Галактионова Н.А. Промышленная экология - файл n1.doc

приобрести
Галактионова Н.А. Промышленная экология
скачать (1064 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1064kb.24.08.2012 05:13скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


Загрязнение атмосферного воздуха сопровождается массовой гибелью лесов — «легких планеты», снижением поголовья или исчезновением видов фауны, снижением урожайности сельскохозяйственных культур, потерей рыбопродуктивности водоемов, наносит урон здоровью людей. Общий экономический ущерб при этом исчисляется каждый год десятками миллиардов долларов.

Распределение выбросов загрязняющих веществ за год по различным видам антропогенной деятельности приведено в таблице 1.2 [4].

Большую угрозу для человечества представляет радиационное загрязнение окружающей среды, связанное, прежде всего, с аварийными ситуациями.


Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля, изоляции и предотвращения эмиссий. Эксплуатация объектов атомной энергетики сопровождается незначительным радиационным воздействием (табл. 1.3, [9]). Многолетние систематические

Таблица 2.2.

Распределение выбросов загрязняющих веществ за год по

различным видам антропогенной

Вид деятельности


%

Все виды транспорта


50-60

Промышленные технологии и процессы горения


15-20

Производство пара, тепловой и электроэнергии


10-15

Местное отопление


10

Сжигание отходов


5


измерения и контроль радиационной обстановки не обнаружили серьезного влияния на состояние объектов окружающей природной среды. Дозы облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год3, что в 100 раз меньше установленного допустимого уровня. Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается

Таблица 1.3.
Основные источники излучении и средняя облучаемость населения стран СНГ


Источники излучений
Средняя ЭЭД, мЗв/год

Естественный и техногенно измененный фон

в том числе:

космическое излучение

природные радионуклиды в том числе:

при внутреннем облучении

при внешнем облучении

в том числе:

радон

другие радионуклиды

Техногенные источники

в том числе:

медицинского значения

угольная энергетика

ядерная энергетика

авария на Чернобыльской АЭС

ядерные испытания

профессиональное облучение

прочие источники

Итого



2,37

0,32

2,05

0,37

1,68

1,20

0,48

1,82

1,69

0,02

0,002

0,024

0,02

0,006

0,05

4,2



как 10–4-10–5 в год. Тем не менее, атомной энергетике часто приписывается наивысшая экологическая опасность, что обусловлено, прежде всего, чрезвычайными авариями, имевшими место в СССР.

Поучительным и трагическим примером такой аварии считается авария на ПО «Маяк».

ПО «Маяк». Самое крупное из известных сейчас скоплений радионуклидов находится на Урале, в 65 км к северо-западу от Челябинска на территории ПО «Маяк», созданного на базе промышленного комплекса, построенного в 1945—1949 гг. в Челябинской области, в районе городов Кыштым и Касли. Здесь в 1948 г. был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. — первый радиохимический завод, изготовлены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входят ряд производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных материалов, хранилища и могильники РАО. Многолетняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р. Теча (1949—1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. Ки4 активности. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс.км2 с населением более 500 тыс. человек. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов радиоактивных отхо­дов в р. Теча, появились только в 1993 г.

В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.) с суммарной активностью 2 млн. Ки. Возник «уральский радиоактивный след» длиной до 110 км (в результате последующей миграции даже до 400 км) и шириной до 35—50 км (рис. 1.1., [9]). Общая площадь загрязненной территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км2 по стронцию-90, составила 23 тыс. км2. Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуированы и переселены.

Зона радиационного загрязнения на Южном Урале расширилась вследствие ветрового разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части технологического водоема № 9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее время в этом резервуаре находится около 120 млн. Ки активности, преимущественно за счет стронция-90 и цезия-137. Под озером сформировалась линза загрязненных подземных вод объемом около

Рис 1.1.. Карта-схема, «уральского радиоактивного следа», связанного с аварией на ПО «Маяк» в 1957 г.
Зоны загрязнения с активностью: более 50 Ки/км2 (1), более 5 Ки/км2 (2), более 0,1 Ки/км2 (3), более 0,02 Ки/км2 по стронцию-90 через год после аварии (4)

4

50 км

4 млн.м3 и площадью 10 км2. Существует опасность проникновения загрязненных вод в другие водоносные горизонты и выноса радионуклидов в речную сеть.

