Лекции - Экология

Подождите немного. Документ загружается.

Рис 4.9 принципиальная схема счетчика Гейгера - Мюллера

Наличие хорошо отлаженной системы национального мониторинга

позволяет использовать его как надежный инструмент управления охраной

окружающей среды , дающий возможность постоянно информировать

население о ее состоянии с выдачей рекомендаций о поведении для

сохранения жизни и здоловья человека. Это очень ярко иллюстрирует один

из стандартов Агентства по охране окружающей среды США (табл 4.11).

Химическая информация о качестве окружающей среды очень важна.

Однако даже все аналитические методы не в состоянии охватить

функциональное разнообразие загрязняющих веществ. Не дают они и прямой

информации об их биологической опасности. Это задача биологических

методов. Результаты наблюдений за изменениями состояния биосферы

используют для оценок и прогноза. Эта грандиозная и одна из серьезнейших

проблем предопределяет высокую требовательность к правильности

результатов химико-аналитического исследования природной среды

Следует подчеркнуть, что для оценки опасности загрязнения следует

иметь некий образец для сравнения. Эту функцию выполняют исследования,

проводимые в биосферных заповедниках.

Для анализа целого спектра токсичных веществ широко используется

методы хроматографии. В частности, ООО «Сибертех» (г. Новосибирск)

выпускается семейство скоростных портативных газовых хроматографов

(ПГХ) «ЭХО». Эти приборы характеризуются высокими скоростью

разделения самых сложных смесей токсичных веществ (от 5 с до 2-3 мин) и

чувствительностью основных аналитических элементов – детекторов :

электронно – захватного (ДЭЗ) – 2х10

-12

г/с ( по линдану); пламенно –

ионизационного (ПИД) – 10

-11

г/с (по толуолу), аргоново – ионизационного

(АИД) – 20 ррв (по толуолу), фото – ионизационного (ФИД) – 10 ррв (по

бензолу). Они по аналитическим и весогабаритным характеристикам

удовлетворяют международным стандартам.

Таблица 4.10

Примерный перечень анализов выполняемых

на приборах «ЭХО»

Объект анализа Определяемый

компонент

Тип прибора «ЭХО» (тип

детектора)

Пищевые продукты,

корма, почвы

Пестициды «ЭХО-EW» (ДЭЗ/АИД)

Вино – водочные Обнаружение «ЭХО-EW»(ФИД) «ЭХО-

изделия примесей в этаноле ПИД»

Питьевая вода,

природные и сточные

воды

Летучие

галогенорганические

и ароматические

углеводороды,

хлорорганические

пестициды,

хлорзамещенные

фенолы, фенолы,

нефтепродукты,

гидрохинон, жиры,

ацетон, метанол

«ЭХО-EW»

(ДЭЗ/АИД, ФИД)

«ЭХО-ПИД»

Атмосферный

воздух, воздух

рабочей зоны

Сероуглерод,

хлорзамещенные

углеводороды,

хлорорганические

пестициды, амины

алифатические,

амины

ароматические,

фенолы и др.

«ЭХО-EW»

(ДЭЗ/АИД, ФИД)

«ЭХО-ПИД»

Выбросы

омышленных

предприятий

Жирные спирты,

кетоны,

полициклические

ароматические

углеводороды,

фенолы,

нитрилакриловая

кислота

«ЭХО-ПИД»

Примером простейшей автоматизированной системы слежения за

параметрами окружающей среды может служить система "Радуга". Эта

система предназначена для измерения параметров водной среды первичной

обработки данных, передачи информации по радиоканалам, обработки и

хранения информации в ЭВМ, выдачи результатов измерений в графическом

или табличном виде на дисплей или принтер. Одна приёмная станция

обслуживает до 16 автоматически передающих станций, к каждой из которых

возможно подключение 16 датчиков. Полученная информация может

накапливаться и архивироваться для последующей передачи в ЭВМ. Цикл

опроса каждого датчика может задаваться в интервале от 1…24 часов.

Данные с контроллера в ЭВМ передаются один раз в сутки.

Показатели качества атмосферы из стандарта Агентства по

охране окружающей среды США

с качества воздуха

Характе-ристика качества

Уровень загрязнений, мкг/м

Действие воздуха

Общее коли-чество пыли(24ч)

24 ч

СО

8 ч

1 ч

NО

1 ч

500 Опасный 1000 2620 5750

126

3750 У здоровых

людей

появляются

ощущения,

мешающие

нормальной

жизни. Все окна и

двери должны

быть закрыты.

