Экология Экономика Теория нулевого роста Теория экологизации Устойчивое развитие (англ. sustainable development) Таллуарская декларация 1990 г., г.Таллуар, Франция, Конференция 22 университетов Мира, инициатор: Джон Майер, ректор Туфтского Университета (Массачусетс, США) Документ декларирует мировое лидерство учреждений высшего образования в развитии, создании, поддержке и защите устойчивого развития Создана ректорами ВУЗов для высших учебных заведений всего мира. Подписана 429-ю ректорами университетов и колледжей из 52 стран на 5-ти континентах, 161 из которых находится только в США Университеты и институты играют ведущую роль в образовании, научных исследованиях, формировании политики и информационном обмене, поэтому, мы готовы предпринять следующие действия: 1. Распространять информацию об экологически устойчивом развитии. 2. Создавать базисную культуру экологической устойчивости. 3. Формировать ответственное отношение общества к окружающей среде. 4. Способствовать повышению всеобщей экологической грамотности. 5. Применять на практике экологические программы. 6. Привлекать все заинтересованные стороны. 7. Обеспечивать комплексный подход. 8. Вовлекать в работу начальные и средние школы. 9. Поддерживать просветительскую деятельность по всей стране и за её пределами. 10. Постоянно поддерживать движение. Снижение техногенной нагрузки на окружающую среду? Техногенное воздействие на ОС Закономерности естественных химических процессов в ОС Химический состав и строение ОС Для того, чтобы понять, что не так, нужно знать: Как должно быть и что есть сейчас. Снижение техногенной нагрузки на окружающую среду Методы аудита и мониторинга ОС Разработка законодательства в области охраны ОС Создание технологий с низким воздействием ОС Создание технологий по восстановлению ОС и терраформированию Экосистема Основная характеристика экосистемы наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы Свойства (по целям и функциям) Синергичность — максимальный эффект деятельности системы достигается только в случае максимальной эффективности совместного функционирования её элементов для достижения общей цели. Эмерджентность — появление у системы свойств, не присущих элементам системы; принципиальная несводимость свойства системы к сумме свойств составляющих её компонентов (неаддитивность). Целенаправленность — наличие у системы цели (целей) и приоритет целей системы перед целями её элементов. Альтернативность путей функционирования и развития (организация или самоорганизация). Свойства по структуре Структурность — возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними Иерархичность — каждый компонент системы может рассматриваться как система; сама система также может рассматриваться как элемент некоторой надсистемы (суперсистемы). Биогеохимические циклы - круговорот химических элементов (или веществ) из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии или энергии химических реакций Биогеохимические циклы - круговорот химических элементов (или веществ) из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии или энергии химических реакций Биогеохимический цикл углерода, воды и кислорода Биогеохимический цикл фосфора 3(PO4 )n Биогеохимический цикл азота Биогеохимический цикл серы Ресурсный цикл совокупность превращений и перемещений определенного вещества или групп веществ на всех этапах использования его человеком (выявление, извлечение из природной среды, переработку, использование, возвращение в природу) Извлечение веществ из окружающую среду Внесение веществ в окружающую среду Закон оптимума Положительное или отрицательное влияние фактора на организмы - зависит от силы его воздействия. Недостаточное или избыточное действие фактора одинаково отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. стенобионты эврибионты Загрязнение все то, что не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее системы из состояния равновесия, отличается от обычно наблюдаемой нормы и/или желательного для человека (Реймерс, 1998, с. 130). «Грязь» – это вещество не на своем месте. Клод-Луи Бертолле (09.12.1748-06.11.1822 - французский химик Антропогенные Природные Терминология для химических загрязнителей Контаминант - любое инородное вещество как вредное, так и нейтральное, не оказывающее вредного воздействия на окружающую среду, которое можно определить как примесь или чужеродное вещество. Поллютант - любое химическое вещество или соединение, которое