Реферат: Загрязнение и здоровье окружающей среды

Загрязнение и здоровье окружающейсреды<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Загрязнение — этонежелательное изменение физических, химических или биологических характеристикнашего воздуха, земли и воды, которое может сейчас или в будущем оказыватьнеблагоприятное влияние на жизнь самого человека, нужных ему растений иживотных, на разного рода производственные процессы, условия жизни и культурноедостоя­ние, истощать или портить его сырьевые ресурсы. Загрязнители — этоостатки того, что мы производим, используем и выбрасываем прочь. Загрязнениеувеличивается не только от того, что с ростом.населения уменьшается доступноедля каждого человека пространство, но и от того, что потребности на душунаселения непрерывно увеличиваются, так что из года в год каждый из насвыбрасывает все больше и больше. Земля стала более населенной, на ней нетбольше места для свалки мусора. То, что служит мусорной корзинкой для одногочеловека, явля­ется жизненным пространством другого. (К «выбрасываемым прочь»загрязнениям следует добавить те, которые представляют собой неиз­бежныепобочные продукты транспорта, промышленности и сельского хозяйства; по мерерасширения этих областей деятельности людей воз­растает и загрязнение.)<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Мы уже приводили вескиеоснования для утверждения, что в на­стоящее время загрязнение — один изважнейших лимитирующих фак­торов для человека. Усилия, которые сейчасприходится прилагать для уменьшения и предупрежде­ния загрязнения, могутпослужить хорошей отрицательной обратной связью, которая предотвратила быполное разграбление человеком ре­сурсов Земли и тем самым самоуничтожение. Этапроблема существует во всем мире, различаясь лишь в одном аспекте: вразвивающихся стра­нах (70% населения земного шара) хронические загрязнения иболезни связаны с испражнениями человека и животных, тогда как в богатыхразвитых странах (30% населения земного шара) агро-индустриальное химическоезагрязнение сейчас выступило на первый план по сравне­нию с органическим. Вдополнение к этому глобальное загрязнение воды и воздуха, порождаемоепреимущественно развитыми странами, угрожа­ет сейчас каждому. Во всех главахпервой части мы все время отмечали значение экологических принципов дляпонимания причин и для устранения последствий разных форм загрязнения. Чтобысправиться с загрязнением в локальном и глобальном масштабе, необ­ходимэкосистемный (целостный) подход; поэтому здесь мы попытаемся дать общий очеркпроблемы и кратко изложить те ее разделы, которые особенно привлекают вниманиеширокой общественности. Реформы и решения в этих особенно критических областяхмогли бы указать путь к решению проблемы в целом.<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Лучшими учебными пособиями по проблеме загрязнения могутслу­жить официальные отчеты, подготовленные Национальной академией наук илиКонсультативным комитетом по вопросам науки при Прези­денте. Введением в изучениезагрязнения воды могут служить книги Хайнеса (1960), Хокса (1963) и Уоррена(1971).<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

 ЦЕНА ЗАГРЯЗНЕНИЯ<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Цена загрязнения слагаетсяиз трех компонентов, каждый из кото­рых ложится ужасным и все более тяжелымбременем на человеческое общество: 1) потеря ресурсов в результате эксплуатациис неоправдан­но 'большим количеством отходов, потому, что, как утверждает отчетНациональной академии, «загрязнение — это часто ресурсы, оказавшие­ся не насвоем месте»; 2) стоимость ликвидации загрязнения и контроля над ним (фиг. 215,А); обратите внимание, что сейчас дороже всего обходится очистка сточных вод итвердых отходов (отбросов), тогда как в ближайшие 30 лет борьба с гораздо болеевредоносными загрязнения­ми от автомобильных двигателей и энергетическихустановок должна стать в 100 раз дороже, если будет продолжаться безудержныйрост городов; цена здоровья людей — этот аспект цены загрязнения — встревожит,вероятно, эгоцентричного по своей при­роде человека больше, чем другие аспекты,которые легко замаскиро­вать на локальном уровне разного рода рассуждениями«цена — выго­да». Фиг. 215, Б дает драматическую картину того, что происходит вУкраине в настоящее время: смертность от инфекционных заболеваний крутоснижается (кривые / и //), а смертность от связанных с качеством окружающейсреды респираторных болезней и рака так же круто идет вверх (кривые /// и IV). В недавнем обзоре учёныхНАН Украины о цене здравоохранения в связи с загрязнением воздуха показано, что<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

