Мы не унаследовали Землю наших отцов. Мы взяли ее в долг у наших детей.
Мы не унаследовали Землю наших отцов. Мы взяли ее в долг у наших детей.
Термин «экология» (от греч. «Ойкос» — дом, жилище и «логос» — наука) был предложен более 100 лет назад выдающимся немецким естествоиспытателем Эрнстом Геккелем.В буквальном смысле экология — это наука об условиях существования живых организмов, их взаимодействиях между собой и окружающей средой.
Если экосистема - основная функциональная единица экологии, предмет ее исследования, то популяция — основной элемент каждой экосистемы.Популяция — это совокупность особей одного вида, способная к самовоспроизведению, более или менее изолированная в пространстве и во времени от других аналогичных совокупностей того же вида [27].
Всесторонний анализ окружающей среды предусматривает оценку ее экологического состояния и влияние на нее естественных и антропогенных воздействий. Характер этих воздействий весьма специфичен. Лимитирующим показателем уровня естественных и антропогенных воздействий является предельнодопустимая экологическая нагрузка (ПДЭН), которая во многих странах установлена в связи с тем, что нормальное функционирование и устойчивость экосистем и биосферы возможны при непревышении определенных предельных нагрузок на них.
Объектами мониторинга являются атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы); криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).
Активизация хозяйственно-производственной деятельности человека в современных условиях природопользования и глобальные масштабы ее антропогенного воздействия на главные составляющие биосферы создают ситуацию острого экологического кризиса, обусловленную деградацией объектов окружающей среды. В связи с этим для оптимизации условий взаимодействия человека с природой важной представляется роль всестороннего анализа окружающей природной среды [16], главными задачами которого является комплексная оценка экологического резерва биосферы и ее потенциальных возможностей к самовосстановлению и самоочищению, анализ широкого спектра различных типов воздействий (как приоритетных, так и не приоритетных) на природные экосистемы и изучение специфических особенностей этих воздействий [15].
Понятия «вредное вещество» и «токсикант» — ключевые в экотоксикологии.Вредное вещество — это инородный нехарактерный для природных экосистем ингредиент, оказывающий отрицательное влияние на них и живые организмы, обитающие в этих экосистемах.
Чтобы обеспечить свое существование, человечество должно иметь пищу, воду, кров, одежду и т.д. Все это с неизбежностью предполагает образование различного рода отходов, которые поступают в окружающую среду. Во избежание ненужного, а порой и непоправимого ущерба, наносимого природной среде, такое воздействие на среду должно тщательно планироваться. При этом следует сочетать удовлетворение потребностей человека за счет природы с активной защитой природной среды от последствий человеческой деятельности. Как правило, эти цели не исключают друг друга, хотя в некоторых случаях приходится принимать компромиссные решения. Например, количество отходов, приходящихся на типичный американский город с населением 1 млн человек, является поразительным (рис. 4.1). Ежедневно в городскую канализацию поступает 80% количества воды, которое приходится на одного жителя (0,6 т); образуется 150 т сажи, зольной Пыли и других загрязнителей воздуха и 2000 т твердых отходов.
Характеристика атмосферы и виды загрязнений. Огромное число вредных веществ находится в воздухе, которым мы дышим.Это и твердые частицы, например частицы сажи, асбеста, свинца, и взвешенные жидкие капельки углеводородов и серной кислоты, и газы, такие, как оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы. Все эти загрязнения, находящиеся в воздухе, оказывают биологическое воздействие на организм человека: затрудняется дыхание, осложняется и может принять опасный характер течение сердечно-сосудистых заболеваний. Под действием одних содержащихся в воздухе загрязнителей (например, диоксида серы и углерода) подвергаются коррозии различные строительные материалы, в том числе известняк и металлы. Кроме того, может измениться облик местности, поскольку растения также чувствительны к загрязнению воздуха.
Характеристика гидроресурсов и сточных вод. Гидросферой называют водную оболочку Земли. Это совокупность океанов, морей, озер, прудов, болот и подземных вод. Гидросфера — самая тонкая оболочка нашей планеты, она составляет лишь 10 3% общей массы планеты.
Твердые бытовые отходы и их утилизация. Общая площадь суши Земли составляет 149,1 млн км2, из них пригодны для обитания людей 133 млн км2.Основные виды загрязнения литосферы — твердые бытовые и промышленные отходы. На одного жителя в городе в среднем приходится в год примерно по 1 т твердых отходов, причем эта цифра ежегодно увеличивается.
