Классификация объектов геоэкологического проектирования и экспертизы

Лекция № 5

Тема: Классификация объектов геоэкологического проектирования и экспертизы

1. Классификация по видам  природопользования (отраслям хозяйства).

2. Классификация процессов  по типу обмена веществом и  энергией со средой.

3. Классификация отраслей  промышленности и сельского хозяйства  по степени экологической опасности  для природы и человека.

^ 1 Классификация по видам  природопользования (отраслям хозяйства)

Объекты геоэкологического проектирования и экспертизы многопризнаковые. Они выполняют социальные, экономические, экологические функции. Они же функционируют как составные части природно-антропогенных ландшафтов. Отсюда следует, что может быть предложено значительное число их классификаций. Наиболее конструктивными представляются:

 по отраслям хозяйств (или виду производственно-хозяйственной  деятельности человека);

 по типу обмена веществом  и энергией между природными  геосистемами (ландшафтами) и инженерно-техническими сооружениями;

 по степени экологической  опасности для человека и природы,  т. е. по степени загрязнения.

 Основа хозяйства –  материальное производство, которое  включает:

 отрасли, непосредственно  создающие материальные блага,  – промышленность, сельское хозяйство,  строительство;

 отрасли, доставляющие  созданные материальные ценности  потребителям, – транспорт и связь  по обслуживанию материального  производства;

 отрасли, связанные  с продолжением процесса производства  в сфере обращения;

 торговлю, материально-техническое  снабжение, заготовки, общественное  питание.

 В непроизводственной  сфере объектами проектирования  выступают:

транспорт и связь по обслуживанию населения и объекты жилищно-коммунального  хозяйства;

 предприятия и полигоны  обороны;

 отрасли культурно-социального  обслуживания – просвещение,  здравоохранение, культура, искусство,  наука и ее инфраструктура.

 По отраслям хозяйств  выделяют следующие типы объектов  проектирования:

 Градостроение и сельские  поселения.

 Объекты энергетики  с подразделением на гидроэнергетику,

тепловую, атомную и нетрадиционную.

 Промышленность с подразделением  на черную и цветную ме­таллургию, химическую, лесоперерабатывающую, строительных материалов, легкую, отраслей агропромышленного комп­лекса.

 Транспортные с подразделением  на объекты морского, реч­ного, железнодорожного, авиационного, трубопроводного.

 Сельскохозяйственные  объекты, в том числе мелиоративные.

 Оборонные.

 Рекреационные.

 Природозащитные.

 Культурно-исторические.

Природоохранные и биотехнологические.

 Достоинство и необходимость  использования данной классификации  обусловлена тем, что исторически  проектирование осуществляется  отраслевыми НИИ, проектными организациями,  фирмами министерств и ведомств; специфика объекта проектирования, технология производства напрямую  зависят от вида хозяйствования.

^ 2 Классификация процессов  по типу обмена веществом и  энергией со средой

Взаимодействие человека с природой осуществляется как непосредственно, так и через различные технические  и инженерные устройства, причем роль и значение последних неуклонно  возрастает. А. Ю. Ретеюм (1997) выделяет семь типов процессов, которые органически связаны с проявлением действия техники в природе и могут вызывать негативные последствия.

^ 1. Поступление в природу  чужеродной субстанции:

 выделение твердых  минеральных отходов;

 выброс минеральной  пыли;

 сбросы растворов (жидких  отходов); затопление (при создании  водохранилищ); выделение органических  веществ; накопление мусора;

 выделение микроорганизмов  (фермами, заводами микробиологических  препаратов);

 выделение живых организмов (акклиматизация, интродукция); генерирование  электромагнитных излучений; шум;

 выброс радиоактивных  элементов; выделение тепла.

^ 2. Извлечение из природы  субстанции:

 добыча твердых минералов;

 добыча нефти;

 добыча газа;

 откачка и забор  воды;

 добыча органических  веществ (торф, сапропель);

 сбор растительной  биомассы;

 заготовка леса;

 промысел животных.

3. Блокирование:

 остановка потоков  минеральных веществ (вдольбереговых  потоков наносов в море, песка  в пустыне, солюкционных масс на склоне);

 подпор водных потоков  (ручьев, рек, внутрипочвенных и  подземных вод);

 остановка потоков  снега (метелевого переноса у заграждений); предотвращение или резкое уменьшение испарения (почвенной влаги при вырубке лесов, с поверхности водоема при разливе нефти);

остановка движущихся живых  организмов (мигрирующих животных у  искусственных препятствий); остановка  потоков воздуха у сооружений.

