Допустимые антропогенные нагрузки на окружающую среду. Допустимая антропогенная нагрузка на водные ресурсы

Качество окружающей среды - состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и их совокупностью. Для решения вопросов управления и регулирования качества окружающей среды необходимо иметь следующее: представление о том, какое качество (состояние загрязнения) природных сред можно считать приемлемым; информацию о наблюдаемом состоянии окружающей среды и тенденциях его изменения; оценку соответствия (или несоответствия) наблюдаемого и прогнозируемого состояния окружающей среды приемлемому.
Как уже отмечалось ранее (см. гл.1.2), мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.
Существуют три уровня мониторинга окружающей среды для оценки антропогенного воздействия: локальный - на относительно небольшой территории в зонах высокой интенсивности воздействия (города, промышленные районы); региональный - на более обширные области в зонах со средним уровнем воздействия; глобальный - практически по всей территории земного шара.
Важнейшим элементом экологического мониторинга является оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), которая осуществляется в целях выявления и принятия необходимых и достаточных мер по предупреждению возможных неприемлемых для общества экологических и связанных с ним социальных, экономических и других последствий реализации хозяйственной или иной деятельности (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема проведения мониторинга

Для снижения негативного воздействия загрязняющих веществ на биосферу в целом и её компоненты - атмосферу, литосферу, гидросферу - необходимо знать их предельные уровни.
В соответствии с законодательством Российской Федерации устанавливаются в области охраны окружающей среды нормативы качества окружающей среды и нормативы допустимого воздействия на неё, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) - максимальное количество вредного вещества в единице объема или массы, которое при длительном воздействии не вызывает каких-либо болезненных изменений в организме человека и неблагоприятных наследственных изменений у потомства, обнаруживаемых современными методами.
Определение ПДК основывается на пороговом принципе действия химических соединений. Порог вредного действия - минимальная доза вещества, при превышении которой в организме возникают изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая (временно компенсированная) патология.
Определённые таким образом нормативы основаны на принципе антропоцентризма, т.е. приемлемых для человека условий среды, что является основой санитарно-гигиенического нормирования. Однако человек не самый чувствительный из биологических видов, и нельзя считать, что если защищен человек, то защищены и экосистемы.
Экологическое нормирование предполагает учёт допустимой антропогенной нагрузки (ДАН) на экосистему, под воздействием которой отклонение от нормального состояния экосистемы не превышает естественных изменений, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведёт к ухудшению качества среды.
Но в качестве практического использования к настоящему времени известны лишь некоторые попытки учёта допустимой нагрузки для водоёмов рыбохозяйственного назначения.
Экологическая безопасность от деятельности хозяйственных субъектов должна обеспечиваться комплексом финансовых, законодательных и технических мер, уменьшающих вредное воздействие на окружающую среду.
Важнейшими законодательными актами являются Федеральные законы «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999), «Об охране окружающей среды» (2002), «Об экологической экспертизе» (2006). На территории России действуют федеральные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы, утверждённые и введённые в действие федеральным органом исполнительной власти.
К числу основных методов управления охраной окружающей среды относятся информационные, предупредительные и принудительные (табл. 1.10).
Таблица 1.10
Методы регулирования рационального природопользования

Информаци онные	Предупредительные			Принудительные
	административные		финансо- экономи ческие
	правовые	контроль ные		взыска ния	ответствен ность
Мониторинг Исследования Образование Просвещение Воспитание Пропаганда Прогнозиро вание	Норма права Стандарты Разреше ния Экоэкс пертиза	Проверка деятельности Сертификация товаров Лицензирование Экоаудит Инвентаризация	Субсидии Дотации Льготные займы Кредиты	Платежи Налоги Штрафы Облига ции	Запреты работ Ограничения деятельности Арест Отстранение Изъятие