Фиг. 215. Ценазагрязнении.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

А. Предполагаемая стоимостьборьбы с первичными загрязнителями в бассейне реки Днепр. Обратите внимание,что основные расходы в 1970 г. связаны с обработкой сточных вод (/) и твердыхотходов (//), но к 2000 году затраты на борьбу с загрязнениями, порождаемымиавто­машинами (///), промышленностью (IV) и производством электроэнергии (V), возрастут в 10— 100 раз, если тольконе будут приняты соответствующие меры. Б. Резкое сни­жение смертности отинфекционных болезней — туберкулеза (/), тифа и дифтерия (//), сопро­вождаемоестоль же резким увеличением заболеваний, связанных с загрязнением,—рака легких(///) и других злокачественных новообразований (IV) за период с 1900 по 1960 г. (г.Донецк, 1968),<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

одно лишь снижение на 50%загрязнения воздуха в городских районах позволило бы сэкономить 20 млрд. грн. вгод. Это только стоимость медицинского обслуживания и потерянного по болезнирабочего време­ни; сюда не входит «цена» человеческих страданий или смерти иинва­лидности от автодорожных происшествий и несчастных случаев в про­мышленности.Эти авторы строго обосновали зависимость всех респи­раторных заболеваний отзагрязнения воздуха; они даже высказали предположение, что многие данныесвидетельствуют о связи с загрязне­нием всей смертности от раковых заболеваний.Многие медики опасают­ся, что по мере увеличения стрессов окружающей среды наорганизм человека возникнут «неурядицы» с инфекционными болезнями, и не тольковследствие понижения сопротивляемости организма, но и потому, что вирусы(которые, по мнению многих, участвуют в возникновении раковых заболеваний) идругие болезнетворные организмы становятся все более устойчивыми к процессамобработки воды и пищевых продук­тов. Обработку воды и переработку отходов(которые до сих пор рас­сматривали порознь) следует объединить в единую восстановительнуюсистему.

ВИДЫЗАГРЯЗНЕНИЯ<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Классификация загрязненийне менее сложна и запутана, чем клас­сификация озер или других природныхявлений. Широ­ко распространены классификации по типам среды (воздух, вода,почва и т. п.) и по загрязняющим факторам (свинец, углекислый газ, твердыеотходы и т. д.). О каждом из этих компонентов загрязнения могут быть и будутнаписаны толстые книги. Однако с точки зрения уменьшения загрязнения в целом(т. е. с экосистемной точки зрения) важно разли­чать прежде всего дваосновных типа загрязнения.<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

К первому относятсястойкие (неразлагающиеся) загрязнения — вещества и яды, такие, как алюминиевыебанки, соли ртути, фенольные соединения с длинной цепью, ДДТ, которые вестественной среде либо не разрушаются вовсе, либо разрушаются очень медленно.Иными сло­вами, для этих веществ не существует природных процессов, которыемогли бы их разлагать с такой же скоростью, с какой они вводятся в экосистему.Такие неразрушающиеся загрязнители не только накап­ливаются, но часто «биологическиусиливаются» по мере прохождения в биогеохимических циклах и по пищевым цепям.Кроме того, они могут образовать другие ядовитые вещества, соединяясь с другимивещества­ми окружающей среды. Единственный возможный способ «очистки» от такихзагрязнителей — это их изъятие или экстракция из системы жиз­необеспеченияокружающей среды, что сопряжено с большими расходами. Подобное изъятие возможнов космических кораблях, но удаление многих таких загрязнителей из биосферыпрактически не­возможно. Очевидное и разумное решение (которое, однако, легчесфор­мулировать, чем выполнить) состоит в том, чтобы запретить выброс вокружающую среду таких веществ (или хотя бы контролировать его так, чтобыизбежать токсичного уровня) или даже совершенно прекра­тить производство такихвеществ (т. е. найти легко деградирующие за­менители).<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Второй тип — этозагрязнители, разрушаемые биологическими про­цессами, такие, как бытовыесточные воды, которые легко разлагаются естественным образом или на городскихстанциях по очистке сточных вод, где естественные пгроцессы разложения ивосстановления усили­ваются. Иными словами, к этой категории относятсявещества, для ко-<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