находится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым деградацию окружающей среды Токсикант - вещества, которые распространяются в окружающей среде и оказывают скрытое вредное воздействие на животных, растения и впоследствии на человека. Терминология для химических загрязнителей Ксенобиотики - чужеродные живому организму вещества, естественно не входящих в биотический круговорот. Экотоксикант - токсичное и устойчивое (персистентное) в условиях окружающей среды вещество, способное накапливаться в организмах до опасных уровней концентраций. Суперэкотоксиканты - вещества, которые в малых дозах способны оказывать выраженное действие Терминология для химических загрязнителей Мутаген - химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации. Канцероген (онкоген) - химическое (вещество) или физическое (излучение) воздействие на организм человека или животного, повышающее вероятность возникновения злокачественных новообразований (опухолей). Тератоген - факторы способные нарушать нормальное развитие эмбрионов многоклеточных организмов, вызывая появление измененных дефектных особей Диоксины Бензопирены Афлатоксины Терминология для химических загрязнителей Биомагнификация – накопление химиката в тканях организмов за счет процессов питания Биоконцентрирование – накопление химиката из окружающей среды без учета его поступления с пищей. Бионакопление(или биоаккумуляция} – суммарный эффект биоконцентрирования и биомагнификации, Экологическая магнификация (биоумножение) – процесс увеличения концентрации химиката в организмах при переходе от низших трофических уровней данной экосистемы к высшим. Пищевые цепи из нескольких трофических уровней: фитопланктон (продуценты) > зоопланктон (травоядные) > ракообразные и рыбымикрофаги (плотоядные I) > хищные рыбы (плотоядные II) > птицы- рыболовы (плотоядные III). Происходит накопление ДДТ/полихлорированных бифенилов, содержание которых выражается частями на миллион (ppm, parts per million). Кинетика биоконцентрирования Коэффициент биологического поглощения Ах=lх/nх, где lх – содержание элемента в золе растений, nх – в горной породе или почве на которой произрастает данное растение, кларк литосферы. Концентрирование в пищевой цепи: Cо = Си⋅kn , где Cо — концентрация в организме, Си — концентрация в источнике, n — количество звеньев в пищевой цепи. Терминология для химических загрязнителей Персистентное (персистентность) – вещество, продолжающее существовать в окружающей среде в измененных количествах в какой-либо идентифицируемой форме. инсектицид бромофос переходит в химически стойкий 1,4-дихлор-З-бромфенол (рисунок). Образование более токсичных продуктов, в т.ч. обладающих отдаленными эффектами или новыми свойствами Персистентность Образование менее токсичных продуктов Образование продуктов с более выраженным влиянием других критериев опасности Образование продуктов, токсичность которых близка к токсичности исходного вещества Биоаккумуляция Выраженное накопление во всех звеньях Накопление в нескольких звеньях Нет накопления Накопление в одном из звеньев N п/п СТЕПЕНЬ КРИТЕРИИ вредного отнесения опасных отходов к классу воздействия опасности для ОПС опасных отходов на ОПС КЛАСС ОПАСНОСТИ отхода для ОПС 1. ОЧЕНЬ ВЫСОКАЯ Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует I КЛАСС ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫЕ 2. ВЫСОКАЯ Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия II КЛАСС ВЫСОКООПАСНЫЕ 3. СРЕДНЯЯ Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника III КЛАСС УМЕРЕННО ОПАСНЫЕ 4. НИЗКАЯ Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3-х лет IV КЛАСС МАЛООПАСНЫЕ 5. ОЧЕНЬ НИЗКАЯ Экологическая система практически не V КЛАСС Оценка и показатели токсичности 100 000 соединений 25 000 «ключевых» видов 7,25·1010 25 характеристик Факторы определения тяжести последствия Биологическая активность время жизни в среде или устойчивость Концентрация кумулятивная токсичность, Прямая токсичность острая хроническая Токсическая концентрация Полулетальное время (LT50) Минимально действующая концентрация Полулетальная концентрация (CL50) или доза (LD50) Минимально токсическая концентрация CL100acuta – острая летальная концентрация Максимально переносимая концентрация CL100chronica – хроническая летальная концентрация Летальная концентрация Предельно Допустимые Концентрации 1) эффект любого химического фактора пропорционален его интенсивности и выражается формулой «доза–время– эффект»; 