Природопользование — непосредственное и косвенное воздействие человека на окружающую среду в результате всей его деятельности. Рациональное природопользование — планомерное, научно обоснованное преобразование окружающей среды по мере совершенствования материального производства на основе комплексного использования невозобновляемы ресурсов в цикле: производство — потребление — вторичные ресурсы при условии сохранения и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов [31, 32].
В соответствии с решением ЕЭК ООН и с Декларацией о малоотходной и безотходной технологиях и использовании отходов принята такая формулировка безотходной технологии (БОТ): «Безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду» [21].
Основные принципы создания безотходных производств заключаются в комплексном использовании сырья, создании принципиально новых и совершенствовании действующих технологий, создании замкнутых водо- и газооборотных циклов, кооперировании предприятий и создании территориально-производственных комплексов.
Пути перехода к «безотходному типу потребления» имеют свои особенности. Одна из них заключается в том, что отрасли, обслуживающие население, наименее «технологичны» в отношении безотходности. Помимо того, что материальные ценности в этих отраслях рассредоточены в соответствии со сложившейся системой расселения по территории всей страны, объемы образующихся отходов у конкретных потребителей весьма незначительны, а сами отходы очень разнородны и многокомпонентны. Положение осложняется тем, что сфера потребления в гораздо меньшей степени, чем сфера производства, поддается экономическому регулированию. Сфера, потребления всегда ориентирована на конкретных людей, живущих в соответствии с многочисленными национальными традициями, особенностями регионов, уровнем культуры и т.д.
Экологическим менедокментом (ЭМ) называется безопасное управление природными процессами, которое определяется как биологическими особенностями объекта управления, так и социально-экономическими возможностями управляющего [13].
За 3,5 млрд лет существования биосферы выработался механизм поддержания экологического равновесия естественных экосистем. Экологическое равновесие есть не что иное как сохранение природной, естественной экосистемы в определенном состоянии в течение характерного для нее времени (например, для биосферы — в рамках геологического периода). Это равновесие сохранялось до появления в истории жизни на Земле рода Homo. В его позднейшей форме — Homo sapiens, возникшей около 40 тыс. лет назад, был изобретен новый способ приспособления к среде — изменение среды. Способ, которого не знал ни один живой организм, существовавший до появления человека. Этим способом явилась культура.
Экологическая безопасность реализуется на глобальном, региональном и локальном уровнях.Глобальный уровень управления экологической безопасностью предполагает прогнозирование и отслеживание процессов в состоянии биосферы в целом и составляющих ее сфер. Во второй половине XX в. эти процессы выражаются в глобальных изменениях климата, возникновении «парникового эффекта», разрушении озонового экрана, опустынивании планеты и загрязнении Мирового океана. Суть глобального контроля и управления — в сохранении и восстановлении естественного механизма воспроизводства ОС биосферой, который направляется совокупностью входящих в состав биосферы живых организмов.
Проведенный через конгресс США Национальный акт об охране ОС стал первой попыткой подвести в национальном масштабе правовую основу под распространение системы ценностей на природную среду. Акт требует, чтобы при каждом планируемом антропогенном нарушении составлялся официальный отчет об ущербе. Это должно привести к улучшению процедуры установления общей оценки, включающей оценки затрат и прибылей для природных и общественных событий.
Разрабатываемый группой В.Н. Большакова подход к оценке стоимости, ОС отличается тем, что оценивается стоимость ключевых видов, составляющих экосистему. Это позволяет более или менее корректно сопоставить работу по поддержанию постоянства ОС, осуществляемую живыми компонентами экосистем, с человеческой деятельностью. Любая хозяйственная или иная деятельность, наносящая ущерб экосистемам, должна оцениваться в неких единых и общих показателях для оценки того, чего же больше получит общество от данной хозяйственной деятельности — вреда или пользы.
До недавнего времени управление социоприродной экосистемой осуществлялось в интересах только человеческого общества, что привело бы к глобальному нарушению экологического равновесия и обозначило катастрофу для человечества. Целям новой стратегии для оздоровления системы служит, в частности, экологический менеджмент.
Экологическая ситуация в России настоятельно требует перехода от дискретного к непрерывному процессу учета экологического фактора в процессе жизнедеятельности общества в рамках сохранения качества ОС. При этом предусматривается оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) и подготовка экологических разделов в рамках ТЭО или проектов, экологическая экспертиза, послепроектный анализ, экологический аудит, экологическая сертификация и лицензирование использования природных ресурсов, экологическое страхование и др. [13].