ЗАГРЯЗНЕНИЕИ ЗДОРОВЬЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Энергетика, загрязнения<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

Фиг.  216. Влияние на экосистему  загрязненийдвух типов — нестойких   органических (/)и стойких токсичных (//). Объяснения — в тексте.<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

торых существуютестественные механизмы.переработки. К ней же мож­но отнести тепло илитермальное загрязнение, так как оно рассеивается естественным путем, во всякомслучае в пределах, установленных общим тепловым бюджетом биосферы. <span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Проблемы с разрушающимисязагрязнениями возникают тогда. когда их поступление в окружающую средупревышает ее способность разлагать или рассеивать их. Современные затруднения собработкой сточных вод обусловлены в значительной степени тем, что городарастут гораздо быстрее, чем очистные устройства. В отличие от загрязнениятоксичными стойкими веществами проблема очистки загрязнений, под­дающихсяразложению, технически разрешима посредством сочетания механической ибиологической обработки в полуестественных зонах пе­реработки отходов.Опять-таки существуют известные пределы общего количества органическоговещества, которое может быть разложено на данной площади, а также всеобщеепредель­ное ограничение для количества СО2, освобождаемого в атмосферу. Если мыне хотим перешагнуть за пре­дельные возможности биосферы, то мы должнысохранить для каждого человека примерно 2 га биологически продуктивногопространства суши и пресных вод (плюс океаны).<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Различие в воздействиидвух основных типов загрязнения на энер­гетику системы показано на фиг. 216.Нестойкие загрязнители, несущие энергию {органическое вещество), илипитательные вещества (фосфаты, карбонаты и т. п.), повышают продуктивностьэкосистемы, если поступают в умеренном количестве (кри­вая /). При повышениипоступления до критического уровня часто воз­никают резкие колебания(.например, в цветении водорослей), а даль­нейшее увеличение поступления этихзагрязнений приводит к стрессу — система в сущности оказывается отравленной«избытком благ». Быстро­та, с какой в отсутствие должного контроля можетпроизойти переход от хорошего к плохому, вносит дополнительные трудности враспознава­ние загрязнения и воздействие на него (это видно по тому, как крутокривая / идет вниз).Кривая // на фиг. 216 показывает, что токсичные веще­ства ссамого начала вызывают стресс и по мере увеличения их количе­ствапродуктивность подавляется все больше, однако и в этом случае при постоянномнизком уровне их поступления в среду эффект будет трудно обнаружить.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

ЭТАПЫПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Обычно принято делитьобработку нестойких отходов на три ста­дии: 1) предварительная (первичная)обработка — механическое отсеи­вание и осаждение твердых веществ (которыесжигают или закапыва­ют); 2) неполная (вторичная) обработка — биологическоевосстановле­ние органического вещества; 3) полная, или окончательная(третичная) обработка, 'которая состоит в химическом удалении фосфатов,нитратов, биогенных и других веществ. Полная трехстепенная обработка жидкихотходов показана на фиг. 217. Как уже отмечалось, не­полная обработкаосуществляется в биологической системе, в которой микроорганизмы разлагаютбиологическое вещество таким же образом, как они делают это в почвах и донныхосадках. Наиболее распростра­ненная установка представляет собой систему сактивным илом, которая при помощи насоса, обычно электрического, производитаэрацию и пере­мешивание. Другая система — это система с капельным фильтром, вкоторой жидкость после предварительной обработки течет под дейст­вием силытяжести по камням или сочится по поверхности пластмассо­вого лотка, образующегоаэрируемый слой и напоминающего перекат естественной реки. Систему вторичнойобработки весьма полезно изучить на практике по экологии; в качестверуководства можно рекомендовать книгу Хокса (1963).<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Предварительная и неполнаяобработка были недавно скомбиниро­ваны в очень компактной установке, котораяособенно удобна для при­городов и небольших городов. Следует напомнить, чтопереработка в меньшем пространстве требует увеличения подводимой мощности (энер­гии)и более высокой квалификации обслуживающего персонала; любая неполадкасопровождается поступлением необработанных сточных вод в окружающую среду. Этовновь служит иллюстрацией принципа, со­гласно которому повышение сложности иэффективности в использова­нии пространства требует увеличения затрат энергиина «откачивание неупорядоченности».<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

