Оценка состояния окружающей среды
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Мая 2013 в 15:36, реферат
Краткое описание
Оценка окружающей среды предполагает сравнение ее состояния с
определенными нормами. В качестве критериев могут выступать
показатели естественного ненарушенного состояния природных ком-
плексов или фоновые параметры среды. Разрабатываются норма-
тивные показатели, характеризующие меру воздействия человека
на природу.
Прикрепленные файлы: 1 файл
355
Глава 18
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Оценка окружающей среды предполагает сравнение ее состояния с
определенными нормами. В качестве критериев могут выступать
показатели естественного ненарушенного состояния природных ком-
плексов или фоновые параметры среды. Разрабатываются норма-
тивные показатели, характеризующие меру воздействия человека
на природу.
Нормативные показатели устанавливаются на основе специаль-
ных исследований или в результате экспертных оценок. Поскольку
экономически, а нередко и технологически невыполнимо исключить
выбросы вредных веществ в атмосферу и водоемы, приходится вво-
дить нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) вред-
ных веществ. Все существующие нормы ПДК представляют собой
компромисс между допустимым и реально существующим уровнем
загрязнения окружающейсреды. Впрактикемониторинговыхнаблю-
дений используются две основные группы нормативных показате-
лей: санитарно-гигиенические и экологические.
Удачный пример мультикритериальной оценки состояния тер-
ритории представляет собой способ, основанный на теории инфор-
мации. В рамках предлагаемого подхода экологическая ценность
понимается как отражение потенциальной полезности природного
объекта, а ее величина считается обратно пропорциональной встре-
чаемости. Допускается, что оцениваемая территория обладает не-
которой совокупностью свойств, вероятность наблюдения каждого
из которых равна:
p(i) = N
ij
/N
j
,
где N
ij
–число объектов со свойством i, а N
j
– общее число объектов
указанного класса.
Общая экологическая ценность ЭЦ n-й территории определя-
ется как:
ЭЦ
p i
n
i
k
= −
=
∑
log ( ).
1
356
18.1. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕПОКАЗАТЕЛИ
Санитарно-гигиенические показатели устанавливаются исходя
из требований экологической безопасности населения. К ним в пер-
вую очередь относятся ПДК загрязняющих веществ в воздухе, воде,
почвах и продуктах питания, а также нормы предельно допусти-
мых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в воздух и водоемы.
Насчитывается большое число нормативов допустимого содержа-
ния веществ различного происхождения. Только для ПДК химичес-
ких веществ установлено в воде водоемов около 1500, в атмосфер-
ном воздухе – более 450, в почве – более 100. При наличии столь
внушительного числа показателей ПДК возникает необходимость
выделения перечня наиболее важных, подлежащих контролю в про-
цессе мониторинга.
Во-первых, наблюдению должны подлежать вещества, выброс
и распространение которых имеет массовый характер. К ним отно-
сятся, например, диоксид серы, пыль, оксиды углерода – для атмос-
феры; нефтепродукты, фенолы, соединения тяжелых металлов – для
поверхностных вод; пестициды – для почв.
Во-вторых, наблюдения должны охватывать наиболее токсич-
ные соединения, несмотря на то, что абсолютные значения ПДК для
них весьма низкие. В воздухе ПДК таких соединений не превышает
5 мкг/м
3
(пятиокись ванадия, сернистый свинец, ацетофенон и др.); в
водоемах – 2 мкг/л (соли бериллия и ртути, фенол и др.).
Степень загрязнения окружающей среды принято оценивать по
кратности превышения ПДК и ПДВ, классу опасности (токсичнос-
ти) веществ, допустимой повторяемости концентраций заданного
уровня, количеству химических элементов и соединений. В случае
одновременного присутствия нескольких загрязняющих веществ ис-
пользуются суммарные показатели. Так, при наличии веществ с оди-
наковой степенью вредности суммарный показатель загрязнения С
s
может быть определен по следующей формуле:
С
C
s
i
i
n
=
=
∑
ПДК
,
1
где С
i
– фактическая концентрация i-го загрязнителя.
357
Следует иметь в виду, что санитарно-гигиенические показате-
ли лишь частично отвечают своему назначению, так как ПДК тер-
риториально не дифференцированы, они не учитывают влияния ре-
альной ландшафтной ситуации. Например, ртуть, попадая в воздух и
почвы в виде неорганических соединений, при небольших концент-
рациях может не представлять большой опасности. Однако в воде
она переходит в высокотоксичную метилированную форму, ядови-
тость которой в 30-100 раз больше.
