ее главная цель — здоровье людей, что связано и с окружающей средой. ВМО — Всемирная метеорологическая организация. Учреждена в 1951 году. Занимается глобальным мониторингом окружающей среды, в том числе вопросами трансграничного переноса веществ, озоновым слоем и др. МОТ — Международная организация труда. Создана в году при Лиге Наций с целью создания безопасных условий труда, уменьшения загрязнений и пр. МАГАТЭ — Международное агентство по атомной энергии. Учреждено в 1957 году. Осуществляет свою деятельность по договору с ООН Глава 7. СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ 177 Под эгидой ООН существует также ряд международных региональных организаций Евроатом, Европейский совет, Европейское экономическое сообщество, Организация экономического сотрудничества и развития, Азиатско африканский юридический консультативный комитет, Хельсинский комитет по охране Балтийского моря и др. В конце 1990 х годов в мире насчитывалось несколько сотен неправительственных организаций, включавших в свою деятельность и природоохранные вопросы. Отметим только важнейшие. МСОП — Международный союз по охране природы. Создан в 1948 году. Инициатор создания Красной книги, куда заносят редкие и исчезающие виды (ВВФ) — Всемирный фонд охраны дикой природы. Образован в 1961 году. Занимается природоохранными мероприятиями, в том числе организацией их финан сирования. МЮО — Международная юридическая организация. Создана в 1968 году. Уделяет значительное внимание правовым вопросам охраны среды. РК — Римский клуб. Организует крупномасштабные исследования состояния окружающей среды, изучает перспективы и пропагандирует идеи гармонического развития человека и природы. МЭС — Международный экологический суд (1994 год). Гринпис — Зеленый мир (1971 год. Независимая международная общественная организация, ставящая целью сохранение окружающей среды. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. Экономические механизмы охраны окружающей среды (на примере России. Экологические нормативы. Оценка элементов по их ПДК ввоз духе, воде, почве. Современная кризисная ситуация в мире, ее особенности и способы преодоления. Международное сотрудничество в области экологии. Декларация ООН 1992 года. Международные организации по защите окружающей среды СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Барбье Н Введение в экологическую химию. М Мир, 1978. 2. Вернадский В. И Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. М Наука, 1965. 3. Реймерс Н. Ф Экология. М Россия молодая, 1994. 4. Тиксли П Поведение химических загрязнений в окружающей среде. М Мир, 1982. 1965. 5. Чернобаев Н. Л. Химия окружающей среды. К Наукова думка. Шустов С. Б, Шустова Л. В. Химические основы экологии. М.: Просвещение, 1995. 7. Экологическая химия / Под ред. Ф. Корте. М Мир, 1996. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КОНЦЕПЦИИ. Основные понятия экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2. Учение Вернадского о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3. Основы экологического учения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.1. Первое положение экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.2. Что нужно для выполнения первого положения экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.3.3. Второе положение экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4. Законы экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.5. Правила и принципы экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ. Классификация экологических факторов . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.2. Важнейшие экологические факторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2.1. Солнечный свет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2.2. Ионизирующее излучение Земли . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.2.3. Тепловая энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.2.4. Вода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.2.5. Воздух . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.2.6. Почва . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.2.7. Организмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.2.8. Информация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 2.2.9. Человек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Глава 3 ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОБЛЕМЫ АТМОСФЕРЫ. Атмосфера. Солнечная радиация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.2. Химия атмосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2.1. Термосфера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2.2. Мезосфера. Стратосфера. Цикл озона . . . . . . . . . . . . . . 60 3.2.3. Стратосфера. Цикл серы. Кислотные дожди . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.2.4. Тропосфера. Цикл перекисного радикала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.2.5. Тропосфера. Цикл гидроперекисного радикала. Смог . . . . . . . . . . . 