По стоимости сооружения иэксплуатации самыми дешевыми явля­ются окислительные пруды. Это неглубокие водоемы(1 — 1,5м глубины), устроенные так, чтобы поверхность соприкосновения своздухом была максимальна. Отходы закачиваются на дно пруда, и водоросли, бурнорастущие в верхней освещенной зоне, обеспечивают аэрацию.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

Фиг. 217. Три стадииобработки сточных вод и других органических отходов.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Многие крупные и мелкиегорода уже имеют установки для предварительной (первичной) обработки;большинство предполагает начать производить неполную (вторичную) обработку вближайшие годы. Полную (третичную) обработку необходимо ввести как можноскорее, иначе крупные город захлебнутся своими собст­венными отбросами.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Эти пру­ды действуют какаэробно-анаэробные системы, подобно естественно плодородным лагунам. Применениетаких полуестествен­ных устройств требует много места (около 0,5 га наобработку бытовых отходов 100 чел.) и разумного обращения. Производительностьих мож­но повысить при помощи дополнительных устройств для механическойаэрации. Такие пруды сейчас широко применяют для обработки быто­вых сточных водв пригородных районах, особенно в теплом климате. Эффективны они также длячастичной обработки отходов бумажных и текстильных фабрик, фабрик, выпускающихпищевые продукты, и т. д. Несомненно, что такие пруды будут шире использоватьсяв буду­щем для переработки отходов с птицеферм и скотных дворов. В настоя­щеевремя эти отходы животноводства почти не обрабатываются, что является причинойочень серьезного загрязнения водных путей (вспом­ните, что на земле примерно впять раз больше домашних животных, чем людей, если, так сказать, привести их кодному знаменателю). Следует подчеркнуть, что окислительные пруды производят неполную обработку, а превращение: органическое вещество-загрязни­тельпревращается в вещество водорослей и биогенные вещества, кото­рые выносятся вестественную среду, где для них должно иметься адек­ватное пространство ивозможность включения в пищевые цепи. Здесь напрашиваются такие решения, каксбор урожая водорослей на корм ско­ту или использование прудовых стоков дляаквакультуры, ирригации и других полезных целей, но все это требует дальнейшихисследований.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Даже после относительнополной вторичной обработки, сток еще, конечно, сильно загрязнен биогеннымивеществами и непригоден для прямого использования человеком. В то время кактехнология вторичной обработки достаточно развита, третичная обработканаходится еще главным образом на стадии экспе­риментальных установок.Большинство городов все еще стремится к до­стижению адекватной вторичнойобработки, тогда как им следовало бы добиваться полного восстановления путемтретичной обработки. Тысячи мелких городов и пригородных районов не производятвообще никакой обработки или в лучшем случае производят только грубую первичнуюобработку. Как указывалось выше, отходы индустриализованного сель­скогохозяйства почти не обрабатываются. Человек рассчитывает, что третичную об­работкупроизведет природа, и она могла бы делать это очень эффек­тивно, еслипредоставить ей достаточно места. Осложнения начинаются после того, какпространство, необходимое для естественной обработки отходов, человек застроитгородами, сельскохозяйственными и промыш­ленными предприятиями, которыепроизводят дополнительные загрязне­ния. В результате ему приходится прибегнутьк искусственной третич­ной обработке, которая в несколько раз дороже обычнойвторичной обработки. Стефенс и Вайнбергер (1968) приводят сравнительную стои­мостьразных стадий обработки отходов:<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

1) 1000 галлонов рабна3785 л.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image010.jpg" v:shapes="_x0000_i1029">