Физические и

сердечные

нагрузки сведены

к min. Возможна

преждевременная

смерть в группе

высокого риска*

400 Опасный 875 2100 4600

100

3000 Опасность

высока. Поэтому

всем следует

оставаться дома.

Избегать

физической

работы на улице.

300 Очень

нездоровый

625 1600 4000 800 2260 Группа высокого

риска ощущает

ухудшение

состояния,

понижается

сопротивление

заболеванию.

Таким людям

следует

оставаться дома.

Плохое

самочуствие у

здорового

населения.

Индекс качества воздуха

Характе-ристикакачества

Уровень загрязнений, мкг/м3 Действие воздуха

Общее коли-чество пыли(24ч)

24 ч

СО

8 ч

Оз

1 ч

NО

1 ч

200 Нездоро-

вый

375 800 1700

400 1130 Людям с

заболеванием

сердца и легких

следует

уменьшить

физические

нагрузки и

активность вне

дома. Здоровые

люди чувствуют

недомогание.

100 Удовлетвор

ительный

60 365 1000

235 нет Некоторая

опасность для

стройматериалов

и растений, но на

здоровье человека

не влияет в

течение многих

дней

75 Хороший 75 80 5000 118 нет Заметного

действия нет

*Группа высокого риска - пожилые люди и люди с заболеваниями легких и сердца.

Вопросы для самоконтроля к главе 7

1. Что такое ПДС?

2. Что понимают под предельно-допустимой концентрацией (ПДК)

загрязняющего вещества?

3. Какую работу выполняют службы мониторинга окружающей среды?

4. Радиационный естественный фон биосферы менялся в течение

истории Земли. Это было связано с пульсацией содержания урана в

биосфере. В отдельные эпохи, которые имели периодичность около 220 млн.

лет происходило интенсивное накопление радионуклидов

235

U и

238

обусловленное в основном усилением космической радиации и

вулканической деятельностью. Периоды уранонакопления оказывали

сильное влияние на темпы эволюции органического мира и хронологически

совпадают с важными, узловыми моментами развития жизни. Даже

появление на Земле антропоидов и в конце концов Homo sapiens связывают с

интенсивным видообразованием на фоне мутагенеза в эпохи

уранонакопления. Подготовьте более подробное сообщение на тему : «Уран,

радиоактивность и эволюция жизни на Земле».

5. При работе двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу

выделяется ежеминутно 5 мг NО . Найдите концентрацию фромальдегида в

гараже площадью 5 м

и высотой 2 м , спустя 5 мин с начала работы

двигателя в этом режиме.

Концентрацию выразите : в г/л, моль/л ,% об., % масс., мольная

доля, млн. доля.

Сравните одно из полученных значений с концентрацией NО в

табачном дыме , равной 1 %.

6. Выхлопные газы автомобилей содержат вредные вещества в

следующих количествах :

СО – 0,5 – 1,2 % об.

NО – 0,001 – 0,8 % об.

Сажа (С) – до 0,4 г/м

Альдегиды – до 0.2 мг/л

СН

– 0,2 – 3,0 % об

Бенз (а)пирен – 10—20 мкг /м

Преобразуйте эту таблицу таким образом, чтобы все приведенные

цифры были выражены в одних и тех же единицах измерения, а

вещества, перечислялись в порядке уменьшения их количества в

выхлопных газах.

7. Одним из способов доведения концентраций загрязнителя в сточной

воде до ПДК является разбавление ее чистой водой. В нашей стране этот

метод используется довольно часто. Рассчитайте, сколько чистой воды

необходимо добавить к 10 м

сточной, представляющей собой 1х10

-3

молярный раствор сульфата алюминия, если ПДК этой соли 9,2х10

-5

моль/л.

8. Весной 1990 г. в Уфе произошла экологическая катастрофа.

Производственные отходы, в том числе фенол уфимского ПО “Химпром”,

были смыты ливневыми стоками в реку и попали в водозабор. При

хлорировании питьевой воды из содержавшихся в них веществ образовались

диоксины. Так, даже на 22 –ой день после начала событий концентрация 2,3,

7,8 – тетрахлордибензо – пара – диоксина в питьевой воде составляла

2,48х10

-11

моль/л Рассчитайте, во сколько раз эта величина превосходит

допускаемый уровень содержания диоксина в питьевой воде, если он

составляет 7,3х10

-14

г/л.