^ 4. Ускорение потоков без  приложения внешней силы:

 поверхностных вод  (в самотечных каналах при спрямлении  русел рек);

 подземных вод при  дренаже;

 воздуха (при линейной  застройке городов и поселков); живых организмов (вынос мальков  на поля с поливной водой);

 минеральных веществ  (почвенных солей при подтоплении  в аридном климате).

^ 5. Превращения субстанции:

 воды (при замерзании  почвенной влаги на искусственно  оголенных от снега участках  или испарении с поверхности  прудов);

 льда и снега (таяние  вечной мерзлоты под трубопроводами);

 водяного пара (выпадение  дополнительных атмосферных осадков  над орошаемыми полями);

 минерального вещества (выщелачивание горных пород или  их образование из растворов);

 органического вещества (минерализация гумуса при осушении  почв).

^ 6. Мобилизация субстанции:

 воды (при таянии вечной  мерзлоты, каптаже подземных вод);

 воздуха (благодаря  бризам на берегах крупных  водохранилищ);

 минерального вещества (эрозия, абразия, взмучивание илов  со дна водоемов и водотоков;  просадки в лессах, миграция солей  к земной поверхности при орошении  почв в засушливом климате,  подвижки блоков земной коры, сопровождающиеся землетрясениями,  после заполнения водохранилищ  и откачки из недр нефти  и газа);

 живых организмов (распугивание животных вокруг промышленных объектов или, наоборот, их привлечение пищевыми отходами);

 органических веществ  (при вспашке);

 радиоактивных элементов  (при выщелачивании из внесенных  в почву фосфорных удобрений).

^ 7. Иммобилизация субстанции:

 минеральных веществ  (осаждение речных наносов в  верхнем бьефе гидроузлов, захоронение  твердых отходов);

 воды (заболачивание вырубок  на Севере, закачка сточных вод  в скважины, закачка вод в нефтяные  горизонты для поддержания внутрипластового  давления);

 снега (непреднамеренное  задержание снега вдоль дорог);

 органических веществ  (складирование бытовых отходов);

 живых организмов (применение  пестицидов, гербицидов, использование  аттрактантов);

 радиоактивных веществ  (захоронение отходов).

 Одни и те же геотехнические  системы могут быть источником  различных типовых процессов.  Например, с водохранилищами ГЭС  связано поступление чужеродной  субстанции – затопление террас, долины реки; блокирование потоков  минеральных веществ (вдольбереговой  поток наносов); мобилизация субстанции (бризы); иммобилизация субстанции (осаждение  наносов).

 Эта классификация  необходима физико-географам. Ее использование позволяет реализовать функционально-динамический подход и построить географический прогноз.

^ 3 Классификация отраслей  промышленности и сельского хозяйства  по степени экологической опасности  для природы и человека

Классификация промышленных производств по степени экологической  опасности для природной среды  основывается на экологической оценке землеемкости, ресурсоемкости, отходности.

Землеемкость – размер территории, занятой собственно промышленным объектом и зоной его влияния на ландшафт. ^ Удельная землеемкость – размер земельной площади, необходимой для производства единицы рассматриваемой продукции.

 Так, на 1 тыс. кВт  установленной мощности Рыбинской  ГЭС затоплено 13,3 км2 земель. Для Братского водохранилища этот показатель равен 1,2 км2 на 1 тыс. кВт установленной мощности; на горном Нурекском водохранилище – 0,05 км2.

 При проведении сельскохозяйственных мелиорации в практику вошел коэффициент земельного использования:

 КЗИ = Fо / Fb,

 где Fо – орошаемая (осушенная) площадь (нетто), Fb – вся площадь (брутто) мелиоративной системы вместе с дорогами, каналами, постройками и т.д.

Ресурсоемкость – количество изымаемых природных ресурсов для  производства валовой продукции. ^ Удельная ресурсоемкость – количество изымаемых  и потребляемых природных ресурсов, необходимых для производства единицы  конечной продукции.

