46. Ноосфера — предположительно новая, высшая стадия эволюции биосферы, становление которой связано с развитием общества, оказывающего глубокое воздействие на природные процессы

Пути выхода из экологического кризиса.Уже давно ученые разных стран пытались предсказать сроки возможного исчерпания различных видов полезных ископаемых, учитывая их запасы. Появление в печати неутешительных данных (железо – 90–240 лет, медь – 21–40 лет, золото – 11–17 лет, нефть – 31–37 лет, газ – 22–38 лет) повлекло за собой постановку вопроса о необходимости полностью пересмотреть наше отношение к полезным ископаемым:

• – во-первых, при поисках новых залежей применяются принципиально новые методы (например, космические съемки);

• – во-вторых, по возможности одни виды сырья заменяются другими (например, вместо металла используется базальт);

• – в-третьих, предпринимаются серьезные усилия для максимальной экономии сырья в производстве;

• – в-четвертых, все шире используется вторичное сырье.

Прежде всего, надо по мере возможности сократить потребление нефтепродуктов. Для этого подходит любое сочетание двух основных подходов: энергосбережение и развитие альтернативных источников энергии.

Энергосбережение – это разработка систем, более эффективно использующих электроэнергию, т.е. обеспечивающих такой же или даже более высокий уровень транспортных услуг, освещения, отопления, производительности труда и т.д.

Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива – урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива – водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т.е. без участия в этом процессе

реакторов деления. Остаются два пути: строгая экономия при расходовании энергоресурсов и использование альтернативных источников энергии.

47. Под нормированием в области природопользования и охраны окружающей среды (экологическим нормированием) понимается установление уполномоченными государственными органами экологических нормативов в соответствии с требованиями законодательства. Правовой характер экологических нормативов проявляется в том, что установленные нормативы и стандарты должны соблюдаться всеми природопользователями.

Одной из целей экологического нормирования является достижение научно обоснованного компромисса между экологическими, экономическими и социальными интересами человека, общества и государства в целях обеспечения устойчивого развития и благоприятной окружающей среды.

Разработка и принятие экологических нормативов и стандартов представляет собой одно из направлений деятельности уполномоченных государственных органов. В Российской Федерации имеется немало нормативно-правовых актов, регулирующих отношения в области экологического нормирования и стандартизации. В числе основных следует назвать ФЗ «Об охране окружающей среды», где глава V. «Нормирование в области охраны окружающей среды» определяет систему экологических нормативов и их характеристики (ст.ст. 19, 21-28), критерии их установления; требования к их разработке (ст. 20), органы, ответственные за разработку и утверждение этих нормативов.

В систему экологических нормативов и стандартов входят:

• - нормативы качества окружающей среды (ПДК – предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ; ПДУ - предельно допустимые уровни вредных физических воздействий; ПДВ – норматив предельно допустимого воздействия; ОБУВ – ориентировочно безопасные уровни воздействия);

• - нормативы допустимого воздействия на окружающую среду (ПДВ – предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ; ПДС – предельно допустимые сбросы загрязняющих веществ; нормативы образования отходов производства и потребления; нормативы изъятия компонентов природной среды и др.);

• - иные нормативы в области охраны окружающей среды (санитарно-защитные зоны, водоохранные полосы и зоны, округа санитарной (горно-санитарной) охраны).

49. Защита окружающей среды(атмосфера) — это комплексная проблема, требующая усилий учёных и инженеров многих специальностей. Наиболее активной формой защиты окружающей среды является:

1. Создание безотходных и малоотходных технологий;

2. Совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов примесей и отходов в окружающую среду;

3. Экологическая экспертиза всех видов производств и промыш­ленной продукции;

4. Замена токсичных отходов на нетоксичные;

5. Замена неутилизируемых отходов на утилизированные;

6. Широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

В качестве дополнительных средств защиты окружающей среды применяют: 1) аппараты и системы для очистки газовых выбросов от приме­сей; 2) вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселённые районы с непригодными и малопригодными для сельско­го хозяйства землями; 3) оптимальное расположение промышленных предприятий с учётом топографии местности и розы ветров; 4) установление санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий; 5) рациональную планировку городской застройки обеспечивающую оптимальные условия для человека и растений; 6) организацию движения транспорта с целью уменьшения выброса токсичных веществ в зонах жилой застройки; 7) организацию контроля за качеством окружающей среды. Площадки для строительства промышленных предприятий и жилых массивов должны выбираться с учётом аэроклиматической характерис­тики и рельефа местности. Промышленный объект должен быть расположен на ровном возвы­шенном месте, хорошо продуваемом ветрами. Площадка жилой застройки не должна быть выше площадки предп­риятия, в противном случае преимущество высоких труб для рассеива­ния промышленных выбросов практически сводится на нет.

50. Защита гидросферы.Поверхностные воды охраняют от засорения, загрязнения и истощения.Для предупреждения от засорения принимают меры, исключающие попадание в водоемы и реки строительного мусора, твердых отходов, разработанного грунта и других предметов, негативно влияющих на качество воды, условия обитания рыб и др.Важнейшая и очень сложная проблема – защита вод от загрязнения. С этой целью предусматривают следующие мероприятия:

• развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения, утилизация отходов;

• очистка промышленных, коммунально-бытовых и др. сточных вод;

• передача сточных вод на другие предприятия, предъявляющие менее жесткие требования к качеству (например, передача сточных вод химических предприятий на предприятия строительного производства);

• канализование и санитарная очистка городов;

• очистка поверхностного стока городских, промышленных территорий;

• создание водоохранных зон.