65 3.3. Вода в атмосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.4. Загрязнение воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.4.1. Парниковые газы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.4.2. Соединения серы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.4.3. Соединения азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.4.4. Соединения углерода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.4.5. Тяжелые металлы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.5. Защита атмосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава 4 ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОБЛЕМЫ ГИДРОСФЕРЫ. Гидросфера. Вода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.2. Компоненты природной воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.2.1. Катионы металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.2.2. Анионы кислотных остатков и лиганды . . . . . . . . . . . . 90 4.2.3. Цикл пероксида водорода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.3. Основное равновесие в водоеме. Трофические цепи. Третье положение экологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.4. Донные отложения. Эвтрофирование водоема . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.5. Сине зеленые водоросли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 4.6. Загрязнение водоемов и их охрана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.7. Очистка и самоочистка воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.7.1. Очистка за счет физико химических процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.7.2. Микробиологическая очистка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.7.3. Химическая очистка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 4.8. Стратегия водопользования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 4.9. Водоподготовка и очистка воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 ОГЛАВЛЕНИЕ 181 Глава 5 ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРОБЛЕМЫ ПЕДОСФЕРЫ 5.1. Почва . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5.2. Ресурсы почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 5.3. Физико химические основы плодородия . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.3.1. Биокомпонент почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 5.3.2. Вода в почве. Эрозия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 5.4. Загрязнение почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 5.4.1. Проблема азотных удобрений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 5.4.2. Другие удобрения. Тяжелые металлы . . . . . . . . . . . . 129 5.4.3. Ядохимикаты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 5.5. Сохранение почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава 6 ЭКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БИОСФЕРЫ. Происхождение биосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 6.2. Экологическая роль биосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 6.3. Биогенные элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 6.4. Биогеохимические циклы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 6.4.1. Круговорот азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 6.4.2. Круговорот фосфора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 6.4.3. Круговорот углерода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 6.4.4. Круговорот металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 6.5. Действие химических факторов на организмы . . . . . . . . . . 153 6.5.1. Хемомедиаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 6.5.2. Поллютанты, их клеточные мишени . . . . . . . . . . . . . 155 6.5.3. Виды токсического действия поллютантов . . . . . . . . 158 6.5.4. Поллютанты в быту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6.6. Защита биосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава РОССИЙСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО И МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО В ОБЛАСТИ ЭКОЛОГИИ. Природоохранная деятельность в России . . . . . . . . . . . . . . . 169 7.2. Виды экологических нормативов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 7.3. Международное сотрудничество в области экологии . . . . . Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Список дополнительной литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Владислав Викторович ЕГОРОВ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ У Ч Е Б НО Е ПОСОБИЕ. Ëîãóíîâà, È. À. Êîðîòêîâà Âåðñòàëüùèê Â. Â. Âîñêðåñåíñêàÿ Ïîäãîòîâêà èëëþñòðàöèé Í. À. Ïëàòîíîâà Âûïóñêàþùèå Í. Ê. Áåëÿêîâà, Î. Â. Øèëêîâà ËÐ ¹ 065466 îò 21.10.97 Ãèãèåíè÷åñêèé ñåðòèôèêàò 78.01.07.953.Ï.004173.04.07 îò 26.04.2007 ã., âûäàí ÖÃÑÝÍ â ÑÏá Èçäàòåëüñòâî «ËÀÍÜ» lan@lpbl.spb.ru www.lanbook.com 192029, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Îáùåñòâåííûé ïåð., 5. Òåë./ôàêñ: (812)567-29-35, 567-05-97, 567-92-72; Ïîäïèñàíî â ïå÷àòü 20.11.07. Áóìàãà îôñåòíàÿ. Ãàðíèòóðà Øêîëüíàÿ. Ôîðìàò 84´108 1 / 32 Ïå÷àòü îôñåòíàÿ. Óñë. ï. ë. 10,08. Òèðàæ 1000 ýêç. Çàêàç ¹ . Îòïå÷àòàíî â ïîëíîì ñîîòâåòñòâèè ñ êà÷åñòâîì ïðåäîñòàâëåííûõ äèàïîçèòèâîâ â ÎÀÎ «Èçäàòåëüñêî-ïîëèãðàôè÷åñêîå ïðåäïðèÿòèå «Ïðàâäà Ñåâåðà». 163002, ã. Àðõàíãåëüñê, ïð. Íîâãîðîäñêèé, ä. 32. Òåë./ôàêñ (8182) 64-14-54; www.ippps.ru |