Раздел 2. СУЩНОСТЬ И ОСНОВНЫЕ ВИДЫ
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.......................................................................................... 42
2.1. Понятие, виды и формы природопользования................................................... 42
2.2. Лицензия на право потребления природных ресурсов.................................. 43
2.3. Лимитирование природопользования................................................................... 47
2.4. Договорные формы природопользования............................................................ 48
2.4.1. ВИДЫ ДОГОВОРНЫХ УСЛУГ.......................................................................... 48
2.4.2. АРЕНДНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.. 50
2.4.4. ДОГОВОР КОМПЛЕКСНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ........................... 53
2.5. Экологическая экспертиза....................................................................................... 54
Раздел 3.НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРИРОДУ 59
3.1. Виды и масштабы негативного воздействия человека и промышленности на природную среду 59
3.2. Влияние на природную среду химического, нефтехимического и металлургического комплексов 60
3.3. Техногенная ситуация в России.............................................................................. 63
Ра з д е л 4. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 66
4.1. Планирование и прогнозирование использования природных ресурсов....... 66
4.1.1. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕСУРСНЫЙ ЦИКЛ....................................... 66
4.1.2. НЕЗАМКНУТОСТЬ РЕСУРСНОГО ЦИКЛА................................................. 69
4.2. Рациональное и комплексное использование полезных ископаемых и энергетических ресурсов.............................................................................................................................. 71
4.2.1. СОСТОЯНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ................ 71
4.2.2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 72
Р а з д е л 5. МОНИТОРИНГ, ОЦЕНКА КАЧЕСТВА....................................... 75
ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И ЕГО НОРМИРОВАНИЕ................................................... 75
5.1. Мониторинг загрязнения окружающей среды.................................................... 75
5.2. Приборы и системы мониторинга окружающей среды..................................... 75
5.2.2.МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ..................................................... 77
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД....................................................................................................... 77
5.2.3 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ..................................................... 78
ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ................................................................................... 78
Раздел 6. ОСОБО ОХРАНЯЕМЫЕ ПРИРОДНЫЕ ТЕРРИТОРИИ И
ИХ РОЛЬ В СОХРАНЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ.................. 80
6.1. Сущность и типы особо охраняемых природных территорий........................ 81
6.2. Требования к организации особо охраняемых природных территорий........ 83
Раздел 7.ПРИРОДОЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА В ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.......................................................................... 86
7.1. Классификация и основные направления природозащитных мероприятий 86
7.2. Очистка газопылевых выбросов............................................................................ 89
7.2.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ 90
7.2.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЫЛЕУЛАВЛИВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 90
7.3. Очистка газовых выбросов от газо-и парообразных загрязнителей............... 97
7.4. Очистка промышленных и бытовых стоков..................................................... 102
7.4.1. ВОДОПОДГОТОВКА И ЭКОЛОГИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ....................... 106
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА
ПРЕДПРИЯТИЯ............................................................................................................. 110
7.5. Современные биотехнологии охраны окружающей среды............................ 111
7.5.1. БИОТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ....................................... 113
7.5.2. БИОТЕХНОЛОГИЯ ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРЫ........................................... 115
7.5.3. БИОТЕХНОЛОГИЯ ОХРАНЫ ЗЕМЕЛЬ....................................................... 115
7.5.4. БИОТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОД............................................................. 117
7.5.5. БИОТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ РАСТИТЕЛЬНОСТИ 118
7.6. Использование возобновляемых источников.................................................... 120
7.7. Основные направления развития малоотходных и ресурсосберегающих технологий 122
РАЗДЕЛ 8. ЭКОНОМИКА И ФИНАНСИРОВАНИЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.................................................. 126
8.1. Основные положения и сущность экономического механизма охраны окружающей среды 126
8.2. Природные кадастры.............................................................................................. 127
8.3. Источники финансирования охраны окружающей природной среды......... 128