По данным радиационного мониторинга, выпадения цезия-137 из атмосферы в районах, расположенных в зоне влияния ПО «Маяк», в течение 1994 г. были в 50—100 раз больше, чем в среднем по стране. Высоким остается и уровень загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрации стронция-90 в речной воде и в донных отложениях в 100—1000 раз превышают фоновые значения. В каскаде промышленных водоемов в верховьях Течи накоплено 350 млн. м3 загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными отходами. Суммарная активность твердых и жидких РАО, накопленных в ходе деятельности ПО «Маяк», достигает 1 млрд. Ки. Сосредоточение огромного количества РАО, загрязнение поверхностных водоемов, возможность проникновения загрязненных подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале.

По последним данным5 на ПО «Маяк» до сих пор вторичные радиоактивные воды сбрасываются в р. Теча и искусственные озера. На переработку 1 т. АЯТ необходимо не менее 2000 т. воды!. Поэтому проблема радиоактивных сточных вод стоит очень остро. Если ее хранить в баках, то при больших объемах возможен взрыв, как это и имело место ранее.

Последняя авария на ПО «Маяк» произошла 9 сентября 2000 г. На 29 минут в окружающем районе было все обесточено. За 50 лет уровень радиоактивности в районе ПО «Маяк» вырос в 50 раз. Уже более 500 тыс. человек пострадали от ПО «Маяк».

При рассмотрении комплекса вопросов, связанннх с загрязнением окружающей средьы, часто забнвают о неблагоприятном влиянии шума, инфразвука н вибрации на жизнедеятельность человека. В городах промншленные н транспортные шумы, бытовые приборы и т. д. Создают сильную звуковую атаку на организм человека. «Шумовые загрязнения» окружающей среды ябляются серьезной проблемой. Уровни городских шумов возрастают е среднем за каждне 5—10 лет на 5—10 дБ [6]. Большую опасность представляют ультразвук и инфразвук. Даже при относительно низких уровнях знергин инфразвука он может привести к довольно серьезним заболеваниям. Многие нервные болезни городских жителей вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

В отдельннх случаях возможно «загрязнение» окружающей среди тепловими выбросами, злектромагнитными полями, ультрафиолетовыми, инфракрасными, световыми и ионизирующими излучениями.

Зкологические исследования, проведеннне в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что все возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих зкологического кризиса (нстощение сырьевьгх ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможнне климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла проблема загрязнения незаменимих природних ресурсов — воздуха, води и почвы — отходами промишленности и транспорта.

И, наконец, третье. Отрицательное воздействие производства на окружающую среду обусловлено не только его нерациональной структурой, но и несовершенством технологических процессов. Об этом свидетельствует уже тот факт, что из огромного количества вещества, изымаемого людьми из природной среды для целей производства, в конечный продукт превращается лишь 1,5—2,0% [7]. Основная же его масса переходит в производственные и бытовые отходы. Такое положение сложилось исторически. Оно обусловлёно, с одной стороны, уровнем развития науки и техники, а с другой — характером производственных отношений, доминирующих в том или ином сообществе. По мере развития науки и техники, умножения производительных сил общество получает возможность все более активно воздействовать на природу с целью использования ее ресурсов и естественного потенциала для удовлетворения своих постоянно возрастающих потребностей. Это воздействие имеет двоякий характер. Оно может содействовать развитию природы, облагораживать ее, повышать полезную продуктивность биологических систем. К сожалению, в действительности эти совершенно необходимые условия учитываются далеко не всегда, а в большинстве случаев и вовсе игнорируются. В результате рост производства сплошь и рядом сопровождается широкомасштабным разрушением природных систем и интенсивным загрязнением среды, что наносит ущерб и природе, и обществу.

Перед человечеством неотвратимо встала задача разумного, рационального природопользования, позволяющего удовлетворять жизненные потребности людей в сочетании с охраной и воспроизводством природной среды.