Экологическая программа должна основываться на принципе устойчивого развития, который обеспечивается не отдельными природоохранными мероприятиями, а комплексной реконструкцией производства, позволяющей минимизировать расход природных ресурсов и одновременно уменьшать антропогенную нагрузку на окружающую среду.
Для достижения целей экологической программы в России определены следующие природоохранные мероприятия.
Охрана и рациональное использование водных ресурсов: строительство очистных сооружений для сточных вод предприятий; внедрение систем оборотного водоснабжения всех видов; повторное использование сбросных вод, улучшение их очистки; разработка методов очистки сточных вод и переработки жидких отходов; реконструкция или ликвидация накопителей отходов; создание и внедрение автоматизированной системы контроля за составом и объёмом сброса сточных вод.
Охрана атмосферного воздуха: установка газопылеулавливающих устройств; оснащение двигателей внутреннего сгорания нейтрализаторами для обеззараживания отработавших газов; создание автоматизированных систем контроля за загрязнением атмосферного воздуха; создание и оснащение лабораторий контроля за составом выбросов; внедрение установок для утилизации веществ из газов. Использование отходов производства и потребления: строительство мусороперерабатывающих заводов; внедрение технологий для переработки, сбора и транспортировки бытовых отходов с территории городов; строительство установок для получения сырья из отходов производства.
Контрольные вопросы и задания Что такое биосфера и чем определяются её границы? Какие компоненты (типы вещества) биосферы выделил В.И.Вернадский? Дайте определение понятий «биоценоз», «биотоп», «биогеоценоз», «экосистема». В чём отличие понятий «биогеоценоз» и «экосистема»? Что такое адаптации? Как их классифицируют? Что понимают под термином «вторая природа», «третья природа»? Назовите главные причины, негативные последствия и пути предотвращения загрязнения окружающей среды. Назовите виды мониторинга окружающей среды. Назовите естественные и антропогенные источники загрязнения атмосферного воздуха. Какие вещества являются источниками образования кислотных дождей? Назовите антропогенные факторы загрязнения водных объектов. Какие воды считаются загрязнёнными? Что такое эвтрофирование водоёмов и в чём заключается разница между эвтрофированием и загрязнением водоёмов? Охарактеризуйте наиболее часто встречающиеся загрязнители водной среды. Каковы последствия антропогенных кислотных загрязнений почв? Какие вещества относят к твёрдым бытовым отходам? На какие группы, с точки зрения экологической безопасности, их принято разделять? Приведите основные термины и определения, используемые в экотоксикологии. Перечислите основные пути поступления ксенобиотиков в организм человека и животных, дайте краткую характеристику каждого из них. Назовите основные типы радиоактивных распадов. Какая доза является мерой биологического воздействия радиации? Действительно ли окружающая среда подвергается значительно большей дозовой нагрузке после освоения ядерной энергии? Укажите источник излучения, вносящий максимальный вклад в дозу для населения. Какие радионуклиды являются биогенными? Укажите искусственные радионуклиды, активно участвующие в биогеохимических круговоротах.

Проблема экологического нормирования антропогенных нагрузок стала широко обсуждаться в России с начала 70 - х гг., хотя ограничительные нормативы возникли значительно раньше. К началу 60 - х гг. были выработаны стандарты на качество окружающей среды, ведомственные, поресурсные и территориальные нормы природопользования. Экологически допустимые уровни антропогенных нагрузок - это мера, позволяющая научно обосновать разумное сочетание экологических и социально-экономических интересов.  

Проблемы определения степени антропогенной нагрузки на водоемы и объемов переносов веществ-загрязнителей не могут быть решены периодическим отбором и анализом проб. Необходима непрерывная фиксация в реальном времени контролируемых параметров, поскольку, во-первых, длительность генерации аварийных и нелегальных сбросов может быть много меньше интервала между измерениями, во-вторых, достоверная оценка суммарных потоков загрязнения возможна не по отдельным значениям рядов наблюдений, а по интегралу контролируемого параметра по времени.  

В Щекинском районе наибольшую антропогенную нагрузку испытывает почва теплицы, что можно объяснить интенсивным земледелием без смены севооборотов на одном месте. Сельхозугодий коллективного хозяйства Новая жизнь находятся в хорошем состоянии.  

В связи с возрастающей антропогенной нагрузкой на окружающую среду актуальной является разработка теоретических основ оптимизации схем оперативного экологического контроля. Наиболее приемлемыми для решения этой задачи являются сочетания электрохимических методов анализа, в частности, инверсионной вольтамперометрии (ИВ), с современными высокоэффективными способами пробоподготовки, позволяющими переводить исследуемый объект в форму удобную для анализа и устранять мешающее определению воздействие других компонентов. Разработка новых высокочувствительных и селективных методик определения элементов в растворе возможна только на основе изучения механизмов электрохимических реакций и процессов, формирующих поверхность электрода.  

Антропогенное воздействие характеризуется понятием антропогенная нагрузка.  

Равновесное природопользование отличается сбалансированностью антропогенной нагрузки и экологической емкости среды.  

Норматив экологический - величина антропогенной нагрузки, рассчитанная на основании экологических регламентов и получившая правовой статус.  

В связи с постоянным увеличением антропогенных нагрузок на экологические системы особое внимание привлекает к себе проблема выявления органических загрязнителей рек урбанизированных районов. Уфа, обеспечиваюшая техническое и питьевое водоснабжение города с более чем миллионным населением, и промышленный узел, включающий в себя предприятия высокой мощности машиностроительного, нефтеперерабатывающего и нефтехимического комплекса.  