Экологический менеджмент на предприятии — это система управленческих рычагов, обеспечивающая эффект в области допустимых темпов экономического развития в рамках допустимого давления на ОС [13].Выделим следующие три стадии экологического менеджмента.
В условиях перехода России к рыночным отношениям менеджер-консультант по экологическим вопросам должен знать, что устаревшие технологии, являющиеся основным источником загрязнения ОС, обычно наиболее энергоемки, требуют использования дефицитных невозобновляемых ресурсов, характеризуются опасными отходами, поэтому их применение должно сдерживаться будущими расходами на охрану ОС [13].
В условиях реструктуризации экономики изменяется и структура финансирования предприятий в части природоохранной деятельности — увеличивается использование средств самого предприятия на решение собственных экологических проблем при сокращении бюджетных ассигнований.
Данные методы необходимо использовать на различны стадиях маркетингового процесса, воздействующего на окружающую среду. Это воздействие зависит от состава первичных ресурсов, специфики производственного процесса и применяемых природоохранных технологий, формирующих выбросы в окружающую среду.
В рамках маркетинговой системы формирования спроса и стимулирования сбыта (ФОССТИС) имеются возможности по применению таких методов, как экономическое стимулирование охраны окружающей среды, а также лицензирование и организация системы договоров в области природопользования.
Экологический аудит представляет собой комплексный, документированный верификационный процесс объективного выявления и оценки сведений для определения соответствия критериям проверки конкретных экологических мероприятий, видов деятельности, условий, управленческих систем или информации о них и информирования потребителя о полученных в ходе указанного процесса результатах. Международные стандарты ИСО по экологическому аудиту включают методические материалы по принципам экологического аудита (180 14010), процедуре аудита систем экологического управления (1БО 14011.1) и квалификационные требования к специалистам по экологическому аудиту.
Экологическое право — это отрасль российского права, представляющая собой систему норм права, регулирующих общественные отношения в сфере взаимодействия общества и природы с целью сохранения, оздоровления и улучшения окружающей среды в интересах настоящего и будущих поколений людей. Данное определение экологического права базируется в основном на ст. 1 Закона РСФСР от 1991 г. «Об охране окружающей природной среды».
Загрязнение вод. Правонарушениями считаются загрязнение, засорение, истощение поверхностных или подземных вод, источников питьевой воды либо изменение природных свойств, если они повлекли существенный вред животному или растительному миру, рыбным запасам, лесному или сельскому хозяйству.
Эколого-правовая ответственность является разновидностью общеюридической ответственности, но в то же время отличается от иных видов юридической ответственности.Субъектом экологических правонарушений является лицо, достигшее 16-летнего возраста, на которое норматйвно-право-выми актами возложены соответствующие должностные обязанности (соблюдение правил охраны окружающей среды, контроль за соблюдением правил), либо любое лицо, достигшее 16-лет-него возраста, нарушившее требования экологического законо-дательств£.
В каждой естественной науке заключено столько истины, сколько в ней есть математики.
Прежде всего следует дать определение модели. Однако это не так просто, поэтому сначала приведем несколько примеров, поясняющих, что такое модель, а затем, когда некоторое интуитивное представление о понятии «модель» сформируется, дадим определение, а также коротко опишем математические методы, с которыми связано рассмотрение тех или иных моделей.
Рассматриваемые выше модели — детерминистские. Это должно иметь какие-то основания, которые мы и попытаемся сейчас обсудить.Если речь идет о динамике популяций, то можно выделить по крайней мере два аспекта, по которым детерминистская модель не может служить точным отражением реальной экологической системы: во-первых, она допускает бесконечно большую численность популяции; во-вторых, не учитывает случайных колебаний, происходящих в среде во времени.
Из формул (10.26) и (10.30) следует, что хотя, как и в детерминистском случае, среднее значение N(t) экспоненциально возрастает, экспоненциально возрастают и отклонения от среднего значения. Таким образом, с течением времени колебания численности популяции становятся все более резкими. В этом отражается то обстоятельство, что детерминистская система не имеет стационарного состояния, более того, при определенных соотношениях между а и о вероятность ее вымирания приближается к единице.
В процессе жизнедеятельности человек подвергается воздействию различных опасностей, под которыми обычно понимают явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно, т.е. вызывать различные нежелательные последствия.
Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные отопительные устройства. Вентиляция представляет собой смену воздуха в помещении, предназначенную поддерживать в нем соответствующие метеорологические условия и чистоту воздушной среды.
Производственное освещение — неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека. При правильно организованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Производительность труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от освещения.
Эксплуатация современного промышленного оборудования и средств транспорта сопровождается значительным уровнем шума и вибрации, негативно влияющих на состояние здоровья работающих. С точки зрения безопасности труда шум и вибрация — одни из наиболее распространенных вредных производственных факторов на производстве, которые при определенных условиях могут выступать как опасные производственные факторы. Кроме шумового и вибрационного воздействия, вредное влияние на человека в процессе труда могут оказывать инфразвуковые и ультразвуковые колебания.
Рассмотрим основные методы борьбы с шумом, инфра- и ультразвуком, а также с вибрацией.Этот способ борьбы с шумом носит название уменьшения шума в источнике его возникновения. Снижение механических шумов достигается: улучшением конструкции Машин и механизмов, заменой деталей из металлических материалов на пластмассовые, заменой ударных технологических процессов на безударные (например, клепку рекомендуется заменять сваркой, штамповку — прессованием и т.д.), применением вместо зубчатых передач в машинах и механизмах других видов передач (например, клиноременных) или использованием зубчатых передач, не издающих громких звуков (например, при использовании Не прямозубых, а косозубых или шевронных шестерен), нанесением смазки на трущиеся детали и рядом других мероприятий.
Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов. Электромагнитные волны — это взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей. Совокупность этих полей, неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем. Несмотря на то, что длина электромагнитных волн и их свойства различны, все они, начиная от радиоволн и заканчивая гамма-излучением, — одной физической природы. Исследованный в настоящее время диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотам от 103до 1024 Гц. По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасной излучение, видимый свет (световые лучи), ультрафиолетовое излучение, рентгенов- ское излучение и гамма-излучение.
Ионизирующими называют излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков. Источники этих излучений широко используются в технике, химии, медицине, сельском хозяйстве и других областях, например, при измерении плотности почв, обнаружении течей в газопроводах, измерении толщины листов, труб и стержней, антистатической обработке тканей, полимеризации пластмасс, радиационной терапии злокачественных опухолей и др. Однако следует помнить, что источники ионизирующего излучения представляют существенную угрозу здоровью и жизни использующих их людей.
Рассмотрим основные характеристики указанных излучений.Энергия альфа-частиц не превышает нескольких МэВ1 Излучаемые альфа-частицы движутся практически прямолинейно со скоростью примерно 20 ООО км/с.Под длиной пробега частицы в воздухе или других средах принято называть наибольшее расстояние от источника излучения, при котором еще можно обнаружить частицу до ее поглощения веществом. Длина пробега частицы зависит от заряда, массы, начальной энергии и среды, в которой происходит движение. С возрастанием начальной энергии частицы и уменьшением плотности среды длина пробега увеличивается. Если начальная энергия излучаемых частиц одинакова, то тяжелые частицы обладают меньшими скоростями, чем легкие. Если частицы движутся медленно, то их взаимодействие с атомами вещества среды более эффективно и частицы быстрее растрачивают имеющийся у них запас энергии.
При осуществлении различных технологических процессов, проведении ремонтных работ, в быту и т.д. широко распространены различные системы повышенного давления, к которым относится следующее оборудование: трубопроводы, баллоны и емкости для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, паровые и водяные котлы, газгольдеры и др. Основной характеристикой этого оборудования является то, что давление газа или жидкости в нем превышает атмосферное. Это оборудование принято называть сосудами, работающими под давлением.
В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех областях деятельности человека. При работе с компьютером человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей (диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ), инфракрасного и ионизирующего излучений, шума и вибрации, статического электричества и др.
Возникновение любой чрезвычайной ситуации, в том числе и техногенной катастрофы, вызывается сочетанием действий объективных и субъективных факторов, создающих причинный ряд событий. Непосредственными причинами техногенных катастроф могут быть внешние по отношению к инженерной системе воздействия (стихийные бедствия, военно-диверсионные акции и т.д.), условия и обстоятельства, связанные непосредственно с данной системой, в том числе технические неисправности, а также человеческие ошибки. Последним, согласно статистике и мнению специалистов, принадлежит главная роль в возникновении техногенных катастроф. По оценке экспертов, человеческие ошибки обусловливают 45% экстремальных ситуаций на АЭС, 60% авиакатастроф и 80% катастроф на море.