Нижние цифры соответствуютстоимости на крупных предприятиях, об­рабатывающих по 100 млн. галлонов в день.Капиталовложения, тре­буемые для создания установок полной обработки, — порядка25 млн. долл., а установка для неполной и предварительной обработки обходит­сяв 20 и 10 млн. долл. соответственно. Производство питьевой воды пу­тем полнойобработки (полное восстановление) обходится дешевле, чем опреснение (впоследнем случае 1000 галлонов стоит не менее 1 долл.) и может вскоре статьдешевле, чем доставка воды по трубам из удален­ных источников; По качествувосстановленная вода была бы лучше той, которую пьют сейчас миллионы городскихжителей.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

В менее густонаселенныхобластях начинают проявлять.все боль­ший интерес к использованию для третичнойобработки не только вод­ных, но и наземных экосистем. Это разумно, так какплощадь наземной среды обитания во много раз больше, чем поверхностьпресноводных водоемов. Эксперименты, в которых участки земли орошали сточнымиводами от установки вторичной обработки при помощи разбрызгивате­лей, показали,что на востоке Украины это позволяет добавить по крайней мере 5 см в неделютакой воды к естественным осадкам, не изменяя ка­чества грунтовых вод. Инымисловами, фосфаты, нитраты и другие биоген­ные вещества, добавляемые в почву стакой скоростью, поглощаются растениями и почвой. Рост зерновых и пастбищныхкультур и молодых посадок леса при подобном «опрыскивании» биогеннымивеществами сточных вод также усиливался. Очевидно, такого рода земляной«фильтр» будет обладать большой долговременной емкостью, если уда­лятьбиогенные вещества, собирая урожай или путем выпаса. Однако результатыпоследних экспериментов со всеми типами орошения предо­стерегают, что привысоком уровне входа биогенные вещества или соли могут постепеннонакапливаться. Эксперименты следует, вероятно, про­должать еще много лет, длятого чтобы определить истинные возмож­ности третичной обработки на различныхтипах водосборов. А до тех пор следовало бы исходить из того, что оптимальныйввод должен быть ниже того максимального ввода, который кажется допустимым подан­ным 3—5-летних экспериментов. <span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

СТРАТЕГИЯОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ И КОНТРОЛЯ НАД НИМИ<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Человек располагает тремявозможностями избавления от отходов: 1) сбрасывание без всякой обработки вближайшее подходящее место) (воздух, река, озеро, почва, колодец или океан); 2)сбор и обработка в определенной ограниченной зоне обработки отходов, гдесозданы полу­естественные экосистемы, такие, как окислительные бассейны,опрыски­ваемые леса и земляные насыпи, которые выполняют большую часть работыпо разложению и восстановлению; 3) переработка в искусствен­ныххемо-механических регенерационных системах. Первый путь осно­ван на теории«разбавление — решение проблемы загрязнения»; он был и остается главнымспособом удаления отходов, используемым почти по­всеместно. Промышленныепредприятия и города обычно расположены вдоль водных путей, что облегчаетсбрасывание сточных вод. Очевидно, что такая практика не может продолжаться иее следует прекратить как можно скорее, чего бы это ни стоило.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Второй луть дает наиболееэкономичный способ избежать всеобще­го загрязнения окружающей среды достаточноразбавленными, но боль­шими объемами отходов, которые так сильно ухудшили.сейчас каче­ство жизненного пространства человека и угрожают его здоровью.Если мы будем оставлять большие площади для полуестественной обработки отходов,это позволит также сохранять ценное открытое пространство, которое не толькоулучшает качество окружающей среды вообще, но полезно и в других отношениях(производство пищевых продуктов и волокна, газообмен в атмосфере, места отдыха).<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image012.jpg" v:shapes="_x0000_i1030">

Фиг. 218. Обработкаотходов  от нефтеочистительного   завода в Кременчуге  довольна<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

дешевым способом.  <span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Сточные воды пускают черезряд соединяющихся бассейнов и прудов (Б). На графике (-4) по­казано образование(Р) и расходование (R)кислорода в каждом пруду. Видно, что «самопроек­тирующиеся» естественныесообщества прудов разлагают органическое вещество, и, когда вода доходит до10-го пруда, откуда она сбрасывается в реку, соотношение между Р и К вполнехорошее.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