8.4. Платность природных ресурсов........................................................................... 129
8.5. Экологические фонды............................................................................................. 135
8.6. Экологическое страхование................................................................................... 138
8.7. Методика определения экономического ущерба от загрязнения окружающей среды 140
8.8. Расчёт экономического эффекта природоохранных мероприятий............... 143
Раздел 9. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ И ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ... 149
9.1. Государственная политика защиты окружающей среды............................... 149
9.2 Природоохранное законодательство..................................................................... 151
9.7. Развитие экологического движения..................................................................... 176
Раздел 10. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ, ПАСПОРТИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРТИЗА 182
10.1. Состояние экологии в России.............................................................................. 182
10.3. Принципы экологической паспортизации населенных мест........................ 188
10.4. Экспертиза и оценка вредного воздействия на окружающую среду техногенного и антропогенного типа...................................................................................................... 189
Раздел 11. СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ............................................................ 194
Раздел 12. ЛИТЕРАТУРА.................................................................................... 196
ВВЕДЕНИЕ
Научно-техническая революция и бурный рост промышленного производства в XX веке способствовали не только росту благосостояния человека, но и отрицательно сказались на состоянии окружающей среды в ряде регионов нашей планеты. Произошло загрязнение атмосферы промышленными выбросами, загрязнение морских акваторий и пресных водоемов отходами промышленных и сельскохозяйственных предприятий, уменьшение площади сельскохозяйственных угодий, разрушение плодородного слоя почв, истощение водных, лесных и ископаемых ресурсов, уменьшение численности животных, загрязнение околоземного пространства объектами космической техники.
Продолжающиеся и в настоящее время разрушительные процессы характерны и для нашей страны. Снижение Промышленного и сельскохозяйственного производства в период перестройки экономики, не вызвало уменьшения загрязнения окружающей среды, так как в экономически кризисных условиях предприятия стали экономить на затратах, связанных с реализацией природоохранных мероприятий.
В условиях, когда масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду достигли таких размеров, что под угрозу поставлена жизнь на планете, охрана окружающей среды и рациональное природопользование выходят на передний план и являются важнейшими задачами, которые необходимо решать в рамках межгосударственного сотрудничества.
Немаловажную роль в решении этих задач играет подготовка квалифицированных специалистов, способных оценить загрязнение окружающей среды в результате деятельности человека и предприятий, проводить ее мониторинг, экологическую оценку того или иного технологического процесса, экономическую оценку ущерба от загрязнений и затрат на природоохранные мероприятия, составить экологический паспорт промышленного и торгового предприятия, разработать мероприятия, направленные на снижение или исключение вредного воздействия предприятия на окружающую среду.
В учебнике рассмотрены: современное состояние природной среды и ее характеристики, продуктивность природной среды и круговорот веществ в биосфере; природные ресурсы и ресурсный цикл; общие принципы рационального природопользования, научно-технический прогресс и использование его достижений для охраны окружающей среды; вопросы экономики, финансирования и планирования природоохранных мероприятий; организационные и правовые основы охраны окружающей среды и рационального природопользования, методика составления экологического паспорта предприятия и ряд других вопросов. В нем систематизированы некоторые материалы, изложенные в предыдущих изданиях, часть из которых приведена в списке литературы.
Для лучшего усвоения изложенного материала после каждого раздела приведены вопросы для самопроверки, а в конце — словарь терминов.
Раздел 1 ПРИРОДНАЯ СРЕДА И ЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Строение биосферы, основные понятия и определения
Термин «Биосфера» (греч. bios — жизнь, sphaira — шар) в последние годы все чаще встречается в биологической, геологической, технической, философской и социально-экономической литературе. Это понятие введено в биологию Ж. Ламарком, а в геологию — Э. Зюссом. Ж. Ламарк под этим термином понимал «сферический организм», а Э. Зюсс использовал его в процессе обобщения исследований о строении и развитии земной коры. О сущности биосферы они практически ничего не писали.
Отечественным основоположником учения о биосфере является В. И. Вернадский. Он рассматривал биосферу как геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли и Космоса, как активную оболочку Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов, в т. ч. человека, проявляется через геохимический фактор планетарного масштаба.
Биосфера возникла под влиянием солнечной энергии в результате длительных биохимических процессов. Она является оболочкой Земли, включающую как область распространения живого вещества, так и само это вещество.