1.3 . Краткие исторические сведения

Анализ истории взаимодействия человека с природой и вопросы происхождения проблемы охраны окружающей природной среды свидетельствуют о существовании в истории развития человечества четырех периодов, различных по времени и силе воздействия людей на природу. Сейчас в этом взаимодействии наблюдается переход к пятому периоду [6].

Первый период охватывает эру наиболее примитивной культуры каменного века и первобытно-общинного уклада жизни. Сравнительно малочисленные человеческие племена были в ту пору рассеяны по широким пространствам Земли, и воздействие их на природу ограничивалось рыболовством и охотой на диких животных, мясо которых использовалось в пищу, а шкуры и сухожилия — для пошива одежды.

Трудно говорить и о каких-либо социальных аспектах взаимодействия человека и природы в этот период, для которого характерно преклонение человека перед обожествленными им силами природы, пока еще таинственными, часто недобрыми, всегда неожиданными в своих проявлениях.

Время начала этого периода назвать трудно, по мере развития археологических исследований оно отодвигается все дальше. Ясно только одно — это был самый длительный период взаимодействия человека с природой, приведший к малоощутимым изменениям в ней.

Второму периоду соответствует время с начала землепользования, т. е. От VIIIVII вв. до н. Э. До становления промышленного производства в XV в. н. Э. Это период рабовладельческого и феодального общества, период активного развития скотоводства и земледелия. Широкий размах в это время приобретает ирригация земель в низовьях Нила, в Средней и Малой Азии, в Индии, Китае, Южной и Центральной Америке, возможно, на части территории Сахары.

Наряду с поверхностными водами для орошения земель и обводнения пастбищ начинают успешно использоваться подземные воды, извлекаемые дренажными галереями, перехватывающими подземные потоки в предгорьях хребтов Средней и Малой Азии, Азербайджана. Прообразом современных инфильтрационных водозаборов являются колодцы, выкопанные на глинистом днище плоских западин. Эти колодцы принимают в себя и сохраняют под землей воды весенне-зимнего стока, давая возможность использовать их для водопоя скота в жаркое летнее время.

Интенсивное сельскохозяйственное освоение земель, использование древесины как основного энергетического источника и строительного материала приводило к сокращению площади лесных массивов. Примечательно, что для строительства только одного парусного корабля требовалось до 400 вековых дубов. «Непобедимая армада» стоила Испании более полумиллиона вековых деревьев, вырубка которых на склонах гор активизировала эрозионные процессы и привела к необратимым неблагоприятным изменениям природных ландшафтов страны, ничем не компенсированным в последующие эпохи.

Развитие мореходства немало способствовало расширению морского промысла, прежде всего добычи китов. Этот промысел постепенно превращается в выгодное предпринимательство, а стадо китов начинает сокращаться и отходит все дальше от берегов, обживаемых человеком.

Третий период охватывает с XVI по XIX в. Это время становления и развития капитализма, характеризующееся постепенной концентрацией производительных сил, развитием частного предпринимательства, постоянными захватническими войнами, приведшими к разделу мира. Этот период ознаменовался, прежде всего, активным освоением минерально-сырьевых ресурсов, развитием горного дела, металлургии и добычи угля, потеснившего такой энергетический источник, как дерево.

Развитие горнодобывающей и перерабатывающей промышленности привело к перераспределению химических элементов между недрами Земли и ее поверхностью, к нарушению геохимического баланса биосферы. По подсчетам академика В. И. Вернадского, только за ХIХ в. было извлечено из недр Земли более 54 тыс. т цветных и благородных металлов, а угля за вторую его половину — 15 млрд. т. Выдача на поверхность такого громадного количества полезных ископаемых потребовала переработки горной массы, составляющей не менее 50 млрд. т., то есть превышающей годовой вынос твердого материала с континента в океан речными системами мира. Это обстоятельство позволило академику А. Е. Ферсману заметить, что роль человека гораздо значительнее обычных природных явлений переноса вещества, например деятельности рек, морей и ледников.

Расширение и совершенствование производства в развивающихся капиталистических странах протекали на фоне его непрерывной концентрации в промышленных районах и роста населения в городах, обслуживающих эти промышленные предприятия. Начался интенсивный процесс урбанизации. Использование угля в качестве топлива, отсутствие дымоулавливающих и водоочистных сооружений приводили к быстрому загрязнению воздушного бассейна, речных систем, а местами — к деградации растительного покрова. Это пагубное воздействие испытали на себе в первую очередь горнопромышленные районы Великобритании, Центральной Европы (Рурская область, Силезия), Южного Урала (Россия) и Соединенных Штатов Америки.