Методы очистки сточных вод. В виду огромного разнообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. В зависимости от характера загрязнения и степени вредности очистка сточных вод может производиться каким-либо одним методом или комплексом методов (комбинированный способ).

При механической очистке путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляют нерастворимые механические примеси. Для этой цели используют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и жироловушками или другого вида уловителями, путем слива верхнего слоя, содержащего плавающие вещества.

Химические и физико-химические способы используют для очистки промышленных сточных вод.

При химической очистке в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак и др.), которые взаимодействуют с загрязнителями и выпадают в осадок.

При физико-химической очистке используют методы коагуляции, сорбции, флотации и др.

Для очистки коммунально-бытовых, промышленных стоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий после механической очистки используют биологический метод. Этот метод основан на способности природных микроорганизмов, использовать для своего развития, органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах. Очистку производят на искусственных сооружениях (аэротенках, метантенках, биофильтрах и др.) и в естественных условиях (поля фильтрации, поля орошения, биологические пруды и др.). При очистке сточных вод образуется осадок, который удаляют для подсушивания на иловые площадки, а потом используют как удобрение. Однако при биологической очистке коммунально-бытовых сточных вод совместно с промышленными сточными водами, которые содержат тяжелые металлы и другие вредные вещества, эти загрязнители накапливаются в осадках и использование их в качестве удобрений исключается. Возникает проблема обращения с осадками сточных вод во многих городах Украины, в том числе и в Харькове.

Важную защитную роль на любом водном объекте выполняют водоохранные зоны – это специальные зоны, устраиваемые вдоль берегов рек, озер, водохранилищ. Основное назначение – защита водных объектов от загрязнения, засорения, эрозионных наносов поверхностным стоком. Ширина водоохранных зон может составлять от 100 до 300 м и более. В пределах водоохраной зоны почва должна быть закреплена растительностью, высажены защитные лесные полосы, запрещается хозяйственная деятельность: распашка земель, выпас скота, применение ядохимикатов, удобрений, производство строительных работ, размещение складов, гаражей, животноводческих комплексов и др.

Контроль качества воды проводят для оценки возможности ее использования для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного и технического назначения. Для оценки качества воды анализируют ее состав и физические свойства. Определяют температуру, запах, вкус, прозрачность, мутность, содержание растворенного кислорода, биохимическое потребление кислорода, кислотность, содержание вредных веществ, а также количество кишечных палочек в одном литре воды. Все приведенные показатели не должны превышать нормативные требования.Основные мероприятия по защите подземных вод заключаются в предотвращении истощения запасов их (путем регулирования водоотбора) и загрязнения

51. Защита литосферы включает не только утилизацию отходов путем их размещения на полигонах и свалках, но и переработку жидких и твердых отходов с использованием различных методов.Механическое обезвоживание осадков промышленных стоков может производиться экстенсивными и интенсивными методами. Экстенсивные методы осуществляются в различного рода уплотнителях, интенсивное обезвоживание и сгущение производится при помощи фильтрования, центрифугирования, гидроциклонирования и т.п.В практике обработки осадков промышленных сточных вод чаще всего применяются химические (реагентные) методы обработки.При использовании термоокислительного метода все органические вещества, загрязняющие сточные воды, полностью окисляются кислородом воздуха при высоких температурах до нетоксичных соединений. К этим методам относят метод жидкофазного окисления, метод парофазного каталитического окисления и пламенный или «огневой» метод.Относительно широкое распространение в области обработки осадков городских сточных вод получила сушка (барабанные сушилки, сушка во встречных струях).

Многие процессы утилизации твердых отходов основаны на использовании методов выщелачивания (экстрагирования), растворения и кристаллизации перерабатываемых материалов.

В практике рекуперации твердых отходов промышленности используют методы обогащения перерабатываемых материалов: гравитационные, магнитные, электрические, флотационные, и специальные.

При утилизации и переработке твердых отходов используют различные методы термической обработки исходных твердых материалов и полученных продуктов: это различные приемы пиролиза, переплава, обжига и огневого обезвреживания (сжигания) многих видов твердых отходов на органической основе.

52. Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Обычно на территории уже имеется ряд сетей наблюдений, принадлежащих различным службам, и которые ведомственно разобщены, не скоординированы в хронологическом, параметрическом и других аспектах. Поэтому задача подготовки оценок, прогнозов, критериев альтернатив выбора управленческих решений на базе имеющихся в регионе ведомственных данных становится, в общем случае, неопределенной. В связи с этим, центральными проблемами организации экологического мониторинга являются эколого-хозяйственное районирование и выбор «информативных показателей» экологического состояния территорий с проверкой их системной достаточности .

Виды мониторинга.Системы мониторинга или его виды различаются по объектам наблюдения. Поскольку компонентами окружающей среды являются воздух, вода, минерально-сырьевые и энергетические ресурсы, биоресурсы, почвы и др., то выделяют соответствующие им подсистемы мониторинга. При этом важно создавать не разрозненные системы, а комплексные.

В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) -> измерение параметров -> сбор и передача информации -> обработка и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга тесно связана с системой управления качеством окружающей среды (далее для краткости «система управления»). Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для устранения негативной экологической ситуации или уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально-экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны окружающей среды. В системе управления можно также выделить три подсистемы: принятие решения (специально уполномоченный государственный орган), управление выполнением решения (например, администрация предприятий), выполнение решения с помощью различных технических или иных средств.