В плане город­ского районабыла преду­смотрена обширная зона обработки отходов. Два примера устройстватаких зон показаны на фиг. 218 (обработка отходов нефтеочистительно­го завода)и на фиг. 219 (гипотетический план обработки теплового и радиоактивногозагрязнения от новой атомной электростанции). В обоих случаях вода, вытекающаяиз зоны обработки в общую среду обитания, не несет никаких загрязнений. Прудыдля обработки отходов во многих случаях «самоконструируются», при­спосабливаяськ скорости поступления отходов. Как на их устройство, так и на уход за нимидостаточно минимальных усилий со стороны че­ловека. Другим компонентом зоныобработки отходов должны быть большие, хорошо спроектированные и эффективноуправляемые земля­ные насыпи для удаления твердых отходов.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Если мы хотим пойти по разумномупути, предоставив природе зна­чительную часть работы по удалению отходов, тоследует оставлять об­ширные пространства суши и воды незанятыми, что, как ужеуказыва­лось, представляет собой одновременно одну из лучших мер предотвра­щения«переразвития». Так, новые станции очистки нельзя строить по берегам рек илипосреди перенасе­ленных районов, а следует размещать среди природныхтерриторий, до­статочно обширных для переработки разрушаемых отходов и для захо­роненияочень опасных отбросов (таких, как радиоактивные загрязнения, кислоты и т. п.),которые никогда не должны попадать в общую среду обитания.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"><img src="/cache/referats/8767/image014.jpg" v:shapes="_x0000_i1031">

Фиг. 219. Схема зоныобработки отходов для будущей атомной электростанции (а), расположенной вестественном водосборном бассейне (очерчен пунктиром). Тепловые отходы (т. с.тепловое загрязнение) — вода, используемая для охлаждения реактора (б),вытекают из большого накопительного бассейна в и полностью рассеиваются,испаряясь из сети мелких прудов н систем дождевальных установок. Теплые прудыможно использовать для раз­ведения рыбы, спортивного рыболовства и других видовотдыха и развлечений. Орошение на­земных участков водосборного бассейнаповышает урожай полезных лесных и сельскохозяйст­венных продуктов; в то жевремя пода, пройдя через наземные «живые фильтры», вновь стека­ет в реки, прудыи попадает в грунт. Слабоактивные и твердые отходы захороняются на специ­альныхучастках (г). Высокоактивные отходы отработанного ядерного горючего вывозятся вспециальные места захоронения радиоактивных отходов, расположенные вне даннойзоны. Со­став речных и грунтовых вод и газов из дымовых труб непрерывнорегистрируется у плотин id],в специальных скважинах (е) и при помощи специальных установок в трубах.Благодаря такому контролю не допускается утечка загрязнений из зоны. Этасистема имеет следующие основные входы и выходы (пронумерованные стрелки покраям схемы): / — поступление солнеч­ного света и атмосферных осадков; 2 —выход радиоактивных отходов в захоронения; 3 — элек­троэнергия в города и т.п.; 4 — вход ядерного и прочего горючего; 5 — выход пищевых продук­тов,волокна, чистого воздуха и т. п.; 6 ~ сток чистой воды для сельского хозяйства,промыш­ленности и городов; 7 — использование для отдыха, а также для обучения инаучных исследо­ваний. Площадь такой зоны обработки отходов' зависит от климатаи рельефа местности, а также от электрических и других силовых установок,требующих охлаждения. Минимальная площадь, необходимая для 100%-ной переработкиотходов (загрязнений), с учетом возможных аварий И механических поломок  составит 400 га на электростанцию мощ­ностью 2500 МВт. В зоне обработкиотходов такой емкости можно было бы разместить также предприятия легкойпромышленности. Предприятия тяжелой промышленности следует размещать в пределахсобственной зоны обработки отходов.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