10.Каковы основные источники радиационного загрязнения биосферы?

10. В чем опасность повышения радиации в биосфере

14.В чем отличие радиоактивного загрязнения от других видов загрязнения

биосферы?

15.Чем принципиально отличаются две характеристики веществ – ПДК и

ЛД

? Что у них общего?

16.Известно , что селен способен защищать живые организмы от ртути. Чем

можно это объяснить?

14. Натрий не относится к токсичным элементам. Однако цианид натрия –

сильнотоксичное соединение. Чем можно это объяснить?

15. Приведите примеры, показывающие, какие конкретные ядовитые

вещества и каким образом использует человек в быту и производственной

деятельности. Как эти вещества влияют на экологию самого человека?

Тема 8. Экономические и правовые основы природопользования

ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды

приносит экономический ущерб народному хозяйству, который выражается в

виде фактических и возможных убытков, слагающихся как из

дополнительных издержек как в настоящее время так и в будущем.: на

возмещение материальных ценностей (зданий, машин, оборудования,

имущества) в связи с ускоренным их износом, на компенсацию снижения

продуктивности природных систем (сохранение чистоты вод в водоемах и

реках, восстановление земель и лесов); на поддержание здоровья населения

(медицинское обслуживание лиц, пострадавших от неблагоприятной среды

обитания.

Текущие дополнительные затраты связаны с устройством систем

очистки выбросов, захоронением и ликвидацией отходов, созданием

шумозащитных и экранирующих устройств, уборкой улиц, и поддержанием

чистоты в городах и населенных пунктов.

Ущерб народному хозяйству, вызванный, например, загрязнением

атмосферы, имеет следующую структуру, %: от ухудшения здоровья

населения – 44-45; жилищно-коммунальное хозяйство – 33-34;, ущерб

сельскому и лесному хозяйству – 10-12; ущерб промышленности – 10-12.

Ущерб ОС ориентировочно оценивается следующим образом ( в ценах

1985 г.)6

1. производство материальных ресурсов, руб./т: сталь – 4-17; медь

– 60-100; алюминий – 15-20, цемент – 1-3; химические волокна –

20-25

2. производство электроэнергии на ТЭЦ, коп/кВтч – 0,2-0,3

3. создание основных фондов, тыс. руб ущерба/ на млн. руб

основных фондов: в теплоэнергетике 15-20; в черной

металлургии – 30-50.

4. перевозка грузов, руб./тыс. ткм : автомобильный транспорт – 1-2;

железнодорожный – 0,03-0.04.

Экономический ущерб от загрязнения среды должен учитываться и

использоваться при расчете вариантов размещения производительных сил,

оптимизации проектных решений и инвестиций, выборе альтернативных

вариантов развития производства и стратегий развития технологий.

Механизм управления природопользованием подразумевает:

 планирование и финансирование природоохранных мероприятий

и программ;

 систему лицензий, лимитов и договоров на комплексное

природопользование;

 налоговое и кредитное регулирование.

Кроме того важной стороной эффективного экономического механизма

является существование развитого рынка экологической информации,

экологических услуг, сертификации, освоенных экологических технологий..

Финансово-кредитный механизм предполагает как прямые, так и косвенные

меры государственного воздействия.

Большинство природоохранных мероприятий капиталоемки.

Стоимость очистных сооружений может достигать 70% стоимости основных

фондов предприятий. Поэтому основными источниками финансирования

таких мероприятий являются бюджеты всех уровней. Кроме того, важную

роль призваны играть и внебюджетные источники – специальные

экологические фонды, также созданные на различных уровнях. Еще один

финансовый источник – собственные средства природопользователя.

В целях стимулирования природоохранной деятельности Закон РФ

предполагает предоставления льготных кредитов предприятиям на эти цели.

Иные меры – применение поощрительных цен и надбавок за

экологически чистую продукцию и налоговая политика. С налоговыми

льготами и санкциями.. Однако основным звеном экономического

механизма управления природопользованием являются платежи:

 за пользование природными ресурсами;

 за загрязнение ОС и размещение отходов.

Плата за выбросы (сбросы) ЗВ – это форма возмещения ущерба.

Эти платежи поступают на счета экологических фондов и

распределяются следующим образом:

 60% - в местный экологический фонд;

 30% в территориальный экологический фонд;

 10% - в федеральный экологический фонд.

Во исполнение Закона РФ Правительство установило «Порядок

определения платы и ее предельных размеров за загрязнение ОС, размещения

отходов и другие виды вредных воздействий. С 01.01. 93 г. плата взимается

со всех предприятий-природопользователей независимо от форм

собственности, в том числе с участием иностранных физических и

юридических лиц, осуществляющих производственную деятельность на

территории РФ.

Плата взимается за следующие виды вредных воздействий на ОС:

 выбросы в атмосферу ЗВ от стационарных и передвижных

источников загрязнения атмосферы (ИЗА);

 сброс ЗВ в поверхностные и подземные водные объекты

 размещение отходов на спецполигонах и свалках.

Внесение платежей не освобождает природопользователя (ПП) от

выполнения природоохранных мероприятий, а также от штрафных санкций

за экологические правонарушения. Минприроды разработало инструктивно-

методические указания (ИМУ) по этому вопросу. В соответствии с ними

плата за загрязнение ОС является суммой следующих платежей:

 за загрязнение ОС в размерах, не превышающих установленные

экологические нормативы (ПДВ, ПДС);

 загрязнение ОС в размерах, не превышающих установленных

лимитов на выбросы и сбросы (ВСВ, ВСС), а также лимитов на

размещение отходов

 сверхлимитное загрязнение ОС и размещение отходов.

Например, цемзаводу установлен ПДВ 8,5т/год, ВСВ 12,1т/год,

фактический выброс составил 14,5 т/год Значит он заплатит по трем ставкам

за 8,5 т , за (12,1-8,5)=3,6 – по другой ставке, и за (14,5-12,1)=2,4 т по третьей

ставке.

В основу платежей положены «Базовые нормативы за выбросы ,

сбросы ЗВ и размещение отходов. Естественно, что нормативы различаются

в зависимости от экологической опасности ЗВ, которая определяется

величиной ПДК или ОБУВ или ОБУВ. К тому же нормативы

пересматриваются ежегодно в соответствии с инфляцией, но мы при

практических расчетах будем принимать цены, сложившиеся на 01. 01. 93

года. Платежи за загрязнения в пределах норматива могут включаться в

себестоимость продукции и перекладываться, таким образом на плечи

потребителя, а плата за сверхнормативные выбросы производится из

прибыли.

Экологическая ситуация в различных регионах неодинакова. Ясно, что

тонна того же сернистого ангидрида, выброшенная в бассейн Норильска или

Новокузнецка усугубит и без того критическую ситуацию, чем в каком-либо

более благополучном регионе. Логика требует, чтобы выброс в упомянутых

городах был дороже.

Механизм платежей учитывает это введением коэффициента

экологической значимости и экологической ситуации территории. Они

рассчитаны местными органами Минприроды на основе данных

экологического мониторинга.

Очень интересным является вопрос об объективном определении

массы выброса. Эти данные приводятся в ежегодном статистическом отчете

природопользователя «2-тп воздух», «2-тп водхоз» и «14-СН»

Конечно, более точными были бы данные государственной системы

приборного непрерывного мониторинга. Но такая система в РФ отсутствует.

И мало вероятно, что она появится в течение ближайшего десятилетия.

Поэтому оценка массы выбросов производится либо методом выборочного

лабораторного контроля, либо расчетными методами. Последний дает весьма

неточные результаты, особенно для выбросов из нестационарных

источников, которые составляют большинство. Однако, если будет

обнаружено, что природопользователь дает заниженную оценку, то за

выявленный скрытый выброс он будет расплачиваться по ставкам для

сверхлимитных выбросов.

Схема расчета платежей за выбросы, сбросы ЗВ и размещение отходов

1. Расчет платы за выбросы ЗВ стационарными ИЗА.

Любой природопользователь выбрасывает в атмосферу, как правило,

несколько видов ЗВ. При этом выброс одних ЗВ может не превышать ПДВ, а

выброс других – превышать ПДВ, но находится в пределах ВСВ, для прочих

ЗВ выброс может быть сверхлимитным.

Если для каких-либо ЗВ нормативы ПДВ или ВСВ вообще не

установлены, то такие выбросы являются «нерарешенными» и

приравниваются к сверхлимитным. Итак, в общем случае плата будет

состоять из 3-х частей

1) за выбросы в пределах нормативов ПДВ

=

фiатмiннатнатм

МCП

, где i=1, 2….n - вид ЗВ. Суммирование

производится по всем ЗВ, выбрасываемых в атмосферу. С

атм

– ставка платы

выброс одной тонны i-того ЗВ, выброшенного в пределах норматива ПДВ,

руб/т