Санитарно-гигиеническиенормы, установленные исходяизвли-
яния на организм человека, не учитывают реакции других организ-
мов. Допустимое для человека загрязнение может привести к нару-
шению состояния многих видов растений и животных и экосистемы
в целом. Поэтому для оценки состояния природной среды наряду с
ПДК необходимо использовать и экологические критерии.
18.2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕКРИТЕРИИ
Экологические критерии рассматриваются как мера антропо-
генного воздействия на экосистемы и ландшафты, при которой их
основные функционально-структурные характеристики (продуктив-
ность, интенсивность биотического круговорота, видовое разнооб-
разие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных из-
менений. Выделяются две основные группы экологических показа-
телей – покомпонентные и комплексные.
К первой группе относятся индикаторы состояния воздуха, вод,
почв и биогеоценотического покрова в целом. Особое место в этом
ряду занимают биоиндикаторы, по которым можно судить о состоя-
нии окружающей среды. В качестве экологических показателей вы-
ступают жизненность и продуктивность вида или сообщества, видо-
вое разнообразие, присутствие или отсутствие характерных видов и
др. По их колебанию можно с большой достоверностью установить
изменения природных комплексов под влиянием естественных и ан-
тропогенных факторов.
Ко второй группе экологических критериев относятся суммар-
ные (интегральные) показатели, характеризующие природные сис-
темы в целом. Они могут быть получены на основе интеграции по-
компонентных нормативов или путем нахождения интегральных ин-
358
дикаторов. Один из способов получения суммарного показателя (Х
s
)
представляет собой расчет по формуле:
X
s
=
1
1
n
x k
i i
i
n
,
=
∑
где n – число покомпонентных нормативов; x
i
–норматив состояния
компонента (в относительных величинах); k
i
–весовой коэффициент
норматива.
Поиск интегральных показателей состояния окружающей сре-
ды – сложная и еще не решенная задача. К их числу можно отнести:
интенсивность биотического круговорота, определяемую как отно-
шение массы ежегодной биологической продукции к общей массе;
естественную способность к самоочищению, обусловленную скоро-
стью биотического круговорота; энергетико-вещественный баланс
природных систем и другие. Важным показателем состояния среды
является здоровье населения: динамика младенческой смертности,
врожденные аномалии развития новорожденных, заболеваемость
детей и взрослых и др.
18.3. ОЦЕНКАСТЕПЕНИАНТРОПОГЕННЫХИЗМЕНЕНИЙ
ПРИРОДНОЙСРЕДЫ
Применение рассмотренных выше критериев дает возможность
оценить степень и направление изменения окружающей среды во
времени и в пространстве.
Временные (динамические) показатели характеризуют скоро-
сти нарастания неблагоприятных изменений. Выделяется четыре
динамических класса природных систем: 1) стабильные – скорость
увеличения площадей нарушенных земель менее 0,5 % в год; 2) уме-
ренно динамичные – площади увеличиваются до 2 % в год (воз-
можна полная смена биогеоценотического покрова за 50-100 лет); 3)
среднединамичные – до 2-3 % в год (возможна полная смена эко-
систем в течение 30-50 лет); 4) сильнодинамичные – более 4 % в
год (полная смена экосистем возможна за 25 лет).
Пространственные показатели характеризуют размеры ареа-
лов, впределахкоторыхпроявляются антропогенные нарушения при-
родных комплексов. Вводится понятие предельно допустимой пло-
щади нарушения ландшафта (экосистемы), т.е. того предела, до
359
которого еще возможна регенерация природной системы; превыше-
ние допустимой площади нарушения ведет к разрушению структур-
но-функциональной целостности и преобразованию природной сис-
темы в новое состояние. Для разных ландшафтов и природных сис-
тем этот показатель существенно меняется.
При расчете показателей, используемых для оценки антропо-
генных изменений окружающей среды, необходимо учитывать есте-
ственную территориальную дифференциацию ландшафтов. Так, при
оценке загрязнения региона может быть введен параметр, учитыва-
ющий площади отдельных морфологических ПТК. В этом случае
средневзвешенный показатель загрязнения региона
x
вычисляется
поформуле:
x
m z S
i
i
n
i
=
−
∑
1
/ ,
где m
i
– площадь i-го контура ПТК; z
i
– загрязнение i-го контура; S –
общая площадь региона.
Характеристика процессов экологической дестабилизации при-
родной среды предполагает ранжирование нарушения экосистем по
глубине и необратимости. Особое внимание уделяется экстремаль-
ным состояниям, угрожающим жизни людей. В законе Российской
Федерации “Об охране окружающей природной среды”, статья 59,
пункт 1, 1992 г., дано определение:
Зона экологического бедствия – это территории
Российской Федерации, где в результате хозяйствен-
ной либо иной деятельности произошли глубокие
изменения окружающей природной среды, повлек-
шие за собой существенное ухудшение здоровья на-
селения, нарушение природного равновесия, разру-
шение естественных экологических систем, дегра-
дацию флоры и фауны.