В биосферу входят: нижняя часть атмосферы, состоящая из тропосферы и нижней части стратосферы, высотой до 15-20 км, гидросфера, где наблюдается жизнь ниже глубины Мирового океана на 1-2 км, и литосфера — верхняя часть оболочки Земли глубиной до 4,5 км (рис. 1). На этой глубине в нефтеносных водах найдены микроорганизмы. Верхней границей служит защитный озоновый экран, который предохраняет живые организмы на Земле от вредных влияний ультрафиолетовых лучей. К биосфере относится и человек.
Биосфера представляет собой грандиозную равновесную систему с непрерывным круговоротом вещества и энергии, в котором активную роль играют микроорганизмы.
Для нее характерно: присутствие живого вещества; наличие значительного количества жидкой воды; восприятие мощного потока энергии солнечных лучей; присутствие поверхностей раздела между веществами, находящимися в трех фазах: твердой, жидкой и газообразной.
Рис. 1. Строение биосферы
Развитие биосферы определяет Космос, откуда поток энергии поступает на Землю. Доминирующим источником энергии для Земли является Солнце. Эта энергия расходуется на:
физические и химические процессы, происходящие в атмосфере, гидросфере и литосфере;
перемещение воздушных масс;
испарение воды;
выделение и поглощение газов;
растворение веществ.
В биосфере энергия солнечного излучения расходуется,трансформируется, связывается. Накопителями энергии являются органические вещества. Общее количество солнечной энергии, достигающей верхней границы атмосферы, составляет в среднем 700 ккал/см2 в сутки. Около 55 ккал/см2 в год видимой части солнечного спектра достигает поверхности Земли и
используется организмами. Составные части биосферы можно условно разделить на живую и неживую природу. |
Наука, изучающая взаимоотношения живых организмов, а также их естественных и искусственных групп с окружающей средой обитания, называется экология. Впервые название этой науке дал в 1869 г. немецкий биолог Э. Геккель. Термин «экос» в переводе с греческого означает жилище, в более широком смысле — условия обитания, а «логос» — учение. Под естественными группами понимают существование в природе совокупности организмов разного состава и сложности (стаи, популяции, виды, сообщества и др.), а под искусственными — создаваемые человеком (посадки, плантации, стада и т. п.).
Системы взаимодействий живой (биоценоз) и неживой природы получили название экологических систем или биогеоценозов.
Термин «Экологическая система» или «Экосистема» предложен английским ученым А. Тенсли. Термин «биогеоценоз» ввел в науку российский академик В. Н. Сукачев. В настоящее время принято считать эти термины синонимами.
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. Например, движение атмосферного кислорода. Все организмы потребляют его при дыхании, а выделяют кислород в окружающую среду — только растения. Весь запас свободного кислорода, необходимого для жизни на нашей планете, создается растениями в процессе фотосинтеза, т. е. под воздействием солнечной энергии. Ежегодно зеленый покров Земли усваивает 170 млрд. т воды и выделяет около 115 млрд. т кислорода. Используя ядовитую для большинства живых существ углекислоту, зеленые растения создают органические вещества, т. е. пищу для всех других групп организмов.
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.
Решающую роль в образовании биосферы играют автотрофные растения — единственная группа организмов, способных синтезировать органическое вещество из минерального. Есть два пути создания органического вещества:
использование радиационной (фотосинтез) энергии;
использование жидкой (хемосинтез) энергии.
Первый путь приводит к образованию основного количества биомассы. Хемосинтез играет важнейшую роль в круговороте и при других процессах в биосфере, но органической массы дает мало.
Процесс фотосинтеза осуществляется на свету растениями, содержащими зеленый пигмент — хлорофилл. Коэффициент полезного действия (КПД) фотосинтеза очень низок: растения суши используют лишь несколько процентов видимого спектра солнечного излучения. Для всей поверхности суши КПД составляет в среднем не более 0,3%. Этим объясняется малая концентрация углекислого газа в атмосфере и гидросфере.
В упрощенном виде реакцию фотосинтеза можно представить следующей формулой:
6СО2 + 6Н20 + 674 ккал = С6Н1206 + 602
Реальный процесс фотосинтеза представляет собой цепь сложнейших реакций. Углеводы, образующиеся при фотосинтезе из углекислого газа и воды, превращаются в более сложные органические вещества и в самое сложное из них — белок.