 Например, удельная водоемкость для производства 1 т чугуна – 5 т, стали – 30 т, на 1 т целлюлозы необходимо 500 т воды.

 Степень экологической  опасности при контроле за  размерами извлеченных из природы  веществ для технологических  целей (минеральных, органических, воды, воздуха и т.д.) может быть  оценена превышением абсолютных  показателей ресурсопотребления над нормативными. Вероятность экологической опасности будет тем больше, чем ближе к единице будут значения коэффициента экологического использования ресурса ландшафта или региона, при соотнесении количества изымаемого ресурса к его запасу в ландшафте (регионе).

 В практике создания  и эксплуатации мелиоративных  оросительных систем давно используется  коэффициент полезного действия  оро­сительной системы, равный отношению воды, израсходованной на транспирацию растений, мерой которой выступает урожай, к общему водозабору из источника орошения.

Отходность – материальные потоки техногенных веществ в природу (выбросы в атмосферу, сточные воды, мусор, твердые отходы в почву и грунт), которое оценивают количеством поступающих веществ в единицах веса или объема на единицу площади за определенный интервал времени – модуль выброса вещества. С учетом землеемкости, ресурсоемкости и отходности можно выделить четыре группы производств по степени экологической опасности. Самая высокая степень экологической опасности характерна для цветной металлургии, нефтехимической и химической, микробиологической промышленности. Особенно опасно сочетание цветной металлургии с нефтехимией и химией, так как происходит эффект «суммации» воздействий. Вторую группу образуют предприятия черной металлургии и теплоэнергетики. Лесная, целлюлозно-бумажная, топливная промышленности входят в третью группу экологической опасности. Наконец, наименьшую экологическую опасность среди отраслей промышленности представляют промышленность стройматериалов, пищевая, легкая, машиностроение и металлообработка, хотя и в этих отраслях есть экологически опасные производства.

При классификации отраслей промышленности по токсичности веществ, выбрасываемых в атмосферу, учитываются  следующие характеристики:

 разнообразие выбрасываемых  веществ;

объемы выбросов отдельных  примесей;

 класс токсичности  веществ и их ПДК в атмосфере.

 Для регионов используются  также данные о соотношении  удельного веса отраслей в  валовом промышленном продукте  и их доли в общем объеме  выбросов.

 Предельно допустимые  концентрации и ориентировочные  безопасные уровни воздействия  (ОБУВ) загрязняющих веществ установлены  для 1925 веществ. Действуют нормативы  для 53 сочетаний веществ, для  которых присуща «суммация действия».  ПДВ устанавливаются согласно  ГОСТу 17.2.3.02.78 «Охрана природы.  Атмосфера. Правила установления  допустимых выбросов вредных  веществ промышленными предприятиями».

 Для классификации  отраслей промышленности по токсичности  сбрасываемых стоков используют  следующие данные: общий объем  сбрасываемых загрязненных вод,  характерные для каждой отрасли  загрязнители в стоках, соотношение  долей отраслей в валовой продукции  промышленности и общем объеме  стоков.

 В ряде производств  существуют специфические виды  воздействия на человека. В первую  очередь к ним следует отнести  промышленные шумы и вибрации. Они характерны для предприятий  металлообработки и машиностроения. Источники шумов и вибраций  – вентиляционные системы, насосы, компрессорные установки, автомагистрали.

 Шум в 50 – 60 дБ, а  в ночное время в 30 – 40 дБ  – негативный фактор, влияющий  на состояние нервной системы  человека и его здоровье. Между  тем уровни звукового давления  составляют (в дБ): при производстве  проката 118-122, в литейном производстве  – 105 – 115, кузнечно-прессовом  – 115 – 130, при сварочных работах  – 100 – 105; металлорежущие станки  дают уровень шума в 100 –  106 дБ.

^ Сельское хозяйство также  обладает рядом особенностей, которые  влияют на экологичность производства. Это:

 органическая связь  ведения производства с использованием  земли и природной среды (ландшафтов);

 

зависимость ритма и результатов  производства, сроков и методов технологий от региональных и местных природно-климатических  условий;

 сезонность производства  и воздействия на природную  среду;

 устойчивость к длительной  антропогенной нагрузке на природную  среду, техногенному загрязнению;

 исторически сложившиеся  местные и региональные традиции  в жизни и деятельности населения.