Рассмотрим три уровня экологических нарушений.
Зона экологического риска (Р) включает территории с замет-
ным снижением продуктивности и устойчивости экосистем, макси-
мумом нестабильности, ведущим в дальнейшем к спонтанной дег-
360
радации экосистем, но еще с обратимыми нарушениями экосистем,
предполагающими сокращение хозяйственного использования и пла-
нирование поверхностного улучшения. Деградация земель наблюда-
ется на 5–20 % площади.
Зона экологического кризиса (К) включает территории с силь-
ным снижением продуктивности и потерей устойчивости, трудно
обратимыми нарушениями экосистем, предполагающими лишь вы-
борочное их хозяйственное использование и планирование глубокого
улучшения. Деградация земель наблюдается на 20-50 % площади.
Зона экологического бедствия – катастрофы (Б) включает
территории с полной потерей продуктивности, практически необра-
тимыми нарушениями экосистем, полностью исключающими терри-
торию из хозяйственного использования и требующими коренного
улучшения. Деградация земель превышает 50 % площади.
Названные уровни экологического нарушения определяются с
помощью ботанических, зоологических и почвенных критериев. Рас-
смотрим их на примере степной и полупустынной зон России.
Ботанические критерии имеют наибольшее значение, по-
скольку они не только чувствительны к изменениям окружающей
среды, но и наиболее физиономичны и наилучшим образом просле-
живают зоны экологического нарушения по размерам в простран-
стве и по интенсивности во времени. Учитываются признаки на раз-
ных уровнях: организменном (фитопатологические изменения), по-
пуляционном (ухудшение видового состава и фитоценометрических
признаков) и экосистемном (соотношение площади в ландшафте)
(табл. 18.1).
Зоологические критерии – показатели нарушения животного
мира – могут рассматриваться как на ценотических уровнях: видо-
вое разнообразие, пространственная структура, трофическая струк-
тура, биомасса и продуктивность, энергетика, – так и на популяци-
онных: пространственная структура, численность и плотность, пове-
дение, демографическая и генетическая структура. Зона риска вы-
деляется главным образом по этологическим (поведенческим) кри-
териям: потеря стадного поведения, изменение путей миграции, ре-
акция толерантности. Зона кризиса характеризуется нарушением
структуры популяций, групп и стай, сужением ареала распростране-
ния и обитания, нарушением продуктивного цикла. Зона бедствия
отличается исчезновением части ареала или местообитания, массо-
361
вой гибелью возрастных групп, резким ростом численности синант-
ропныхинехарактерных видов, интенсивным ростомантропозооноз-
ных и зоонозных заболеваний (табл. 18.2).
Критерии ухудшения свойств почв – один из наиболее сильных
показателей зон экологического риска, кризиса или бедствия. Преж-
де всего это проявляется в снижении плодородия почв на большой
площади и с высокой скоростью. Почвенно-эрозионные критерии
связаны с вторично-антропогенными геоморфологическими процес-
сами, ускоренными хозяйственной деятельностью человека. Эти
процессы распространены и в естественных условиях, но наруше-
ние человеком устойчивости растительного и почвенного покрова
вызывает их значительное ускорение и расширение площади (табл.
18.3).
Сочетание разнообразных критериев дает возможность полу-
чить комплексную оценку экологической ситуации. Одним из спосо-
362
363
364
бов является выделение комбинаций, показывающих преобладание
одних видов загрязнений над другими и степень нарушенности воз-
духа, почвы и воды (табл. 18.4).
Как видно из табл. 18.4, совмещение выделенных видов заг-
рязненияиприродныхкомпонентовпозволяетполучить пошестьраз-
личных сочетаний, комбинирование которых дает 36 комплексных
наборов экологических ситуаций. Одни из этих ситуаций встречают-
ся довольно часто, другие реже, третьи могут не встречаться вовсе.
Весьма типичны комбинации Т > М > П. + А > В > П (Московская
агломерация) и Т > М > П + В > А > П (Среднее Поволжье), редко
наблюдается ситуация Р > Т > М + В > П > А (север Челябинской
области).
Рассмотренный способ оценки дает возможность выявить на-
правленность и особенности распространения загрязнений, что по-
зволяет нанести на карту экологические ситуации и разработать со-
ответствующие мероприятия по улучшению состояния окружающей
среды.
Вопросы для самостоятельных занятий
Оценка состояния окружающей среды:
– санитарно-гигиенические показатели
– экологические критерии
– оценка степени антропогенных изменений природной среды
Информация о работе Оценка состояния окружающей среды