В качестве критериев для ограничения антропогенных нагрузок предложено использовать изменения первичной продуктивности в биогеоценозах, повреждения критических звеньев, нарушения биогеохимических циклов биогенных элементов. При проявлении указанных признаков изменения в экосистемах могут стать необратимыми и завершиться при длительном антропогенном воздействии разрушением экосистем. Поэтому в качестве наиболее чувствительных показателей нарушений экологического равновесия и устойчивости экосистем следует использовать биометрические показатели, чувствительные к антропогенным нагрузкам: количество пыльцы и семян растений, выпадение из состава сообществ отдельных индикаторных видов. Мониторинг биосферы по таким чувствительным параметрам экосистем позволяет проводить раннее выявление неблагоприятных экологических воздействий и принимать своевременные меры по ограничению антропогенных нагрузок на экосистемы задолго до возникновения критических, необратимых ситуаций.  

Как показывает анализ, оценка антропогенной нагрузки на природу может выполняться различными методами. В частности, в США она производится на основе концепции несущей емкости Земли. Понятие несущая емкость заимствовано из биологической науки. Оно обозначает количество энергии, преобразуемой растениями с помощью фотосинтеза в биохимическую энергию. Заметим, что именно эта энергия, сконцентрированная в растениях, является энергетическим (пищевым) источником для всех живых организмов.  

Специалисты отмечают, что усиление антропогенной нагрузки приводит к нарастанию экологически обусловленной заболеваемости, в первую очередь в группах риска (дети, люди пожилого возраста), угнетению иммунобиологической реактивности и иным патологическим проявлениям.  

Учитывается стохастичность речного стока, а антропогенная нагрузка предполагается постоянной. Шаг по времени зависит от крупности объекта.  

При оценке изменения плотности популяции видов-индикаторов антропогенной нагрузки необходимо учитывать их реакцию на воздействие: популяции устойчивых видов будут увеличивать свою численность, а популяции видов, чувствительных к антропогенной нагрузке, - уменьшать ее.  

При оценке изменения плотности популяции видов индикаторов антропогенной нагрузки необходимо учитывать их различную реакцию на воздействие: популяции устойчивых видов будут увеличивать свою численность, а популяции видов, чувствительных к антропогенной нагрузке, уменьшать ее.  

Собственно экологической оказывается проблема нормирования допустимого уровня антропогенной нагрузки на конкретные экосистемы.  

Антропогенная нагрузка - степень прямого или косвенного воздействия человека и его хозяйствования на окружающую природу или на отдельные ее экологические компоненты и элементы.

89. Антропогенное загрязнение окружающей среды. Факторы риска окружающей среды для здоровья человека. Роль факторов окружающей среды в возникновении заболеваний.

Последствия неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды на организм человека могут проявляться различно. Острые интоксикации и состояния имеют определенную клиническую симптоматику. Хронические состояния могут возникать при воздействии малых доз химических веществ и, как правило, являются нетипичными, что делает доказательство экологического фактора в возникновении этих состояний чрезвычайно трудным.

Длительное влияние антропогенного загрязнения может быть бессимптомным, но, тем не менее, приводит к раннему возникновению процессов старения и сокращению продолжительности жизни. Длительное бессимптомное влияние антропогенного загрязнения, в конечном счете, может закончиться выраженной клинической картиной заболевания или состояния (онкологическими заболеваниями).

Экологическую патологию определяют появление новых необычных заболеваний, атипичность течения известных болезней, а также “омоложение” ряда заболеваний (сахарного диабета, гипертонической болезни, инфаркта миокарда и даже мозговых инсультов у детей). Примерами “новых” экологических болезней являются диоксиновый синдром (хлоракне, пигментация кожи, иммунодефицит); “странная” болезнь Минаматы (параличи, умственная отсталость вследствие поражения центральной нервной системы метилртутью, накопленной в морских продуктах питания); общая иммунная депрессия - “химический СПИД”, вызываемый диоксинами, тяжелыми металлами, токсичными радикалами и др.

Мутагенное действие может проявляться в увеличении частоты хромосомных аберраций в соматических и половых клетках, что приводит к новообразованиям, спонтанным абортам, аномалиям развития плода и бесплодию. В загрязненных районах чаще встречаются неблагоприятно протекающие беременности и роды.

Загрязнением атмосферы обусловлено до 30% общих заболеваний населения промышленных центров. Загрязненный воздух поражает, прежде всего, легкие, наиболее опасны окислы серы и мелкие частицы. Среди заболеваний органов дыхания выделяют острые (простуду, бронхит, воспаление легких) и хронические болезни (хронический бронхит, астму). Во всех промышленных странах на долю респираторных заболеваний приходится больше случаев, чем на все остальные болезни, вместе взятые.

Загрязнение окружающей среды сказывается и на возникновении такого заболевания, как рак легких. Для жителей крупных городов вероятность этой болезни примерно на 20–30% выше, чем для людей, живущих в деревнях или небольших городах. Предполагается, что находящиеся в воздухе окислы азота, соединяясь с другими загрязнениями, образуют нитрозамины - вещества, относящиеся к наиболее активным канцерогенам. По-видимому, в возникновении рака легких принимают участие и радиоактивные частицы, рассеянные по всему миру в связи с испытаниями ядерного оружия и деятельностью атомных электростанций.

90. Влияние факторов литосферы на организм человека. Биогенная миграция атомов. Учение о биогеохимических провинциях и эндемических заболеваниях. Основные источники антропогенного загрязнения почвы .

Литосфера - верхняя твердая оболочка Земли (кора) является кладовой минеральных веществ, топливно-энергетических ресурсов, драгоценных и редких металлов. Для нужд хозяйственно-бытовых, промышленных, сельскохозяйственных все это добывается, извлекается из литосферы, перерабатывается и используется на 30-50%, все остальное складируется в отвалы на поверхности – пустые породы. Под действием осадков, ветра они вымываются, выветриваются и становятся загрязнителями, контаминантами почвы, воздуха, воды, жилищ.

Почва - это поверхностный слой Земли, земной коры на которой строятся города, поселки, промышленные предприятия, выращиваются сельскохозяйственные культуры. Почва является естественной биогеохимической лабораторией, в ней разрушаются органические и неорганические вещества, происходят фотохимические реакции.

Литосфера и почва оказывает опосредственное воздействие на здоровье человека по пищевой цепочке. Недостаток или избыток в почве, воде, сельскохозяйственных культурах, в организме птиц, животных необходимых для организма человека элементов способствует развитию эндемичных заболеваний.

Первичная профилактика – это главное средство в противостоянии болезням пищевой цепочки. Истинная причина большинства болезней – антропогенное загрязнение литосферы, почвы, воды, продуктов питания.

В процессе жизнедеятельности человек становится мощнейшим геологическим фактором, изменяющим геохимические компоненты почвы, в ней появляются новые элементы и изотопы. Активно извлекаются и вовлекаются в круговорот миллионы тонн кремния, углерода, железа, ртути, меди, золота, натрия, хлора, калия, титана, цинка, алюминия, бора, бериллия, асбеста, никеля, вольфрама, урана. Биосфера переходит не в ноосферу, а в некросферу. Медицина без экологии, ее законов бессильна.

Дальнейшее увеличение капиталовложений в медицину, на оздоровление не приводит к снижению заболеваемости. Необходима разумная деятельность человека по отношению к литосфере, почве. Врач любого профиля должен понимать связь цепочки биогеохимии почвы – воды, пищевых веществ и здоровья человека.

Закон биогенной миграции атомов В.И. Вернадского гласит - «миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде, геохимические особенности которой (О 2 , СО 2 , Н 2 и т. д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории».

Закон биогенной миграции атомов утверждает: биогенное происхождение всей земной поверхности свидетельствует о том, что жизнь - созидающая сила на планете. Серьезные нарушения этой силы, в том числе уничтожение видов, могут привести к непредсказуемым последствиям.

Миграция атомов резко по скорости различна для микробов и одноклеточных организмов, с одной стороны, и многоклеточных - с другой. Мы должны различать в связи с этим при явлениях размножения и роста две различные биогенные миграции атомов:

1. Биогенную миграцию атомов первого рода для микроскопических одноклеточных и микробов огромной интенсивности, связанную с малым их объёмом и весом.

2. Биогенную миграцию атомов 2 рода для многоклеточных организмов.

Низшие организмы - необходимая составная часть целостной системы органического мира, основа его существования и развития, без которой невозможен внутренний обмен между членами этой системы.

Высшие организмы выделяются как сгустки живого вещества, концентраторы продуктов синтеза низших форм. Многоклеточные становятся как бы «кладовыми органического синтеза», в силу чего они приобретают функцию своеобразных инициаторов новых форм биохимической активности низших организмов.

Загрязнения почвы:

1) Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на этой площади.

2) Тяжёлыми металлами. Наиболее распространённое - бензин - содержит очень ядовитое соединение - тетраэтилсвинец, содержащее тяжёлый металл свинец, который попадает в почву.

3) Пестицидами. Эти химические вещества в настоящее время широко используются в качестве средств борьбы с вредителями культурных растений и поэтому могут находиться в почве в значительных количествах.

4) Микотоксинами. Данные загрязнения не являются антропогенными, потому что они выделяются некоторыми грибами, однако, по своей вредности для организма они стоят в одном ряду с перечисленными загрязнениями почвы.

5) Радиоактивными веществами. Из радиоактивных изотопов можно отметить в качестве примера один наиболее опасный - 90Sr (стронций-90). Данный радиоактивный изотоп имеет высокий выход при ядерном делении (2 - 8%), большой период полураспада (28,4 года), химическое сродство с кальцием, а, значит, способность откладываться в костных тканях животных и человека, относительно высокую подвижность в почве.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Негативные антропогенные воздействия на природную среду являются неизбежными, но их можно предотвратить или уменьшить. В этом деле важную роль может сыграть научно-технический прогресс. Некоторые изменения состояния природной среды, вызванные антропогенным воздействием, могут привести к упрощению биоценозов (как бы их омоложению) и способствовать благоприятному развитию биосферы. Эволюция биосферы в новых условиях по-новому ставит вопрос о взаимоотношениях человека и природы. Человек должен облегчать работу биосферы, а не брать ее функции на себя. Воздействие на экологическую систему, способное вывести ее из естественного (нормального) состояния, определяется как экологическая нагрузка. Допустимыми можно считать такие воздействия, которые не приводят к превышению нормативной нагрузки на экологические системы. Под допустимой понимают нагрузку (складывающуюся из отдельных однородных и разнородных воздействий), которая не меняет качества окружающей природной среды или меняет ее в допустимых пределах, при которых не нарушаются существующие экологические связи. Если нагрузка превышает допустимую, то эти воздействия причиняют ущерб, вызывая неблагоприятные последствия в важнейших популяциях. Основными компонентами, определяющими антропогенную нагрузку на водные ресурсы, являются следующие: загрязнение, засорение и истощение.

В соответствии с Водным кодексом Российской Федерации все воды подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения. В то же время при сбросе сточных вод в водоем наступает некоторое ухудшение качества воды. Поэтому водохозяйственные комплексы сооружают таким образом, чтобы неблагоприятные изменения физических, химических и гидробиологических свойств воды не могли причинить вред здоровью населения, уменьшить рыбные запасы, ухудшить условия водоснабжения.

Загрязнение проявляется в изменении физических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, привкусов) и химического состава (появление вредных веществ); появлении плавающих образований на поверхности и отложений на дне; сокращении растворенного в воде кислорода воздуха; появлении новых бактерий, в том числе болезнетворных. Поскольку загрязнители вод сложны по составу и слабо разлагаются, последствия загрязнения вод бывают многообразными и часто непредвиденными. Наиболее неблагоприятные – это изменение органолептических свойств воды, нарушение кислородного режима, изменение естественного хода химических процессов в водоемах, отравление гидробионтов путем аккумуляции в них токсикантов, угнетение жизни в водоемах, снижение эстетической ценности водоемов и ограничение возможностей их использования для рекреационных целей, затруднения (при загрязнении детергентами) при навигации, изменение альбедо морской поверхности (особенно при загрязнении нефтью и нефтепродуктами) и воздействие на тепловой баланс в системе «земля – атмосфера».

Учитывая влияние загрязнений на развитие и функционирование гидросферы и функционирование живых организмов, присущих данной системе, необходимы критерии для отнесения вод к «загрязненным» или «незагрязненным». В незагрязненных системах пределы колебаний концентрации техногенных веществ должны быть такими, чтобы при этом не нарушались функции живого вещества системы, не изменялся биохимический состав первичной и вторичной продукции, не снижалась биологическая продуктивность системы.

Для оценки качества вод используют показатели их нормативных состояний, определяемые потребностями и возможностями общества, теми целями, которые общество ставит в данный момент в определенном регионе. На их основании затем выявляется степень отклонения состояния систем от этих требований. Наиболее распространенными нормативными показателями являются ПДК (предельно допустимые концентрации) вредных веществ. Независимо от вида лимитирующего показателя вредности для данного вещества (токсикологический, общесанитарный, органолептический) при установлении его ПДК исходят из создания наиболее благоприятных условий для жизни организма или отдельных популяций животных.

Под предельно допустимой концентрацией понимают такую концентрацию химического соединения, которая при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает каких-либо нарушений биологического оптимума экосистемы с учетом комплексного воздействия. Такой критерий оценки основывается на показателях устойчивости данной экосистемы. В настоящее время ПДК установлены более чем для 500 веществ, содержащихся в воде.

В последнее время получает все большее распространение показатель предельно допустимых выбросов (ПДВ) или стандартов на выброс, ограничивающий объемы выбросов вредных веществ и тем самым являющийся реальным средством регулирования качества природных сред. Методы расчета норм ПДВ, обеспечивающих качество природной среды, разрабатываются в соответствии с гигиеническими и экологическими требованиями. Для оценки ПДВ существует и другой подход. Например, в США ограничение объемов выбросов вредных веществ основано на технологическом принципе: нормы ПДВ ограничивают объем промышленных выбросов на уровне наилучшей достигнутой технологии. Некоторые примеры введения в ряде стран стандартов на выброс указывают на эффективность такого рода мероприятий по охране природной среды. Трудность разработки показателей ПДК, ПДВ заключается в их узкорегиональном характере, зависимости от условий каждого конкретного района: гидроклиматических, рельефа, почв, растительности, современного состояния природных систем, устойчивости их к нагрузкам, а также отраслевой и территориальной структуры хозяйства, особенностей системы расселения, транспорта и т. д.

Несмотря на явную важность нормативных показателей в разработке системы оценки воздействия человека на природную среду, полностью опереться на них пока не представляется возможным. Во-первых, они разработаны лишь для отдельных компонентов природы. Высокая зависимость нормативов от уровня социально-экономического развития общества предполагает их возможную изменяемость и во времени, и в пространстве. Практически невозможно (и, очевидно, нецелесообразно) разрабатывать нормативы для всех сторон социальной, хозяйственной и даже природной сфер, изменяемых антропогенной деятельностью. Например, наличие уникальных природных объектов и эстетически ценных ландшафтов не может быть нормировано. Многие показатели состояния социальных и хозяйственных подсистем, например численность и демографическая структура населения, характер его расселения, состав отраслей хозяйства, их размеры и размещение, также не нормируются. Здесь, очевидно, следует обращаться к таким показателям, как уровень, достигнутый в более крупном регионе, включающем изучаемый район, или уровень, принятый за оптимальный для данного этапа развития общества.

Показатели и нормативы качества состояния вод назначают для двух видов водопользования: участки водоемов, предназначенные для хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также систем водоснабжения пищевой промышленности; участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных мест.

Водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей, делят на два вида: для воспроизводства и сохранения ценных пород рыб; для всех других рыбохозяйственных целей. При выпуске стоков в рыбохозяйственные водоемы предъявляют более высокие требования, чем при выпуске их в водоемы, используемые для питьевых и культурно-бытовых нужд населения.

Предельно допустимая концентрация ПДК вредных веществ в воде – основной гигиенический норматив, положенный в основу современного водно-санитарного законодательства. Нормативы ПДК (мг/л) разработаны для всех возможных веществ, поступающих в водоемы. Например, для бензола ПДК составляет 0,5 мг/л, свинца – 0,1; ртути – 0,05; железа – 0,5; бензина – 0,1 и т. д. Сточные воды со степенью загрязнения, приводящей к превышению ПДК в контрольном створе, отводить в водоемы запрещено.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) указывает количество кислорода (мг/л) для окисления находящихся в воде загрязняющих, преимущественно органических веществ. Значение БПК зависит от эффективности очистки сточных вод на станциях. БПК городских сточных вод, прошедших полную биологическую очистку, составляют 10...15 мг/л. Пополнение воды кислородом происходит в результате соприкосновения воды с воздухом и зависит от температуры, площади водной поверхности, степени насыщенности кислородом поверхностного слоя и интенсивности перемешивания воды. Разность между количеством кислорода при полном и действительном насыщении – дефицит кислорода, который выражают в мг/л или в % полного насыщения.

Водородный показатель (рН) определяет концентрацию в воде ионов водорода и показывает ее кислотность или щелочность. У пунктов культурно-бытового водопользования показатель рН не должен превышать 6,5...8,5. Такого же порядка он необходим для процессов самоочищения природных вод.

Органолептические свойства воды характеризуют запах, привкус и плавающие примеси, неблагоприятно влияющие на человека. Эти свойства оценивают в баллах. Ниже приведена шкала интенсивности запахов. Например, у пунктов культурно-бытового водопользования вода не должна иметь запахи интенсивностью более 2 баллов.

Аналогичную шкалу используют и для оценки интенсивности привкусов воды. Обычно вкусовые свойства проявляются при концентрациях, превышающих предельные по запаху. Окраска воды не должна обнаруживаться в столбике высотой более 20 см при использовании водоема в качестве источника питьевого водоснабжения и высотой 10 см – во всех других случаях.

Возбудители заболеваний. В последние десятилетия значительно расширилось число заболеваний, связанных с распространением их возбудителей водным путем. Инфекционными являются сточные воды населенных пунктов, животноводческих хозяйств и ряда производств (боен, биофабрик, кожевенных заводов, шерстомоек и др.). Вода источников централизованного водоснабжения не должна содержать возбудителей заболеваний. В практике возбудителей заболеваний оценивают по количеству в воде кишечных палочек, выделяемых человеком. По отечественному стандарту бактериальное загрязнение источника водоснабжения при обычных методах очистки и дезинфекции питьевой воды не должно превышать 1 тыс. кишечных палочек в 1 л (коли-индекс 1 тыс.). Таким образом, водоемы, используемые для питьевого водоснабжения, при соответствующей очистке и дезинфекции на водопроводных сооружениях обычного типа при коли-индексе 1 тыс. по бактериальным характеристикам считаются достаточно чистыми. Количество минеральных загрязнений для одного вида водоема должно быть не более 1000 мг/л (по плотному осадку), в том числе хлоридов не более 350 и сульфатов до 500 мг/л. При спуске сточных вод содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/л в водоемах, используемых для питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий, и на 0,75 мг/л – для водоемов, используемых для рекреации.

Температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3 °С по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого года за последние десять лет.

Антропогенное воздействие на гидросферу суши, в том числе на подземные воды, возникает в результате использования питье­вой и технической воды. В России основными потребителями по­верхностных вод являются промышленность, которая использует около 35 % всей потребляемой воды из природных поверхностных источников, сельское хозяйство - 26 % и теплоэнергетика - 24 %. На коммунальное хозяйство расходуется около 4% воды, а на рыбное - всего 1 %. В то же время на долю подземных вод прихо­дится около 10 % общего водопотребления.

Развитие промышленности и необходимость орошения земель, растущие потребности в чистой питьевой воде привели к экологи­ческим проблемам. Среди них главными являются: истощение за­пасов и понижение уровня воды в поверхностных водоемах; изме­нение качества вод, вызванное загрязнением промышленными и сельскохозяйственными стоками, нефтепродуктами, тяжелыми ме­таллами и радиоактивными соединениями; термическое загрязне­ние и радионуклидное заражение водоемов; изменение режима рек и масштабов эрозионно-аккумулятивной деятельности; сейсмичес­кая активность искусственных водоемов; истощение биологичес­кой продуктивности водоемов; изменение уровня подземных вод, истощение их запасов и ухудшение качества.

Истощение запасов поверхностных и подземных вод. Этот про­цесс сопровождается обмелением водоемов и водотоков и пони­жением уровня подземных вод. Он определяется двумя факторами. Во-первых, это ежегодные безвозвратные потери воды в процессе использования ее в хозяйственных нуждах. В зависимости от каче­ства повторной очистки и существующих систем оборотного ис­пользования они составляют до 25 % ежегодного технологическо­го расхода воды. Вторым фактором, существенно влияющим на истощение запасов воды, является создание как отдельных водо­хранилищ, так и каскадов водохранилищ, в том числе в аридных областях, которые должны были решить определенные экономи­ческие задачи. В частности, с их помощью решаются проблемы водоснабжения населения прилегающих районов, орошения, сни­жения опасности наводнений и подтопления территорий, улуч­шения условий судоходства, рыболовства, рыбовоспроизводства и создания рекреационных зон.

Вместе с тем водохранилища оказались объектами безвозврат­ных потерь не только поверхностных, но и подземных вод суши, которые происходят за счет усилившегося испарения с поверхно­сти. Особенно сильно тенденция к сокращению запасов воды стала проявляться после начавшегося потепления климата.

Безвозвратные потери поверхностных вод стимулировали раз­витие некоторых региональных катастроф и среди них - катаст­рофа Аральского моря, уровень воды в котором в связи со сниже­нием общего количества поверхностного стока рек Амударьи и Сырдарьи, расходуемого на орошение, стал снижаться. Другой пример подобного рода - строительство в верховьях р. Или в кон­це 60-х годов XX в. Капчагайского водохранилища недалеко от г. Алма-Аты. Это привело к резкому снижению уровня озера Бал­хаш и к почти полной утрате его экономического значения. В на­стоящее время наблюдается обмеление многих рек, в том числе снижение уровня воды не только в системе каскада Волжских во­дохранилищ, но и в крупнейших водохранилищах Сибири и Даль­него Востока.

Изменение качества воды. Увеличение выбросов загрязненных промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод привело к изменению качества воды. Кроме того, воды сильно за­грязняются нефтепродуктами и токсичными веществами.

Несомненно, что объемы промышленного использования вод суши зависят от структуры промышленных предприятий, типа и качества очистных сооружений и типа используемых технологий. Основными загрязнителями являются такие водоемкие промыш­ленные производства, как теплоэнергетика, черная и цветная ме­таллургия, машиностроение, нефтехимическая и деревообрабаты­вающая, пищевая и целлюлозно-бумажная промышленность. Осо­бенность коммунального хозяйства заключается в том, что почти 90 % воды используется для населения городов, имеющих центра­лизованные системы водоснабжения.

На территории России менее 50 % используемой воды очища­ется до нормативных требований. Остальные стоки сбрасываются или недостаточно очищенными, или полностью неочищенными. С ними в поверхностные воды, а затем через сложную систему природных каналов загрязнители попадают в подземные воды. Последние могут очищаться природными фильтрами. Однако по­верхностные воды не способны очищаться и в них в огромных количествах присутствуют токсичные органические соединения, твердые взвешенные частицы, нефтепродукты, тяжелые металлы, сульфаты, хлориды, соединения фосфора, азота и нитраты.

Только на территории Российской Федерации общий объем ежегодных загрязнений, поступающих в водоемы, превышает 50 млн т. Из них на долю сельскохозяйственных предприятий (фер­мы, молочно-перерабатывающие предприятия, сельскохозяйственные площади) приходится около 50 % загрязняющих веществ, ком­мунальной сферы - 35 % и промышленности - 10-15 %.

Снижение качества воды оказывает отрицательную роль на здо­ровье людей, негативно влияет на биологическую продуктивность водоемов. Наличие в поверхностных водах ряда соединений изме­няют их щелочно-кислотный потенциал, что приводит к усиле­нию химического выветривания и карстообразования.

Термическое загрязнение . С работой тепловых и атомных элект­ростанций связано термическое загрязнение воды. Основная масса воды, используемой в тепловой энергетике, предназначается для охлаждения турбин и генераторов. При этом около 5 % воды без­возвратно теряется, превращаясь в пар.

Широкое распространение начиная с середины XX в. получили специальные пруды-охладители на теплоэлектростанциях. Охлаж­дая систему турбин и генераторов, нагретые воды отводятся в пру­ды, в которых создаются благоприятные тепловые условия для мас­сового размножения фитопланктона. Происходит эвтрофикация воды.

Нередко поверхностные водоемы используют для захоронения вредных и радиоактивных веществ. Таковыми являются хвостохра-нилища на горнодобьшающих и обогатительных предприятиях. При переполнении таких хранилищ нередко создаются аварийные си­туации, а воздействие содержащихся в них соединений нарушает геохимическое равновесие и приводит к заражению местности.

Изменение режима рек и обмеление . Создание на реках искусст­венных водоемов, использование рек и водоемов в качестве транс­портных магистралей, по которым курсируют многотоннажные суда, а также изъятие воды для хозяйственных нужд приводят к существенному нарушению гидрологического режима рек, изме­нению места, времени и активности проявления геологических процессов - глубинной и бокивой эрозии, изменению твердого стока и объема взвешенного материала, русловой и пойменной аккумуляции, аккумуляции аллювиального материала в устьях рек. Это, в свою очередь, оказывает влияние на биологические усло­вия, изменяет характер воспроизводства рыбы и затрудняет судо­ходство. Быстрое накопление осадков на дне водохранилищ при изменении скорости руслового потока приводит к обмелению и вызывает необходимость проводить очистку русла, землечерпание, регулировать сток в районе гидротехнических сооружений и осу­ществлять инженерную защиту берегов.

Сейсмическая активность искусственных водоемов . В настоящее время имеется большое количество материалов, свидетельствую­щих об усилении сейсмической активности в районах созданных водохранилищ. Геологическая среда, находящаяся под акваторией водохранилища, существует под действием гравитационных сил. Горные породы под дном постоянно находятся под действием гра­витационных и тектонических сил напряженности. Под влиянием толщи воды наполняемого водохранилища, а также ежегодно на­капливаемого твердого стока, так как плотина преграждает пере­мещение взвешенного материала в сторону базиса эрозии, изме­няется напряженность пород дна водохранилища. Все это приво­дит к кратковременным смещениям по существующим на глубине разрывам и вызывает действие сейсмических волн, которые дос­тигают поверхности. Возникают землетрясения не только в сейс­мически активных областях, но и в пределах стабильных платформ. Эпицентры землетрясений располагаются на расстоянии ПО-215км от водохранилища, а очаги - на глубине 6-8 км. Активность и частота землетрясений усиливаются после достижения определен­ного уровня воды в водохранилище. Причем установлено, что час­тота вызываемых толчков в большинстве случаев связана не столько с положением уровня воды, сколько со скоростью и величиной перепада уровня воды в водохранилище. Наблюдения показывают, что периоды усиления и ослабления сейсмичности могут продол­жаться в течение нескольких лет.

Через год после сооружения на р. Колорадо в США плотины Гувер и заполнения водохранилища начались седсмические толч­ки. Только за десять лет произошло более тысячи слабых толчков. Лишь однажды, спустя 4 года после сооружения плотины, про­изошло сильное землетрясение, энергия которого соответствовала суммарной энергии всех предшествующих землетрясений.

На полуострове Индостан на р. Койна в 1961 г. началось запол­нение водохранилища объемом около 3 трлн м3. В 1967 г. произош­ло 8 -9-балльное землетрясение, в результате которого погибли 180 человек и еще 2000 человек получили ранения.

К моменту заполнения Нурекского водохранилища на р. Вахш (Таджикистан) было зарегистрировано 133 землетрясения. Очаги их располагались под водохранилищем вблизи плотины. В связи с перемещением центра нагрузки столба воды по мере заполнения водохранилища очаги землетрясения смещались.

Истощение биологической продуктивности . Уровень биологичес­кой продуктивности находится в полной зависимости от гидроло­гического режима (регулирование и снижение стока, изменение скорости и объема воды) и качества воды. Ухудшение этих показа­телей приводит к уменьшению пищевой базы и сокращению чис­ленности рыб в водоемах.

Изменение уровня подземных вод . Нерациональное использова­ние подземных вод, особенно артезианских бассейнов, откачка подземных вод с разных горизонтов для питья, промышленных и хозяйственных целей и орошения, с одной стороны, приводят к загрязнению территории, а с другой - уменьшают объем подзем­ных вод. В свою очередь, это приводит к подтоплению территории добычи, а также способствует опустыниванию водосборного бас­сейна.