2) биологическое действие любого химического фактора подчиняется принципу пороговости, ниже которого не обнаруживается реакция организма. Нормирование примесей в атмосферном воздухе (мг/м3) Среднесуточная ПДК Максимально разовая ПДК ПДК рабочей зоны ПДК санитарно — защитной зоны Предельно допустимый выброс (ПДВ) (г/с) Временно допустимые концентрации (ВДК) или Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ). Показатели качества воды: минерализация; содержание кислорода; биологическое потребление кислорода (БПК) – количество кислорода, необходимое для окисления бактериями и простейшими всей органики в 1 л загрязненной воды; химическое потребление кислорода (ХПК); содержание основных ионов, биогенных веществ, нефтепродуктов, фенолов,пестицидов, тяжелых металлов. цветность, температура. Лимитирующим показателем вредности (ЛПВ) •органолептический ЛПВ, изменяющий органолептические свойства воды (цвет,запах, вкус); •общесанитарный ЛПВ, влияющий на общесанитарное состояние водоема, вчастности, на скорость протекания процессов самоочищения; •токсикологический ЛПВ, влияющий на организм человека и обитающих в водеживотных. Условие безразмерной суммарной концентрации при одновременном присутствии в воде нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием (суммацией) Рыбохозяйственная ПДКр.в. Максимальная концентрация загрязняющего вещества, при постоянном наличии которой в водоеме, не наблюдается отрицательных последствий для рыбохозяйственного использования водоема По степени опасности загрязняющих веществ для ПДКР.В. подразделяются: 1) особоопасные (ПДК с содержанием загрязняющих веществ менее 0,0001 мг/л), предусматривающие отсутствие вредного вещества в воде; 2) опасные (токсичные, но стабильные), лимитирующиеся по ПДК; 3) токсичные (стабильные и не накапливающиеся); 4) экологические, лимитирующиеся по общесанитарному ЛПВ. Индекс загрязнения воды Ci -концентрация компонента (в ряде случаев - значение параметра); N - число показателей, используемых для расчета индекса; ПДКi- установленная величина для соответствующего типа водного объекта. Воды Значения ИЗВ Классы качества вод Очень чистые до 0,2 1 Чистые 0,2-1,0 2 Умеренно загрязненные 1,0-2,0 3 агрязненные 2,0-4,0 4 Грязные 4,0-6,0 5 Предельно допустимый сброс — ПДС (измеряется в г/с) – масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в единицу времени, при которой в створе реки в пределах 1 км перед пунктом водопользования будет выполняться условие: Уравнения баланса, учитывающего фоновую концентрацию, гидрологические, гидравлические и гидродинамические особенности водного объекта. где q – наибольший среднечасовой расход сточных вод, м3/ч; СПДС – разрешенная предельная концентрация вредного вещества в сточных водах, г/м3; СПДК – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м3; n – кратность общего разбавления сточных вод в водостоке. Санитарно-гигиеническое нормирование почвы. Показатели -транслокационный - миграционный водный - миграционный воздушный - общесанитарный Санитарное число - загрязненность почвы органическими веществами, в частности отходами производств химических продуктов из углеводородов нефти и газа, оцениваютотношение количеств почвенного белкового и органического азота Характеристика почвы Санитарное число Чистая - 0,98-1,00 Слабо загрязненная - 0,85-0,98 Загрязненная - 0,70-0,80 Природоохранные мероприятия Законодательные Архитектурнопланировочные Технологические и санитарно технические Стандарты качества окружающей среды - совокупность единых требований к состоянию природных и промышленных объектов. 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. По объекту слежения: фоновый (базовый) импактный тематический территориальный акваториальный. По пространственному принципу: Локальный Региональный Национальный Глобальный мониторинг По природным компонентам Геологический Атмосферный Гидрологический Геофизический Почвенный Лесной Биологический Геоботанический Зоологический «Глобальная система мониторинга окружающей среды» (ГСМОС) Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации Министр природных ресурсов и экологии Российской Федерации Козлов Александр Александрович Росприроднадзор Роснедра Росводресурсы Росгидромет Рослесхоз https://www.mnr.gov.ru/ деструктивные реагентные регенеративные безреагентные Технологические Мероприятия (методы очистки) Основаны на различие свойств веществ Физические Механические Химические Электро и др методы Биологические