В прошлом припроектировании городов предусматри­вали подходящее пространство площадью 20—40 га для зоны обработкиотходов. Крупному промышленному комплексу для собственной установ­ки попереработке отходов может потребоваться от 400 до 4000 га (см. подписи к фиг.218 и 219). Восстановленная вода и извлеченные из отходов полезные материалы сизбытком покроют стоимость земельного участка. Отделение промышленныхпредприятий и аэропортов от жилых районов целесообразно также потому, что приэтом уменьшается шум. Самыми большими препятствиями для такого рода«проектирования с природой» являются<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

разного рода правовые,экономические и политические препятствия. Если владельцы промышленныхпредприятий и местные власти не раз­рабатывают (или не могут этого делать из-занеадекватного законода­тельства) перспективных планов, то людям придется всечаще прибе­гать к самому дорогому и технически сложному третьему способу — ис­кусственнойпереработке.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Для некоторых типовотходов, особенно в густонаселенных промыш­ленных районах, необходимы, конечно,абиотическая обработка и вос­становление. Механическая обработка представляетсобой, вероятно, единственный способ избавления от некоторых компонентовзагрязнения воздуха, которые необходимо задерживать (или сокращать их количест­во)у самого их источника. Если же это технически невозможно, то сле­дует найтизамену порождающим эти загрязнения процессам, потому что, как уже указывалось,очень скоро мы окажемся не в состоянии вы­держать все последствия загрязнения.Если нас загонят в угол и мы будем вынуждены обратиться к дорогостоящейискусственной перера­ботке отходов, подобной применяемой для ядовитых веществ,то кто будет оплачивать все связанные с этим расходы?

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<img src="/cache/referats/8767/image016.jpg" v:shapes="_x0000_s1026">
<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Фиг. 220. Обратимостьантропогенной эвтрофикации в Каховском водохранилище. <span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Цифры 5—7 вверху относятсяк следующим событиям: / — восемь разных канализационных систем сбрасывают вводохранилище сточные воды; 2 — первое заметное цветение нежелательных водо­рослей(Oscillatoria); 3 —впервые отмечено летнее уменьшение кислорода в придонном слое (гиполимнионе); 4— проведение первого правительственного законопроекта о сточных водах (I960 г); 5 — первый этапотведения стоков от озера (1963 г.); б — второй этап отведения стоков (196.1г')- 7 — отведены все сточные воды (1967 г.). Кривые отражают изменения 4показателей: / — прозрачность- II— фосфатный фосфор; /// — разнообразие диатомовых водорослей. IV —со­став диатомовых водорослей (%эвтрофических форм). Дальнейшие пояснения — в тексте.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Для космических ко­раблейсозданы изощреннейшие системы механической переработки отходов и регенерациивоздуха и воды, но стоимость таких установок совершенно фантастична. Закончиммы этот раздел на оптимистической ноте. История Каховского водохранилища—крупного водоема, вокруг которого расположился город Запорожье со своимипригородами, — служит хорошей демонстрацией того, как можно переборотьтенденцию на снижение ка­чества воды, подойдя к этой проблеме с широких позицийи объединив усилия города, области и страны. Изменение четырех показателей каче­стваводы Каховского водохранилища за период с 1970 по 2000 г. показано на фиг. 220.Два из этих показателей представляют собой важные физиче­ские характеристикиводы, а два других относятся к разнообразию и составу диатомовых водорослей,входящих в фитопланктон (т. е. это показатели сообщества). В 80-х годах заводыстали сбра­сывать в водоём все увеличивающееся количество сточных вод, подверг­нутыхвторичной (неполной) обработке, что привело к усилению антро­погенной эвтрофикации(т. е. обогащению воды биогенными вещества­ми). Цветение водорослей и снижениесодержания кисло­рода в гиполимнионе послужили сигналом опасности и привлекливнимание широкой общественности. В результате принятых мер в 1990 г. околотрети стоков отвели от водохранилища, а к 1998 г. были от­ведены почти всестоки. Как показывает фиг. 220, восстановление каче­ства воды в водоёмевыглядит чрезвычайно эффектно: все четыре показа­теля резко изменились. Учёныеполагают, что за несколько лет водохранилище вернется к состоянию по меньшеймере 1970 го­да. Хотя в водоёме еще имеется много фосфатов и других биогенныхве­ществ, они захороняются в осадках и таким образом исключаются из годовогобиогеохимического цикла. Важный аспект этого примера успешной ликвидациизагрязнения состоит в том, что лимнологи Украины в течение многих лет проводилина озере фун­даментальные исследования; поэтому тенденции и их причины былитщательно документированы. Если бы этих данных не было, то контр­меры могли быначаться тогда, когда было бы уже слишком поздно (обратите внимание на резкоевозрастание скорости ухудшения показа­телей между 1980 и 1983 г., которыеуказывают, что водохранилище следовало «спасать» именно в это время).<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

Наконец, следует отметить,что способ, использованный для сниже­ния загрязнения Каховского водохранилища,нельзя считать оптимальным: его спасли, отведя стоки в более крупный водоем —залив Азовского моря. Подлинное решение проблемы — это окончательная (полная)обработ­ка отходов. Вряд ли нужно откладывать это решение до тех пор, когдачеловечество погубит океан. Как отметили учёные, пример с Каховскимводохранилищем показывает, что антропогенная эвтрофикация может быть обратимой.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

РЕГИСТРАЦИЯИ КОНТРОЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Успех мероприятий поуменьшению загрязнений зависит, конечно, не только от обработки и контроля, нотакже от эффективной регистра­ции и контроля (мониторинга) общего состоянияокружающей среды, так чтобы мы точно знали, когда и где необходимо принять мерыи ка­кие именно. Контроль осуществляется в двух основных формах: 1) пря­моеизмерение концентрации загрязнителей или ключевых веществ, та­ких, каккислород, содержание которых при загрязнении уменьшается; 2) использованиебиологических показателей, которые могут быть очень разными — от микробиологическихметодов и измерений ВПК до индикаторов для целых сообществ.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

В качестве примераконтроля первого типа можно указать на не­прерывную регистрацию загрязнениявоздуха над большими городами Украины. Сейчас это осуществляется при помощидатчиков, смонти­рованных на самолете, которые ежедневно измеряют ирегистрируют концентрации SCb,NO2, CO и других загрязнителей над большойобла­стью. Во многих городах показатели загрязнения воздуха входят в свод­ки'погоды. Уже отмечалась необходимость контроля содержания в ат­мосфере двуокисиуглерода в глобальном масштабе. Биологические показатели широко используютсядля контроля загрязнения воды. В до­полнение к показателям разнообразия иобычным индикатор­ным видам (фиг. 221) существует много полезных показателейфункцио­нирования сообщества, например: отношение P{R (фиг. 218), отношение хлорофилла к биомассе бактерий, среднийразмер орга­низмов (при загрязнении мелкие организмы преобладают над крупны­ми),содержание гемоглобина в биомассе животных как показатель снижения содержаниякислорода, количество пигмента сине-зеленых водорослей как показатель углевод­ногозагрязнения и многие другие показатели, которые следует тща­тельно изучить.Очень часто сообщество может дать больше «инфор­мации» о тотальных эффектахзагрязнения, чем измерение отдельных факторов. Важная экологическая задача —найти способы быстрого «прочтения» этой информации.<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВООБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Самое слабое звено встратегии борьбы с загрязнением, так же как и в планировании использованияземель, — неадекватная правовая за­щита качества окружающей среды ипотребителя. Как уже говорилось, один из основных принципов, лежащих в основеразвития эколо­гических систем, — это распределение энергии в системе. Когдасистема молода, основной поток энергии направлен на продукцию, т. е. на рост ина построение сложной структуры, но по мере приближения плотно­стей популяций куровню насыщения экологическая система созревает в том смысле, что все большаячасть доступной энергии расходуется на поддержание созданных раньше сложныхструктур. До сих пор наиболь­шее экономическое благоприятствование и защита состороны закона предоставлялись тем, кто производит, строит, загрязняет иэксплуати­рует природные богатства. Это, конечно, вполне.рационально для раннихстадий цивилизации, так как человек, для того чтобы выжить, дол­жен донекоторой степени подчинить себе и

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию