Закономерности взаимоотношений организмов и среды

 
 
 
 
 

     Сущность  концепции экологического риска.

 

     Природная среда представляет человеку условия  обитания и ресурсы для жизнедеятельности. Развитие хозяйственной деятельности человека улучшает условия существования людей, но требует увеличения расходования природных, энергетических и материальных ресурсов. В ходе промышленного и сельскохозяйственного производства образуются отходы, которые в совокупности с самими производственными процессами воздействуют на нообиогеоценозы и приводят к нарушениям и загрязнениям, ухудшающим во все возрастающей степени условия обитания человека.

     Кардинальное  решение экологических проблем  возможно при проведении ответственной  экологической политики. Проведение ответственной экологической политики имеет множество аспектов и направлений, одним из которых является следование положениям концепции экологического риска, сущность которой в том, что в ходе любой хозяйственной деятельности сводится к минимуму возможность нанесения ущерба экологической ситуации. Основополагающим при этом является степень риска нанесения ущерба окружающей среде.

     Концепция экологической безопасности, в основе которой лежит использование гигиенических и, рассчитанных на их основе, технологических (экологических) нормативов, при оценке возможного воздействия на окружающую среду, в частности, ПДК, ПДС, ДОК, ПДВ, ВДВ и др., должна уступить место ее аналогу, под названием концепции экологического риска. Согласно с ней, принятие оптимальных решений с природоохранной точки зрения означает экономически и социально обоснованное сведение к минимуму отрицательного воздействия проектируемого объекта на экосистему. Согласно концепции экологического риска предполагается выявление комплекса факторов, отрицательно влияющих на окружающую среду и жизнедеятельность человека. На этой основе рассматриваются различные альтернативные варианты деятельности и выбирается оптимальный.

     Примером  может служить система экологических рисков, созданная и используемая в США. Группа экспертов агентства по охране природы разбила всю совокупность экологических проблем на группы по степеням риска.

     Высокий (средний) совокупный риск связан по этой системе с загрязнением воздуха и радиационными компонентами, вызывающими истощение озонового слоя, загрязнением продуктов питания, пестицидами и попаданием их в гидросферу.

 

     Малый (средний) совокупный риск связан с загрязнением почвы и подземных вод в результате свалок опасных отходов, с подземным хранением отходов.

 

     Высокий медицинский (малый экологический и экономический риск) связан с загрязнением вредными компонентами воздуха жилых помещений, продуктов питания, питьевой воды, потребительских товаров.

 

     Малый медицинский (высокий экологический и экономический) риск обусловлен потеплением климата, загрязнением водных акваторий и т.д.

     Оценка  вероятности экологической опасности  необходима для мест хранения промышленных отходов, транспорта горючих и взрывоопасных грузов, химических и металлургических предприятий. Нормативные методики оценки риска необходимы при проектировании, строительстве, выборе способов транспортировки, энергообеспечения и технологии производства. В рамках концепции экологического риска необходимо учитывать степень экологической опасности при возникновении промышленных аварий и катастроф, которые могут происходить с выбросом опасных химических, радио-активных или биологических веществ.

     Оценка  риска аварии необходима постоянно, так как ее возникновение зависит  не только от проектных параметров, но и от текущей ситуации, сочетания управленческих решений, параметров процесса, состояния оборудования и степени подготовленности персонала, внешних условий. Предупреждение аварии возможно при постоянном контроле за процессом и прогнозировании риска.

     Разнообразие  предприятий делает практически  невозможным унификацию оценки риска. В основе формализованной оценки риска возникновения аварии лежит деление локальных рисков на две группы. Первая группа оценок риска формируется с учетом интервалов значений параметров процесса технологического режима: скорость, давление, температура, вибрация, масса продукта и т.д. Вторая группа оценок риска формируется по ситуациям в зависимости от комбинации нескольких параметров технологического процесса. Количество ситуаций определяется на базе моделирования этих ситуаций, так называемого иммитационного исследования. На базе локальных исследований оценок риска производится комплексная оценка.

     Насыщение производства современной техникой резко повысило число техногенных катастроф. Научно-технический прогресс, отставание от него общекультурного развития человечества создают разрыв между повышением риска и готовностью людей к обеспечению собственной безопасности и защите природной среды. Нерегулируемые воздействия человека на крупномасштабные процессы в природе могут привести к глобальным катастрофам. Например, при аварии на АЭС в Уиндскейле (Великобритания) погибло 13 человек при заражении радиоактивными веществами 50 тысяч кв. км; при аварии на Чернобыльской АЭС погибло 30 человек, 17 млн человек попали в зону заражения радиоактивными веществами. В нефтеперерабатывающей промышленности ежегодно происходит около 60 катастроф, уносящих жизни людей и наносящих ни с чем не сопоставимый ущерб окружающей среде в глобальном, планетарном масштабе.

     Менеджмент  риска связан со стратегией безопасного экологического развития. Для внедрения его в практику требуется высокий уровень культуры, образования, которые позволят противостоять ведомственным интересам.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Особенности экологии городов  и крупных сельскохозяйственных районов.

 

     Экологические проблемы городов, главным образом, наиболее крупных из них, связаны  с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

     Темпы роста населения мира в 1,5 - 2,0 раза ниже темпов роста городского населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939-1979 гг. население  крупных городов выросло в 4, в средних - в 3 и малых - в 2 раза.

     Социально-экономическая  обстановка привела к неуправляемости процесса урбанизации во многих странах. Процент городского населения в отдельных странах равен: Аргентина - 83, Уругвай - 82, Австралия - 75, США - 80, Япония -76, Германия — 90, Швеция — 83. Помимо крупных городов-миллионеров быстро растут городские агломерации или слившиеся города (ассоциации). Таковыми являются Вашингтон-Бостон, Лос-Анджелес, Сан-Франциско в США; города Рура в Германии; Москва, Донбасс и Кузбасс в СНГ.

     Круговорот  вещества и энергии в городах  значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли — 180 вт/м², доля антропогенной энергии в нем - 0,1 вт/м². В городах она возрастает до 30 - 40 и даже до 150 вт/м² (Манхэттен).

     Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз — газов. При этом 60 — 70 % газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5 — 10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10 — 20% солнечной радиации и скорости ветра.

     При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250 — 400 м, а контрасты температуры могут достигать 5 — 6°С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

     Города  потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на одного человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1 кубометра в сутки на одного человека. В связи с этим практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов, и многие из них получают воду из удаленных источников.

     Водоносные  горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек  скважинами и колодцами, а кроме того загрязнены на значительную глубину.

     Коренному преобразованию подвергается и почвенный  покров городских территорий. На больших  площадях, под магистралями и кварталами, он фактически уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует появлению водной и ветровой эрозий.

     Растительный  покров городов обычно практически  полностью представлен «культурными насаждениями» — парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

     Сельскохозяйственные  районы весьма различны по природным условиям, типам землепользования и степени освоения. Тем не менее экологические проблемы в них имеют много общего. Это связано со следующими обстоятельствами: охватом антропогенными нагрузками больших площадей; малой лесистостью и небольшими площадями лугово-степных участков; значительной обнаженностью, эродированностью почвенного покрова; преобладанием определенных видов загрязнения в почве, воде и грунтах, связанных с удобрениями. Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о специфике экологического состояния сельскохозяйственных районов, о правомерности выделения «агроэкологического» типа оценок территории.

     Основной  аспект агроэкологической оценки - анализ условий развития сельскохозяйственных растений: их роста, фенологии, урожайности, отношения к удобрениям, болезням, сезонным изменениям условий тепла и влаги — морозам, заморозкам, засухе, переувлажнению.

     Экологические условия сельскохозяйственных угодий наиболее изменчивы на площадях богарного, неполивного земледелия. Более стабильны они в зонах орошения, где мероприятия по мелиорации ослабляют влияние внешних условий.

     При региональной оценке районов сельского  хозяйства важно определить степень устойчивости экосистем к антропогенным нагрузкам. Устойчивость повышается от песчаных грунтов к глинистым, от щелочных почв к кислым, при снижении континентальности климата, нарастании годового увлажнения и увеличения биологической продуктивности фитоценозов — как естественных, так и культурных.

     Максимальная  интенсификация хозяйства характерна для территорий, прилегающих к  крупным городам и промышленным зонам. Очевидно, объективная оценка экологического состояния возможна лишь при равном учете природных и экономических факторов.

     Кардинальные  изменения природной среды сельскохозяйственных районов обусловлены тем, что на площадях угодий меняются потоки вещества, нарушается твердый, жидкий и растворенный сток. Сведение лесов увеличивает смыв почвы, сток рек, приводит к заилению русел, водохранилищ, пойменных массивов. Расходы водотоков при сокращении лесных площадей на 10% снижаются в среднем на 5%. Активная миграция элементов по склонам, их быстрое поступле-

     ние в водоемы с одновременным сокращением стока приводит к сильному загрязнению поверхностных вод. Это загрязнение может быть токсичным, поскольку такие опасные элементы, как кадмий, ртуть, стронций, свинец, цинк относятся к наиболее подвижным в большинстве видов почв.

     Прилегающие к крупным населенным пунктам сельскохозяйственные районы испытают на себе влияние промышленного загрязнения. Наибольшую роль здесь играет загрязнение серой, которая в виде сернистых соединений легко разносится воздушными потоками. В нормально увлажненных нейтральных почвах влияние этого вида загрязнения невелико, но в кислых оно усиливает подкисление. На переувлажненных почвах, особенно на поймах, это может привести к резкому закислению после осушения.

     Основные  изменения почв в земледелии связаны с механическим воздействием и внесением удобрений. Вспашка меняет профиль почвы. Разрушает структуру, приводит к обеднению верхних горизонтов, способствует усилению водной эрозии и дефляции. Наряду с рыхлением идет и уплотнение почвы. Велико также значение органических и минеральных удобрений, мировое потребление которых — около 90 млн тонн в год. Удобрения не только компенсируют вынос из почвы азота, фосфора и калия, но нередко оказываются избыточными, заражают подземные и поверхностные воды.

     Получение высоких урожаев в настоящее время невозможно без использования различных ядохимикатов для защиты растений. Потребление только пестицидов превышает 4 млн тонн в год. Сейчас, однако, их использование сокращается в связи с приспособлением к ним многих вредителей, гибелью почвенных микроорганизмов, загрязнением овощных культур и накоплением ядовитых веществ в поверхностных водах, донных осадках водоемов, организмах животных и человека.