Нарушение природных ландшафтов в промышленных и городских районах, снижение плодородия земель, охватывающие все более значительные территории, — все эти последствия неумеренной и еще никем не контролируемой на раннем этапе хищнической эксплуатации природных ресурсов, неизбежной в условиях жесточайшей конкурентной борьбы и частной собственности на средства производства, требовали своего объяснения.

Таким образом, именно в период становления и развития капитализма взаимоотношения человека с природой осмысливаются как определенная социальная или философская альтернатива: «Человек над Природой» или «Человек в Природе».

С таким теоретическим и практическим багажом мир входил в буржуазный XX в.

Четвертый период взаимодействия человека с природой — период империализма и социальных революций. Концентрация производства, организация крупных промышленных объединений, охватывающих своим влиянием многие районы мира, приводят к расширению сфер их воздействия на окружающую природу, которые приобретают региональный, а затем глобальный характер. Возникает ситуация, при которой стремительное изменение природы вследствие, в первую очередь, загрязнения поверхностных вод и воздушного бассейна становится препятствием для дальнейшего развития производства; создается реальная опасность истощения не только невозобновимых, но и возобновимых природных ресурсов. Каковы же основные направления воздействия человека на природу в этот период?

Гигантскими темпами возросла добыча нефти и газа. Нефть становится основным источником энергетического и химического сырья, транспортировка и переработка которого способствуют усилению загрязнения среды и особенно океана. Например, многочисленные аварии танкеров, которые вызвали катастрофические утечки нефти и ее продуктов в море, при которых в Мировой океан ежегодно поступает до 10 млн. тонн нефти. После катастрофы танкера «Торри Каньон», севшего на камни у западной оконечности Корнуолла в марте 1967г., в море вылилось 117 тыс. тонн кувейтской сырой нефти. Пресса назвала аварию танкера «Торри Каньон» катастрофой века. 18 тыс. тонн нефти образовали гигантское пятно, двигавшееся к побережью Корнуолла. Оно достигло берега через неделю после катастрофы и распространилось на 150 км вдоль побережья. В марте 1978г., наткнувшись на подводную скалу около Северо-западного побережья Франции, потерпел крушение танкер «Амоко Кадис». В море вылилось 216 тыс. тонн нефти и 4 тыс. тонн бункерного топлива. Большое загрязнение нефтью поверхности океана возникло в результате столкновения в июле 1979г. в Карибском море супертанкеров «Атлантик экспресс» и «Эгеэн Кэптен». При мелких авариях, которые происходят ежегодно, в море выливаются тысячи и десятки тысяч тонн нефти.

Буквально недавно, в середине ноября 2002 г. потерпел аварию греческий танкер «Престиж», содержащий в бункере 70 тыс. т нефти. При транспортировке к берегу танке затонул и уже к концу ноября 10 тыс. т. уже попали в море. Несмотря на плавучие заграждения и насосы, откачивающие 15 сантиметровый слой нефти, она добралась до берегов Испании. Эту катастрофу называют глобальной экологической катастрофой.

На примере разработки нефтяных месторождений лучше всего проявилась тенденция оставлять загрязнения в странах — поставщиках сырья. Там строятся заводы, на которых производится первичная перегонка нефти, а затем нефтепродукты поступают в страны-потребители. В частности, в таком положении оказались многие страны — поставщики нефти на Ближнем Востоке, в Африке и Латинской Америке, народы и правительства которых приложили немало усилий к тому, чтобы нефть, залегающая в недрах этих стран, стала их национальным достоянием.

Не меньшими темпами возрастала интенсивность горных разработок и связанного с ними техногенного преобразования ландшафтов. Если общий объем переработанной горной массы за весь период развития человечества до начала XX в. составил около 50 млрд. т, то ныне он достигает 100 млрд. т в год. Государства мира перерабатывают за год горной массы втрое больше, чем естественные геологические процессы, протекающие на Земле.

Перераспределение горной массы на поверхности Земли, например, в связи со строительством городов и водохранилищ, наряду с извлечением из недр нефти, газа и подземных вод способствовало развитию в земной коре гравитационных напряжений, которые иногда разрешаются медленным, но непрерывным оседанием почвы или быстрыми, взрывными проявлениями — землетрясениями. В США, России, Японии и других странах развиваются исследования, которые должны со временем обеспечить возможность прогноза землетрясений, в том числе и техногенных.

Создание обширных водохранилищ привело к изменению уровня грунтовых вод и водно-солевого баланса окружающих территорий, к развитию инженерно-геологических процессов по их берегам и в приповерхностных грунтах.

В последние годы отмечается значительное усиление различных геологических процессов в районах интенсивной застройки и промышленного освоения: на территориях крупных городов и городских агломераций, в урбанизированных зонах. Причиной его является коренное преобразование ландшафтов Наибольшее распространение в этих условиях получают процессы суффозии, карстообразования, в северных регионах — суффозии и термокарста,6 а также оползневые и эрозионные. Суффозионно-карстовые процессы при эксплуатации подземных вод и одновременном их восполнении за счет утечек воды из инженерных сетей и коммуникаций способны аккумулироваться с поверхности до глубин, измеряющихся первой сотней метров. Активизации их способствует изменение гидродинамических, гидротермических и, как правило, гидрохимических условий, в частности повышение степени агрессивности подземных вод техногенного происхождения.

Таким образом, не только усилилась интенсивность геологического воздействия в абсолютном выражении, но само оно стало качественно иным.

Иным стало и геохимическое воздействие человека на природу, определяющееся тремя обстоятельствами.

  1. Синтезом множества (более миллиона) веществ, отсутствовавших в естественных условиях и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям.

2. Строительством широкой сети коммуникаций — газо- и нефтепроводов, шоссейных и железных дорог, линий электропередачи и связи, что наряду со специализацией производства привело к массовой транспортировке разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, к перераспределению и рассеиванию загрязнений. Рассеиванию загрязняющих веществ во многом способствовало и задымление атмосферы выбросами тепловых электростанций, металлургических, химических, нефтеперегонных заводов, автомобильного и авиационного транспорта.

3. Интенсификацией производства сельскохозяйственной продукции, потребовавшей массового применения удобрений, гербицидов и пестицидов, отрицательное побочное воздействие которых на окружающую среду выявилось лишь спустя длительное время после начала их повсеместного применения.

Развитие производительных сил общества в XX в. потребовало многократно повысить выработку всех видов энергии, прежде всего электрической. Создание мощных тепловых электростанций способствовало возникновению совершенно нового — теплового загрязнения гидросферы и атмосферы. В свою очередь, формирование теплового стока и зарегулирование речного стока привели к бурному развитию синезеленых и других водорослей, нарушению миграционных путей и поголовья ценных пород рыб, зарастанию водохранилищ, цветению в них воды и изменению окислительно-восстановительных процессов.

И, наконец, развитие транспорта, в частности авиационного, и различного рода радиотехнических устройств привело к повышению общего уровня шума, возникновению очагов шума, временами превышающего допустимые для человека и фауны нормы.

Следует заметить, что в исследованиях взаимодействия в системе «природа — общество» ее элементы — природа, человек и техника — очень часто противопоставляются друг другу. Между ними действительно есть существенные различия, но много у них и общего. Общность эта определяется единством материального мира и историческим развитием, потому что появление на Земле человека и формирование человеческого общества — явления закономерные в процессе эволюции нашей планеты. Человек — это часть природы. И в этом отношении было бы неправомерным противопоставление природы и человека как сил внешних по отношению друг к другу. А раз это так, то и появление в недрах человеческого общества техники — явление тоже закономерное в процессе эволюции Земли.

Гармоничное развитие природы и техники возможно только в результате научно обоснованного компромисса между объектами природы и социальной деятельностью человека. Ответственность за такой компромисс лежит на промышленной и инженерной экологии — этих многопрофильных областей знаний о законах природосберегающего формирования техносферы планеты и ее сбалансированного экологически безопасного развития.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации