«В.В. РУДСКИЙ РЕСУРСОВЕДЕНИЕ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ СМОЛЕНСК 2008 2 ББК 65.011.1 Р835 Рудский, В.В. Р 835 Ресурсоведение: учебное пособие / В.В. Рудский. – Смоленск: Издательство СГУ. - 143 с. Данное пособие предназначено для ...»

1

В.В. РУДСКИЙ

РЕСУРСОВЕДЕНИЕ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

СМОЛЕНСК

2008

2

ББК 65.011.1

Р835

Рудский, В.В.

Р 835 Ресурсоведение: учебное пособие / В.В. Рудский. – Смоленск: Издательство СГУ. - 143

с.

Данное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 013400 – Природопользование.

3

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………..4 Глава 1. Основные понятия и термины курса………………………………...5 Глава 2. Природные ресурсы…………………………………………….............. Природные ресурсы и природно-ресурсный потенциал………………….. Классификация природных ресурсов………………………….............. Учет природных ресурсов……………………………………………... Природные ресурсы, проблемы их использования и охраны……………. Ресурсы литосферы…………………………………………………….. Атмосфера и климатические ресурсы………………………………… Ресурсы гидросферы…………………………………………………… Земельные ресурсы и почвы, их использование и охрана…………... Ресурсы растительного и животного мира…………………………… Выводы ……………………………………………………………………… Глава 3. Трудовые ресурсы……………………………………………………… Понятие рабочей силы. Масштабы и динамика трудовых ресурсов и занятости в России……………………………………………………….. Спрос, предложение и равновесие на рынке труда………………………… Рынок труда и равновесная заработная плата……………………………… Сегментация рынка труда. Структура рабочей силы……………………… Отраслевая и профессионально-квалификационная структура…………... Безработица и её виды………………………………………………………. Мотивация труда и трудовые отношения………………………………….. Государственное регулирование рынка труда…………………………….. Регулирование рынка труда в России…………………………………..….. Выводы……………………………………………………………………….. Глава 4. Капитал как экономический ресурс………………………………… Спрос, предложение и рынки реального капитала……………………….. Финансовый капитал и рынки капитала…………………………………... Операции на рынках капиталов……………………………………………. Выводы………………………………………………………………………. Глава 5. Предпринимательство как экономический ресурс……………….. Большой и малый бизнес в предпринимательстве………………………... Предпринимательский потенциал России………………………………..... Теневая экономика…………………………………………………………... Выводы……………………………………………………………………….. Глава 6. Знания как экономический ресурс…………………………………... Самостоятельные работы………………………………………………………...... Итоговый тест по курсу…………………………………………………………..... Рекомендуемая литература………………………………………………………… Библиографический список………………………………………………………... Введение Целью курса является изучение основных ресурсов экономики (природных, трудовых, материальных) в их взаимосвязи, т.е. тех факторов производства, которые являются средствами, обеспечивающими развитие хозяйственно-экономических структур как в региональном, так и в глобальном масштабе.

Курс знакомит студентов с экономическими проблемами использования природноресурсного потенциала как базы развития регионов, способствуя овладению методами его анализа и оценки. В рамках курса изучаются также особенности формирования регионального трудового потенциала; рассматриваются теоретические модели, которые могут применяться для решения конкретных социально-экономических проблем в сфере регулирования трудовых ресурсов. Цель курса также – показать обучающимся региональные различия в обеспеченности материально-техническими ресурсами, возможности и пределы взаимозаменяемости и взаимодополняемости природных, трудовых ресурсов и искусственного капитала.

Курс ориентирован на формирование у студентов навыков и умений аналитической деятельности в данной области. В результате изучения данного курса студенты должны:

получить системное представление о роли и месте факторов производства в функционировании хозяйства; об их функциях и структурах, как на федеральном, так и на региональном уровнях;

усвоить основные идеи, принципы и закономерности использования природноресурсного потенциала как базы развития регионов;

научиться понимать и определять экономическую ценность природных, трудовых и материальных ресурсов, а также пределы их взаимозаменяемости и дополняемости;

инструментов для рационального использования основных ресурсов экономики: природных, трудовых, капитала, предпринимательства и науки.

Курс предназначен для студентов, обучающихся по специальности 013400 – Природопользование (квалификация: эколог-природопользователь). Курс в объеме 150 часов (в т.ч. 100 часов аудиторных занятий) читается на 3-м году обучения и предполагает знание основных дисциплин естественно-научного цикла, а также некоторых курсов профессиональной направленности (общая экология, основы природопользования, география населения и геоурбанистика, биогеография и др.).

Ресурсоведение – межотраслевая дисциплина, объектом исследования которой служат экономические ресурсы, а также взаимосвязь природных, социальных и экономических факторов развития общества.

Под экономическими ресурсами понимаются все виды ресурсов, используемые в процессе производства товаров и услуг. В сущности, это те блага, которые используются для производства других благ. Поэтому их нередко называют производственными ресурсами, производственными факторами, факторами производства, факторами экономического роста. В свою очередь, остальные блага называют потребительскими благами.

К экономическим ресурсам относятся [65]:

• природные ресурсы (земля, недра, водные, лесные и биологические, климатические и рекреационные ресурсы), сокращенно – земля;

• трудовые ресурсы (люди с их способностью производить товары и услуги), сокращенно – труд;

• капитал (в форме денег и ценных бумаг, т.е. финансовый капитал, или средств производства, т.е. реальный капитал);

• предпринимательские способности (способности людей к организации производства товаров и услуг), сокращенно – предпринимательство;

• знания, необходимые для хозяйственной жизни (вырабатываются прежде всего наукой и распространяются, главным образом, через образование).

Еще Аристотель, а вслед за ним и средневековые мыслители считали труд одним из основных экономических ресурсов. Подобный подход разделяла и первая экономическая школа в мире — меркантилизм. Школа физиократов особое значение приписывала земле как экономическому ресурсу. Адам Смит рассматривал такие экономические ресурсы, как труд, земля и капитал. Однако наиболее четко теорию трех факторов производства сформулировал французский экономист Жан Батист Сэй (1767–1832). Английский экономист Альфред Маршалл (1842–1924) предложил добавить четвертый фактор – предпринимательские способности (называя их термином «организация»). В развитых странах в качестве факторов экономического роста на первое место по значимости вышли предпринимательство и особенно знания [65].

В жизни мы часто сталкиваемся с тем, что экономические ресурсы ограничены, в то же время экономические потребности безграничны. Это сочетание двух типичных для хозяйственной жизни ситуаций – безграничность потребностей и ограниченность ресурсов – образует основу всей экономики. В сущности, это наука, «изучающая, каким образом общество с ограниченными, дефицитными ресурсами решает, что, как и для кого производить», или, говоря по-другому, она «исследует проблемы эффективного использования ограниченных производственных ресурсов или управления ими с целью достижения максимального удовлетворения материальных потребностей человека» [65].

Свести только к этому современную экономическую науку нельзя. Однако противоречие между безграничностью потребностей и ограниченностью ресурсов образует ту ось, вокруг которой вращается хозяйственная жизнь, это стержень экономики как науки. Домохозяйству, фирме, всей национальной экономике приходится постоянно делать выбор, на покупку или производство каких благ следует потратить свои ресурсы, которые почти всегда ограничены.

Ресурсы теснейшим образом взаимосвязаны. Например, такой экономический ресурс, как знания, задействуется, когда стремятся использовать природные ресурсы более рационально на основе новых знаний (научных достижений). Знания являются важным элементом такого ресурса, как труд, когда его оценивают с качественной стороны и обращают внимание на квалификацию работников, которая зависит прежде всего от полученных ими в ходе образования знаний. Знания (прежде всего технологические) обеспечивают повышение уровня использования оборудования, т.е. реального капитала. Наконец, они (особенно управленческие знания) позволяют предпринимателям организовывать производство товаров и услуг наиболее рационально [65].

Экономические ресурсы подвижны, они могут перемещаться в пространстве (внутри страны, между странами), хотя степень их мобильности различна. Наименее мобильны природные ресурсы (землю трудно переместить из одного места в другое, хотя и возможно).

Более подвижны трудовые ресурсы, что видно из внутренней и внешней миграции рабочей силы в мире в заметных размерах. Еще более мобильны предпринимательские способности, хотя часто они перемещаются не сами по себе, а вместе с трудовыми ресурсами или/и капиталом (это связано с тем, что носителями предпринимательских способностей являются или наемные управляющие, или владельцы капитала). Наиболее мобильны два последних ресурса: капитал (особенно денежный) и знания.

Взаимосвязанность ресурсов и мобильность отчасти отражают их другое свойство – взаимозаменяемость (альтернативность). Если фермеру нужно увеличить производство зерна, то он может сделать это так: расширить посевные площади (использовать дополнительные природные ресурсы), или нанять дополнительных работников (увеличить использование труда), или расширить свой парк техники и инвентаря (увеличить свой капитал), или улучшить организацию труда на ферме (шире использовать свои предпринимательские способности), или, наконец, использовать новые виды семян (применить новые знания). У фермера есть подобный выбор потому, что экономические ресурсы взаимозаменяемы (альтернативны).

Как правило, эта взаимозаменяемость не бывает полной. Например, человеческие ресурсы не могут полностью заменить капитал, иначе работники останутся без оборудования и инвентаря.

Экономические ресурсы заменяют друг друга вначале легко, а потом все труднее. Так, при неизменном числе тракторов можно увеличить число работников на ферме, обязав их работать в две смены. Однако нанять еще работников и организовать систематическую работу в три смены будет очень сложно, разве что резко увеличить им заработную плату.

Предприниматель (организатор производства) постоянно имеет дело с указанными свойствами экономических ресурсов. Ведь в условиях ограниченности этих ресурсов он вынужден отыскивать наиболее рациональную их комбинацию, используя взаимозаменяемость.

Поиск этой комбинации называют размещением (аллокацией) ресурсов.

В рыночной экономике каждый из экономических ресурсов представляет собой большой ресурсный рынок – рынок труда, рынок капитала и т. д., состоящий, в свою очередь, из множества рынков конкретного ресурса. Например, рынок труда состоит из рынков работников разных специальностей – инженеров, бухгалтеров, экономистов и т. д. В свою очередь, рынок экономистов состоит из финансистов, маркетологов и т. д. [65].

Природные ресурсы и природно-ресурсный потенциал Под природными ресурсами понимают природные тела, явления и процессы, которые человек использует или может использовать для прямого или непрямого потребления, содействия созданию материальных богатств, воспроизводству трудовых ресурсов, поддержания условий существования и повышения качества жизни. Близкий по содержанию термин «природные условия», широко используемый в отечественной географической литературе. Под природными условиями понимаются те же природные тела, явления и процессы, которые существенны для жизни и деятельности человека, но непосредственно не используются им в производственной деятельности или для удовлетворения каких-либо потребностей. В зарубежной литературе, как правило, природные условия входят в состав природных ресурсов.

Природные ресурсы многообразны, как и возможности их использования в хозяйстве, быту; они являются составной частью материально-технической базы общественного производства. Природные ресурсы – категория историческая, связанная с уровнем развития производства. Каждой исторической эпохе соответствует свое соотношение ценности разных ресурсов. Было время, когда не использовались в производстве уголь, металлы. В настоящее время используется больше половины из известных науке 7 млн. химических соединений. При этом современное производство способно не только перерабатывать природные ресурсы, но и создавать материалы с заданными свойствами, заменяющие природные (например, искусственный каучук, резина и прочая синтетика, искусственные алмазы).

Поскольку под природными ресурсами подразумеваются естественные тела, явления и процессы, эксплуатируемые для удовлетворения потребностей отдельных людей и общества в целом, их можно отнести к категории материальных предметов, вещей. В современных условиях, однако, это была бы неоправданно узкая трактовка, т.к.

в роли природных ресурсов выступает не только топливо, руды, вода и т.д., но и, например, эстетические свойства ландшафта. Соответственно в географических науках понятие природных ресурсов трактуется широко: это элементы природы, являющиеся средствами существования общества и используемые в хозяйстве. Слово "ресурсы" подчеркивает утилитарный характер понятия: на человека в полной (а фактически в максимальной) мере распространяется закон развития природной системы за счет окружающей ее среды.

До недавнего времени господствовал неоправданно оптимистичный взгляд на перспективы обеспечения человечества необходимыми ресурсами. Природные ресурсы традиционно делили на исчерпаемые и неисчерпаемые, причем предполагалось, что в будущем эти ресурсы смогут классифицироваться как неисчерпаемые благодаря прогрессу в технике геологоразведочных работ и технологии добычи и обработки руд, а также вторичному использованию металлов [31]. В современном понимании ничего неисчерпаемого нет. Исчерпаема (в перспективе) даже энергия Солнца. Вывод об ограниченности, исчерпаемости любых ресурсов был одной из причин пересмотра отношения к окружающей среде при переходе к современному этапу охраны природы (см. ниже). Естественным следствием из вывода об ограниченности ресурсов на Земле является необходимость их беречь (политика энерго- и ресурсосбережения) и по возможности обогащать (искусственное лесонасаждение, рыборазведение и т.п.).

Наряду с понятием «природные ресурсы», иногда употребляется и понятие "антиресурсы". Ими являются силы природы и факторы, мешающие человеку пользоваться природными благами – естественные процессы, приводящие к стихийным бедствиям (сейсмичность, вулканизм, селе- и лавиноопасность и др.), опасные биологические виды (хищники, возбудители и переносчики опасных заболеваний, паразиты и кровососущие и др.).

Классификация природных ресурсов В старых классификациях на первой стадии ресурсы делились на исчерпаемые и неисчерпаемые. Поскольку, по современным понятиям, ничего неисчерпаемого в природе нет, ресурсы могут подразделяться лишь по скорости исчерпания: быстро исчерпаемые и медленно исчерпаемые (что относительно). По возможности самовосстановления и культивирования ресурсы подразделяются на возобновимые (почва, растительность, вода, животный мир) и невозобновимые (полезные ископаемые). Охрана возобновимых ресурсов включает меры, направленные на обеспечение их воспроизводства (поддержание плодородия почв, продуктивности лесных и луговых угодий, регулирование численности популяций). Охрана невозобновимых ресурсов сводится к их экономному расходованию, замене более дефицитных видов менее дефицитными и/или возобновимыми (например, замена моторного топлива на основе нефти спиртом, получаемым из растительного сырья) [31]. При нерациональном использовании возобновимые ресурсы переходят в разряд невозобновимых (почвы, животный мир), либо их возобновление становится долгим и труднодостижимым. Поэтому разделение на возобновимые и невозобновимые дополняется делением на восполнимые (за счет новых источников, новых технологий) и невосполнимые, а также – по возможности замены – на заменимые (например, металл может быть заменен пластмассой, натуральные волокна – искусственными и т.д.) и незаменимые (например, атмосферный воздух).

По использованию ресурсы подразделяют на реальные (актуальные), т.е. такие, которые могут быть использованы при существующих технико-экономических условиях, и потенциальные, т. е. такие, которые не могут быть пока вовлечены в использование по техническим причинам или вследствие экономической нецелесообразности, отсутствия экологически приемлемых технологий (ресурсы дейтерия и трития в Мировом океане, полезные ископаемые со сложными горно-геологическими условиями или залегающие в пределах особо охраняемых природных территорий и курортных зон). Граница между реальными и потенциальными ресурсами весьма условна. История развития человечества – это в то же время история превращения все новых потенциальных ресурсов в реальные, что, очевидно, будет продолжаться и далее (вода как термоядерное сырье, железомарганцевые конкреции на океаническом дне). Параллельно с освоением новых видов ресурсов шел процесс вовлечения в производство уже известных видов ресурсов на новых территориях или в более сложных условиях (например, рудные месторождения в отдаленных районах, на больших глубинах, с низким содержанием полезных компонентов). Во второй половине ХХ века этот резерв экстенсивного развития оказался практически исчерпанным, что стало одним из факторов пересмотра парадигмы развития (рост наукоемкости, развитие ресурсосбережения).

Природные ресурсы могут классифицироваться по характеру использования (экономический подход), или по принадлежности к тому или иному компоненту географической оболочки (географический подход). Существует также комбинированная природно-экономическая классификация (табл. 1).

Природно-экономическая классификация природных ресурсов (по Е.В. Милановой, А.М. Рябчикову [31], с изменениями и дополнениями)

Т Р Е Н И Т

В рамках экономической классификации различают ресурсы материального производства и непроизводственной сферы. Ресурсы материального производства далее подразделением по отраслям), транспорта. Ресурсы непроизводственной сферы делятся на ресурсы прямого потребления (непосредственно используются населением) и ресурсы косвенного использования (ресурсы, которые важны для удовлетворения физических и моральных потребностей, но не потребляются непосредственно – для отдыха, спорта, эстетического восприятия).

В рамках географической классификации ресурсы подразделяются по признаку принадлежности к компонентам географической оболочки: ресурсы недр (ископаемые), атмосферные, земельные, водные, растительного, животного мира. Далее деление осуществляется в соответствии со структурой соответствующих компонентов природы.

Например, водные ресурсы включают поверхностные и подземные воды, далее поверхностные воды делят по типам водоемов, подземные – по горизонтам подземной минерализации, составу растворенных веществ, температуре и т.д.

Все виды ресурсов связаны между собой множеством прямых и обратных связей.

Чрезмерное наращивание использования какого-либо ресурса всегда сопровождается истощением и других ресурсов, вследствие возникновения цепных реакций в биосфере (закон внутреннего динамического равновесия). Поэтому ключевая задача природопользования – установить оптимальный уровень использования природных ресурсов, обеспечивающий как их сохранение и, по возможности, возобновление (либо замену) в будущем, так и удовлетворение потребностей человека, т.е. экологоэкономическую сбалансированность. При сочетании нескольких направлений использования природных ресурсов поиск оптимального решения – уравнение со множеством неизвестных. Экономическая целесообразность диктует необходимость комплексного использования природных ресурсов, экологические требования – обеспечение воспроизводства, предвидение и предотвращение цепных реакций.

Учет природных ресурсов Учет природных ресурсов является основополагающим условием их охраны и рационального использования. Учет природных ресурсов ведется на основе кадастров – составляемых государственными органами систематизированных сводов данных, включающих количественную и качественную опись объектов и явлений ресурсного характера с их экономической и социальной оценкой.

Земельный кадастр – это упорядоченная совокупность сведений о природном, правовом, хозяйственном, экономическом и пространственном положении земельной собственности, которая представляется в документах и кадастровых планах или в цифровом виде [14]. Земельный кадастр образует основу системы кадастрового учета ресурсов. В земельном кадастре регистрируются объекты недвижимости: земельные участки и их границы (в т.ч. на плане, с указанием координат крайних точек), имеющиеся постройки и коммуникации, сведения о владельцах и юридических основаниях собственности. Важнейшие функции земельных кадастров – обеспечение прав собственности, реализация государственной политики в отношении землепользования и налогообложения, определение размеров и сбор налогов и платежей с конкретных собственников. Разновидностью земельного кадастра в условиях городской среды является городской кадастр, выполняющий те же основные функции. Ведение земельных кадастров – одна из наиболее эффективных сфер приложения геоинформационных технологий.

Практика ведения земельных кадастров в ряде стран (в частности, в Западной Европе) насчитывает много веков, исторически восходя к системе государственного учета земель в Древнем Риме. Наличие многовековой традиции хранения и учета документов о собственности на землю в значительной степени формирует общественную атмосферу, при которой недвижимость является наиболее надежным вложением капитала, а налоги на нее – важнейшим источником формирования бюджетов.

Отсутствие подобной традиции в России, в сочетании с широким распространением общинных форм пользования землей, сыграло далеко не последнюю роль в ее историческом развитии. В настоящее время земельные кадастры в России только формируются. В начале 1990-х годов созданы специализированные органы на местах – комитеты по земельным ресурсам, используются принятые в мире формы и методы учета земельных отношений. Однако, в силу как недостаточной юридической определенности вопроса о земельной собственности, так и огромных размеров территории, эта работа далека до завершения.

месторождениях и проявлениях минеральных ресурсов: местоположение, геологическое строение, запасы, условия залегания, качество, степень детальности изучения. В зависимости от степени изученности месторождений запасы полезных ископаемых подразделяют на разведанные (категории А, В, С1), предварительно оцененные (С2), прогнозные (Р1, Р2, Р3). В зависимости от возможностей использования, запасы полезных ископаемых подразделяются на балансовые, т.е. такие, использование которых возможно и экономически целесообразно при существующем или осваиваемом уровне развития техники и технологии, с соблюдением действующих требований по охране окружающей среды и рациональному использованию недр, и забалансовые, использование которых по техническим, экономическим или экологическим причинам невозможно или нецелесообразно. Кадастры полезных ископаемых в настоящее время ведутся территориальными органами недропользования (комитетами по недрам).

Водные кадастры содержат сведения о ресурсах поверхностных вод: уровневый режим водоемов и объемы стока разной обеспеченности, внутри- и межгодовая динамика стока, химический состав и мутность, ледовые явления.

Лесные кадастры содержат сведения о делении лесных массивов на кварталы и делянки, возрастном и породном составе, продуктивности лесных участков, качестве древесины, лесохозяйственных работах и времени их проведения (посадки, рубки ухода, рубки главного пользования).

Другие виды кадастров (климатические, почвенные, флористические, фаунистические, рекреационные, ландшафтные, эколого-экономические и др.) находятся в стадии теоретической и экспериментальной проработки.

Оценка природных ресурсов (экономическая и внеэкономическая) предшествует их использованию. Экономическая оценка природных ресурсов – это определение их общественной полезности, т. е. вклада данного ресурса (его единицы) в повышение уровня удовлетворения человеческих потребностей. Экономическая оценка дается в денежных единицах. В узко экономическом смысле экономическая оценка – это определение в денежном выражении максимального народнохозяйственного эффекта от использования определенных природных ресурсов при возможных вариантах их использования. В более широком, эколого-экономическом смысле экономическая оценка природных ресурсов включает и учет экономических ограничений, связанных с воздействием возможных вариантов использования данных природных ресурсов на другие, сопряженные с ними ресурсы, и на здоровье человека.

Внеэкономическая оценка природных ресурсов включает определение экологической, гигиенической, социально-психологической, культурной и др. ценности природного ресурса или объекта, в экономических показателях обычно не выражается (уникальный ландшафт, исторические памятники), но может быть условно исчислена как сумма, которую общество может и готово пожертвовать для сохранения данного природного ресурса (объекта).

В оценке природных ресурсов выделяется 4 компонента: субъект (кто оценивает, от чьего имени), объект оценки, характер оценки, основание оценки. Природные ресурсы сами по себе не бывают ни хорошими, ни плохими, ни эффективными, ни неэффективными. Вопрос о ценности природных ресурсов возникает лишь при использовании, при взаимодействии с человеком. Характер оценки (экономической, внеэкономической) определяется исходя из специфических требований тех или иных субъектов (река может быть хороша для гидроэнергетического строительства и неудачна для судоходства, или наоборот, климат может быть неблагоприятен для хлопководства, но благоприятен для картофелеводства и наоборот). Оценки природных ресурсов нередко зависят от социально-экономических условий и в силу этого бывают субъективны: так, по меркам 1960-х годов район Байкала считался благоприятным для развития целлюлозно-бумажной промышленности.

Производственные процессы могут быть классифицированы по признаку используемых природных ресурсов на ресурсные циклы, различающиеся по виду главного участвующего в них вещества или сочетаний веществ. К основным ресурсным циклам относят: циклы энергоресурсов и энергии, циклы металлорудных ресурсов и металлов, циклы неметаллического ископаемого сырья, циклы лесных ресурсов и лесоматериалов, циклы почвенных, климатических ресурсов и сельскохозяйственного сырья, ресурсов флоры и фауны. Цикл обычно включает ряд стадий: выявление природных ресурсов, подготовку к эксплуатации, извлечение из природной среды, переработку, потребление, возвращение отходов в природу. Основные циклы обычно сопровождаются рядом побочных и сопутствующих (вспомогательных) подциклов.

К числу важнейших категорий геоэкологии и природопользования относится природно-ресурсный потенциал (ПРП). Определению и анализу этого понятия посвящено большое количество работ [2, 5, 22, 32, 33, 34, 48, 49, 51, 54].

Во всех работах отмечается двойственный характер природно-ресурсного потенциала. С одной стороны, это тела и силы природы, а с другой – ценности экономические. Н.Ф. Реймерс [47] дает несколько определений природно-ресурсного потенциала, которые можно объединить в две группы. Во-первых, это та часть природных ресурсов Земли, которая может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность при данных технических и социально-экономических условиях общества при условии сохранения среды жизни человечества. Во-вторых, это совокупность природных ресурсов, условий и процессов, которая, с одной стороны, составляет основу жизнедеятельности общества, а с другой – противостоит ему как объект антропогенного воздействия.

При разработке основ природопользования нам представляется исключительно важным определить, какая же часть природных ресурсов (составляющих ПРП, исходя из первого определения) "может быть реально вовлечена в хозяйственную деятельность...

при условии сохранения среды жизни человечества".

Одним из первых сформулировал определение природного потенциала Н.А.

Солнцев [60]. Он понимал под ним "скрытые природные возможности, которые имеются в каждом ландшафте, но которые не могут быть реализованы без содействия человека" (с.

58).

В дальнейшем этому понятию обращаются многие отечественные и зарубежные ученые. G. Haase [68] включает в него природные ресурсы и природные условия общественного воспроизводства. В известном "Словаре по общей географии" [70] авторы определяют природный потенциал как природные ресурсы, включающие все природные вещества, такие, как вода, почвы, биомасса и т.д. Синонимами природного потенциала эти авторы называют "природно-пространственный потенциал" и "геопотенциал".

Последний термин не встречается в отечественной литературе, хотя широко распространен в зарубежной и, пожалуй, наиболее точно отражает сущность этого понятия.

В.В. Рюмин [55] со ссылкой на ряд работ ведущих ученых ГДР [67, 68, 69, 71] природный потенциал представляет как интегральное единство частных потенциалов:

биотической продуктивности (способности геосистем производить биомассу), минерально-сырьевого, водного, застройки (наличия подходящих условий, проточных вод и грунтового увлажнения, климатических условий для строительства жилья, коммуникаций, производственных корпусов и других сооружений), устойчивости против нарушений, естественной утилизации отходов (самоочищения), биотической регуляции (способности сохранять генофонд и устойчивость биоты), рекреационного потенциала.

В некоторых работах [17, 46] определение частных потенциалов близко оценке некоторых природных ресурсов.

И.С. Ильина [21] в разрабатываемой концепции ресурсно-экологического потенциала (РЭП) растительного покрова обосновывает систему принципиальных и методических положений, направленных на получение интегральных показателей РЭП и отражающих современное эколого-динамическое состояние и ресурсные свойства растительного покрова в рамках конкретных региональных структур (узловых геоботанических регионов ранга округов). Нельзя не согласиться с автором, что наиболее информативным интегральным показателем РЭП являются суммарные запасы фитомассы с площади разных типов и категорий земель при существующих экологических и антропогенных условиях. Причем экологическая составляющая РЭП раскрывает региональную структуру растительного покрова: состав и устойчивость его основных подразделений в пределах региона, их факторально-экологические и динамические связи, а также пространственную и временную изменчивость – тогда как ресурсная составляющая потенциала, выражаемая как продукционными, так и площадными показателями (средней хозяйственной продуктивностью, соотношениями площадей, суммарными запасами фитомассы и др.), целиком определяется его экологической составляющей и может устанавливаться только в пределах конкретных региональных геоботанических структур.

Такой подход может быть применен ко всем природным ресурсам и в каждом конкретном случае ресурсная (экономическая) составляющая потенциала будет предопределяться его экологической составляющей.

При изучении ресурсов пищевых и лекарственных растений Алтая и Саян нами также в первую очередь учитывались природные факторы при их инвентаризации, оценке и разработке систем использования и воспроизводства [49, 50]. Так, например, были выявлены зависимости территориальных сочетаний ресурсов полезных растений с элементами среды, которые позволяют в значительной степени объективизировать процесс освоения данных видов природных ресурсов на основе установленных взаимосвязей с отдельными компонентами природной среды.

О перспективах изучения и использования территориальных сочетаний естественных ресурсов (что будет правомерно и в отношении подгрупп внутри отдельных видов ресурсов) говорил еще А.А. Минц [32]. Он, обобщая опыт предыдущих исследований, под территориальным сочетанием естественных ресурсов понимает источники ресурсов различного вида, расположенные на определенной целостной территории и объединенные фактическим или перспективным совместным использованием в рамках единого производственно-территориального комплекса.

Последние годы много говорится об огромном природно-ресурсном потенциале Российской Федерации. Действительно ли так огромны запасы наших природных ресурсов, насколько глубоко они освоены в настоящее время и есть ли перспективы для дальнейшего освоения?

Сразу следует заметить, что природно-ресурсный потенциал любых территорий так или иначе ограничен. Некоторые виды ресурсов находятся на пределе своего использования (растительные, земельные), некоторые используются недостаточно (водные, минерально-сырьевые), потенциал рекреационных ресурсов может обеспечить территориям приоритетное направление социально-экономического развития. При разработке вопросов освоения и использования природных ресурсов следует учитывать степень их возобновимости.

В связи с происходящими изменениями в структуре общественного производства и использовании природно-ресурсного потенциала нельзя недооценивать воздействия хозяйственного освоения ресурсов на их состояние и природный комплекс. Поэтому важна роль географических исследований, связанных с природным и экономическим районированием.

Особенности минерально-сырьевой базы России связаны с историческими условиями, в которых она формировалась: ориентация не столько на экономические, сколько на военно-стратегические потребности и широкое использование подневольного труда заключенных. Во многих случаях сырьевая независимость достигалась за счет включения в разработку местрождений с относительно низким содержанием полезного компонента в руде (табл. 9), со сложными условиями разработки, а также расположенных в отдаленных и труднодоступных районах. Поэтому значительная часть горнодобывающих предприятий в рыночных условиях оказалась нерентабельной.

Следствием этого стали многочисленные, острейшие социальные проблемы северных городов и поселков, обвальный отток населения с Севера.

Содержание полезных компонентов в рудах месторождений России и зарубежных Минерально-сырьевая база России, имея крупный потенциал, в настоящий период оказалась во многом в критическом состоянии. Истощение сырьевых баз многих действующих предприятий, закрытие добывающих мощностей, низкие темпы ввода в эксплуатацию новых месторождений, отставание в развитии новых горнодобывающих мощностей взамен выбывающих и ряд других факторов на фоне обвального сокращения объемов геологоразведочных работ в 90-х годах — все это в ближайшей перспективе может привести к существенному сбою в работе минерально-сырьевого комплекса — основы устойчивого экономического развития страны [45]. Форсированный рост добычи геологоразведочных работ после упразднения в 2002 г. региональных фондов воспроизводства минерально-сырьевой базы, также чреват обвальным падением в последующий период. Созданный в угоду политической конъюнктуре миф о несказанном богатстве недр России и о природной ренте как спасительном буксире для экономики и страны в целом, насколько далек от действительности, настолько же вреден для верного определения экономической стратегии.

Рассматривая процесс освоения природно-ресурсного потенциала как в структурном, так и территориальном плане, приходим к выводу, что природопользование имеет важное практическое значение для развития различных отраслей хозяйства. В современных условиях происходит интенсификация не только производства, но и природопользования. Однако при всей важности производственного процесса мы обязаны на первое место всегда ставить природу как условие деятельности всех отраслей хозяйства.

По используемым свойствам и характеру зависимости от природы Т.Г. Рунова, И.Н. Волкова, Т.Г. Нефедова [54] выделяют две группы отраслей хозяйства и четыре вида природопользования 1. Отрасли, тесно связанные с природой, в т. ч.:

1.1. Природно-ресурсные: сельское, лесное, водное хозяйство, гидроэнергетика, горнодобыча, промыслы, использующие природу как источник ресурсов. Задача рациональной организации производства состоит в том, чтобы сохранить и увеличить ресурсовоспроизводящих свойств природы.

1.2. Отрасли ландшафтопользования. Курортно-оздоровительная деятельность, туризм и организация отдыха, горные, водные виды спорта, заповедно-природоохранная, научно-исследовательская деятельность.

Природно-ресурсные отрасли используют природу как обязательное условие своего размещения, способствующее их развитию в данной обстановке. Задача рациональной организации этого вида природопользования – сохранение используемых ландшафтов и их компонентов в состоянии наиболее близком к естественному при сохранении природного разнообразия и генофонда.

2. Отрасли, менее тесно связанные с природой, в т. ч.:

2.1. Отрасли, связанные с природой опосредованно – через ресурсные отрасли.

Это "базовые" отрасли промышленности: металлургия, энергетика, химическая и строительная индустрия, переработка нефти, газа, каменного угля, древесины, сельскохозяйственного сырья. Рационализация природопользования сводится к ресурсосберегающих, малоотходных и утилизационных технологий.

2.2. Отрасли, перерабатывающие, потребляющие и перераспределяющие сырье и топливо преимущественно в обработанном виде. Это отрасли обрабатывающей промышленности, транспорта, инфраструктуры, наименее зависящие от местных свойств природных систем, однако, воздействующие на них довольно сильно, т.к. их отходы плохо ассимилируются природой.

Задача рационализации природопользования состоит в снижении вредности, токсичности техногенного воздействия на среду и в сохранности ее качества.

Как особый "комплексный" вид природопользования рассматривается расселение людей: городские и сельские населенные пункты. Первоначально их размещение было производительных сил эти связи ослабли, но обострились проблемы сохранения природы как среды обитания людей [54].

Таким образом, нам видится следующая схема взаимоотношений человека с природой, связанная с развитием и рационализацией природопользования. На первом этапе развития человеческой цивилизации природа развивалась по естественным законам, а во взаимоотношениях человека и природы конфликтные ситуации возникали крайне редко. Используя самые необходимые природные ресурсы, человек создавал примитивные производства, слабо нарушая в целом гармонию природы.

Второй этап, начавшийся с образованием государств, характеризуется сначала постепенным, а потом и стремительным воздействием человека на окружающую среду, приведшим к возникновению техносферы. Ее влияние на природу становится столь протекающие на поверхности Земли ("парниковый эффект", разрушение озонового слоя, деградация почв, изменение качества вод и т.д.).

На третьем этапе, к которому мы еще не перешли, решающим фактором станет человеческая деятельность, но направленная на воспроизводство природной среды. Резко возрастет роль охраны природы. Производственная деятельность на основе безотходных технологий и рациональных методов ведения хозяйства будет способствовать гармонизации отношений человека (общества) с измененной природой, способной развиваться по своим законам, но с помощью человека.

Таким образом, природная среда через пространственно-организованный природно-ресурсный потенциал в значительной степени определяет природно-зональный характер природопользования и хозяйственную деятельность. Этим обусловлена и природопользования и соответствующих отраслей хозяйства.

Природные ресурсы, проблемы их использования и охраны Ресурсы литосферы многообразна. На литосферу, включающую в себя земную кору и верхнюю мантию, приходится преобладающая часть процессов большого (геологического) круговорота элементов. Атмосфера и гидросфера Земли образовались в результате дегазации и дегидратации недр, эти процессы продолжаются и в настоящее время (см. ниже), оказывая влияние на состав атмосферного воздуха и природных вод. Литосфера как твердая оболочка Земли образует субстрат для всех остальных геосфер, включая биосферу, ее строение обусловливает рельеф и через него непосредственно влияет на атмосферную циркуляцию, климат, распределение и свойства природных вод. Литосфера содержит в себе все запасы полезных ископаемых. Поверхностный горизонт литосферы образуют почвы.

Техногенное воздействие на геологическую среду связано с добычей полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией наземных и подземных сооружений, преднамеренным и непреднамеренным изменением эндогенных и экзогенных геологических процессов и свойств пород, в т.ч. с физическим, химическим и биологическим загрязнением.

Воздействия, связанные со строительством и эксплуатацией наземных и подземных сооружений, включают создание материальных объектов (зданий, сооружений, насыпей, дамб, плотин и водохранилищ, отвалов и терриконов) и изъятие горных масс (котлованы, карьеры, шахты и другие горные выработки и подземные полости, тоннели). Любое внесение или изъятие горных масс воздействует на распределение вертикальных, горизонтальных и касательных напряжений, существующих внутри массивов пород и между блоками пород. Напряжения имеют разнообразное происхождение и бывают связаны с давлением вышележащих пород, тектоническими процессами, подземными водами и газами. В тех случаях, когда напряжения превышают прочностные характеристики пород, происходят их деформации, нарушающие устойчивость как инженерных сооружений, так и (при больших масштабах техногенных воздействий) массивов пород. Оценка устойчивости инженерных сооружений является традиционной задачей инженерной геологии и включает большое число конкретных методов (главным образом полевых и лабораторных), разработанных применительно к определенным типам сооружений и видам возможных деформаций (просадки, оползни, обвалы, обрушения и др.). В последние десятилетия, в связи с резко возросшими масштабами антропогенных воздействий на геологическую среду и их последствий (техногенные землетрясения как внешние проявления дестабилизации недр), все большее внимание уделяется вопросам устойчивости самой геологической среды, изучением чего занимается экологическая геология. Классификация техногенных воздействий на геологическую среду представлена в табл. 3.

Классификация техногенных воздействий на геологическую среду Наибольшее внимание уделяется воздействиям на литосферу, приводящим к загрязнению подземных вод (см. ниже), техногенным землетрясениям, активизации экзогенных процессов (оползней, селей, лавин и др.), деградации многолетней мерзлоты.

Внимание к проблеме техногенных землетрясений было привлечено в связи с довольно многочисленными фактами активизации сейсмических процессов в районах добычи нефти и строительства крупных гидроэлектростанций в горных долинах. Исследования показали, что при наличии высокой тектонической напряженности дополнительная статическая или динамическая нагрузка на отдельные тектонические блоки способна стать провоцирующим фактором, к перечисленным выше эффектам может приводить перераспределение давлений в недрах при использовании активных методов добычи нефти (землетрясения 1989 и 1991 годов в Татарстане), активизация карстовых процессов при захоронении высокоагрессивных жидких отходов (г. Димитровград). Высказывались предположения и о влиянии на сейсмическую активность подземных ядерных взрывов. В то же время, повышенное внимание к проблеме землетрясений в платформенных районах способствует одностороннему, тенденциозному подходу при ее изучении. Так, при поисках исторических свидетельств любые упоминания в исторических документах о разрушениях, подземном гуле и треске и т.п. трактуются непременно как землетрясения, с соответствующими оценками балльности по косвенным признакам (7 баллов в Саратове и 7–8 баллов в Козьмодемьянске в начале ХIХ века и т.п.), хотя, по меньшей мере, вероятно, что в действительности это могли быть оползни, карстовые провалы, морозобойные удары и др. [37].

Активизация экзогенных процессов происходит при неоправданном воздействии на формы рельефа, находящиеся в неустойчиво равновесном состоянии: оползневые склоны, селевые и лавинные очаги и др. Чаще всего это происходит при земляных сельскохозяйственном освоении территорий известна как ускоренная или "сельскохозяйственная" эрозия.

Мониторинг геологической среды находится в стадии становления и включает ряд частных видов, в т.ч. [26]:

– инженерно-геологический мониторинг, осуществляемый в районах развития потенциально опасных процессов (оползни, сели, лавины, карсты и др.), угрожающих населению и важным хозяйственным объектам. Осуществляется с использованием ряда методов: дистанционного зондирования, повторных геодезических измерений, контроля с помощью автоматических датчиков;

– гидрогеологический мониторинг, осуществляемый в районах месторождений подземных вод, а также вблизи химических и горно-обогатительных предприятий, нефтепромыслов и других потенциальных источников загрязнения подземных вод.

Гидрогеологический мониторинг основывается на наблюдениях за уровнями, дебитами и химическим составом вод в скважинах и родниках;

– геокриологический мониторинг, осуществляемый в районах многолетней мерзлоты, в городах и на крупных хозяйственных объектах;

предпринимаются в городах и на крупных хозяйственных объектах в районах высокой сейсмичности. Универсальной методики контроля сейсмической обстановки не выработано, используются местные закономерности. В частности, для контроля за сейсмической напряженностью используется свойство подземных вод выделяться или поглощаться, в зависимости от давлений в недрах. В связи с этим, для прогноза землетрясений ведутся наблюдения за составом подземных вод и водообильностью определенных водоносных горизонтов.

предпринимаемых для предотвращения нежелательных геологических процессов, а также специальные мероприятия по защите геологической среды, предпринимаемые при наличии таких воздействий для минимизации их последствий. Основным средством профилактики является процедура Оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экологической экспертизы проектов, связанных с воздействиями на геологическую среду.

При наличии риска техногенных воздействий на потенциально неустойчивые участки литосферы предусматривается территориальное перераспределение намечаемой деятельности, с переносом ее на устойчивые участки, полный или частичный отказ от намечаемой деятельности, осуществление защитных мероприятий.

профилактических целях, так и в рамках борьбы с опасными последствиями техногенных воздействий на литосферу. Для инженерной защиты объектов от опасных проявлений экзогенных геологических процессов применяют защитные сооружения различных конструкций: дамбы для защиты от наводнений, галереи и штольни для дренирования оползневых склонов, устройство контрфорсов в основании оползневых склонов, противолавинные защитные галереи, противоселевые плотины, дамбы и решетки для задержания камней. Имеется целый комплекс методов укрепления слабых грунтов:

кольматирование, электрообработка, замораживание и др. Способы защиты подземных вод рассмотрены выше.

Атмосфера и климатические ресурсы Функции атмосферы в глобальной геосистеме. Как известно из геохимии, миграция газов является наиболее быстрой формой движения вещества. Газовая среда, по сравнению со всеми другими формами нахождения вещества, наиболее благоприятна как для перемещений в пространстве, так и изменений физико-химической природы.

Посредством атмосферы осуществляются солнечно-земные связи, взаимодействие с другими космическими объектами. Поэтому, хотя суммарная масса атмосферы Земли составляет менее 10-4% массы планеты (по разным оценкам от 5,15 до 5,9·1015 т), ее роль в природных процессах совершенно несопоставима с массовой долей [24]. Атмосфера защищает поверхность Земли от жестких космических излучений, определяет тепловой режим, является средой, в которой осуществляется тепло- и влагоперенос, формирующие климат планеты. Состояние атмосферы (прозрачность, газовый состав) определяет глобальный климат и другие условия протекания природных химических и физических процессов. Изменения состава атмосферы, происходившие на протяжении геологической истории, влекли за собой смены геохимических обстановок и самой направленности развития географической оболочки.

Атмосфера является важнейшей жизнеобеспечивающей средой и необходимым условием существования преобладающей части форм жизни. Из атмосферы заимствуются газы, необходимые растениям и животным, туда же поступают газообразные продукты жизнедеятельности и разложения органического вещества. Т.о., обмен веществ между организмами и атмосферой образует существенную часть биологического круговорота.

Состав атмосферного воздуха. Воздух довольно однороден по составу, практически отсутствует его дифференциация по природным зонам и секторам. Чистый и сухой воздух включает 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,033% углекислого газа, 0,01% приходится на остальные компоненты: неон, гелий, криптон, ксенон, аммиак, водород, оксиды азота, метан, хлор и др. Содержание водяных паров изменяется от 0,01% до 4%, значительным колебаниям подвержено также содержание твердых частиц (аэрозолей).

Трансформации состава атмосферного воздуха, обусловленные загрязнением, происходят как вследствие естественных причин, так и под воздействием деятельности человека. Атмосферные выбросы классифицируются по следующим признакам:

– по условиям выброса: организованные, т.е. осуществляемые через специально предназначенные технические устройства: дымовые трубы, выхлопные трубы автомобилей, и неорганизованные – через вентиляционные фонари, окна, с пылящих поверхностей, что сложнее поддается контролю и очистке;

– по температуре вещества в выбросах: холодные, с температурой, существенно не отличающейся от температуры окружающего атмосферного воздуха, вследствие чего не происходит их подъема, и горячие, для которых характерен значительный вертикальный подъем и, вследствие этого, перенос на более значительные расстояния;

– по составу: твердые, жидкие и газообразные. Последние преобладают как по объему, так и по количеству веществ, достигающему многих тысяч. При этом различают так называемые основные вещества-загрязнители, на которые приходится 85% всей массы загрязнений: диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, пыль – и специфические вещества, среди которых наиболее распространены летучие органические соединения, углеводороды, фенол, формальдегид, сероводород, сероуглерод и др. [19];

– по токсичности различают 4 класса опасности загрязняющих веществ: 1-й класс – чрезвычайно опасные (ПДКрз ниже 0,1 мг/м3), например, бенз(а)пирен, свинец, ртуть, 2-й класс – высокоопасные (ПДКрз 0,1–1 мг/м3), например, хлор, хлористый водород, сероводород, диоксид азота, 3-й класс – умеренно опасные (ПДКрз 1–10 мг/м3): диоксид серы, сажа, пыль, 4-й класс – малоопасные (ПДКрз выше 10 мг/м3), например, оксид углерода, аммиак, бензин.

промышленных зонах (по [29]). Климат крупного города отличается от климата окрестностей: для него характерны более высокая температура, более частые туманы и осадки, наличие местных особенностей циркуляции, уменьшение ультрафиолетового излучения вследствие запыленности. Над крупными городами, особенно при безветрии или слабых ветрах, висит облако пыли, газа, дыма высотой до 1–2 км, иногда оно хорошо видно невооруженным глазом. Состав этого облака зависит от состава промышленных выбросов и количества автомобилей. Превышение температуры над окрестностями обычно достигает максимума в центре, где за счет более сильного прогрева зданий и строений, асфальта, утечек теплого воздуха из помещений, формируется "остров тепла".

Мощность этого "острова" по вертикали над крупнейшими городами достигает 100– м, над менее крупными – порядка десятков метров. В пределах "острова тепла" развиваются восходящие потоки, что обуславливает центростремительное движение воздуха со скоростью (при безветрии) до 2–3 м/с. Следствием этого является концентрация в центре загрязнений со всего города. Температурные контрасты между центром и окраиной уменьшаются с увеличением облачности и в нерабочие дни [11].

Величина температурных контрастов в крупнейших городах достигает 5–70 С.

Фактическая конфигурация "острова тепла" и связанных с ним особенностей местной циркуляции зависит от планировки города. При наличии в городе нескольких обособленных массивов застройки, в т.ч. нескольких промышленных зон с мощными источниками горячих выбросов, вместо единого "острова тепла" может сформироваться несколько частных. Над зелеными насаждениями и водоемами формируются нисходящие потоки, усложняющие структуру внутригородской циркуляции.

административных и экономических методов управления. Для стационарных источников загрязнения установлен разрешительный порядок: выбросы допускаются на основании разрешений, выдаваемых уполномоченными государственными природоохранными органами, формой разрешения является устанавливаемый для каждого конкретного источника и предприятия в целом предельно допустимый выброс (ПДВ), пересматриваемый раз в 5 лет, или (до его установления) временно согласованный выброс (ВСВ). ПДВ определяется расчетным путем, с использованием типовой методики ОНД-86 [38] и реализующих ее стандартных (сертифицированных) программных средств. За ПДВ (по каждому веществу) принимается выброс, который с учетом мощности источника, климатических характеристик, фонового уровня загрязнения атмосферы, не приведет к превышению ПДК в 95% случаев.

Предприятия, получившие разрешение на выброс, должны обеспечивать соблюдение экологических требований и своими силами организовывать контроль источников загрязнения [38]. Первичный контроль за источниками загрязнения атмосферы включает инвентаризацию источников и определение состава и объемов выбросов от них, в граммах в секунду и тоннах в год. Объемы выбросов определяют расчетным путем на основе отраслевых нормативов, с учетом продолжительности работы единиц оборудования и удельных выбросов от них [56], и лабораторноинструментальным путем, на основе отбора и анализа проб отходящих газов [58]. При аварийных выбросах, вызвавших экстремально высокое загрязнение воздуха, вследствие чего был нанесен ущерб здоровью населения, флоре и фауне, экономике, виновные выплачивают штрафы и компенсации за нанесенный ущерб в административном или судебном порядке.

Полнота и достоверность отчетов об объемах и составе выбросов зависит от добросовестности и компетентности природоохранных служб предприятий. Контроль достоверности данных об объемах и составе выбросов возложен на государственные природоохранные органы. Соответственно, предприятия заинтересованы в снижении платы за загрязнение атмосферы, а государственные природоохранные органы – в полноте ее поступления.

Внесение платы за загрязнение не освобождает природопользователей от штрафных санкций и возмещения вреда в случаях аварийного, экстремально высокого загрязнения, а также от необходимости выполнения природоохранных мероприятий [64].

Возможность снижения платы в случае выполнения природоохранных мероприятий создает для предприятий стимул для их реализации. Кроме того, по согласованию с природоохранными органами, затраты на природоохранные мероприятия могут засчитываться в счет платежей за загрязнение. Снижение платы в связи с уменьшением объемов выбросов должно достигаться на основе разработки и реализации планов природоохранных мероприятий. Такие планы разрабатываются предприятиями как составные части документации по ПДВ. Из планов природоохранных мероприятий предприятий, а также районных, городских, региональных и федеральных мероприятий, финансируемых за счет соответствующих бюджетов и внебюджетных экологических фондов, складываются разделы целевых комплексных программ охраны окружающей среды, посвященные охране атмосферного воздуха.

экономического регулирования загрязнения атмосферы. Важным отличием является содержащаяся в законодательстве стран–членов организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) возможность судебной защиты своих интересов как группами населения (если они не удовлетворены деятельностью государственных природоохранных органов), так и предприятиями, коммерческими объединениями (если те считают, что требования государственных природоохранных органов выходят за рамки национального законодательства) [61]. Такая система ставит все стороны в равное положение и способствует повышению ответственности государственных природоохранных органов.

Основные направления снижения загрязненности атмосферы образуют большие группы мероприятий:

малоотходных технологий. Это включает множество конкретных мероприятий, направленных на предотвращение образования загрязняющих веществ путем замены высокоотходных технологических процессов на менее отходные, улучшения качества топлива, отказа от использования высокосернистых сортов угля и нефти и т.п. Пути снижения объемов выбросов от предприятий отдельных отраслей рассмотрены выше.

2. Использование газоочистительных и пылеулавливающих установок для очистки выбросов от веществ, образование которых не удалось предотвратить технологическими методами. Основные, наиболее распространенные типы пылегазоулавливающих установок включают следующие: сухие, мокрые, электростатические, адсорберы и поглотители [8].

Сухие пылеулавливающие установки включают:

– тканевые и волокнистые фильтры, металлические камеры с подвешенными внутри фильтровальными рукавами (полотнищами);

– пылевые камеры – кирпичные или металлические сооружения, через которые пропускается запыленный газовый поток и где создаются условия для его замедления после прохождения узкой трубы;

– циклоны. Их принцип действия основан на том, что в металлическом аппарате соответствующей конструкции газопылевому потоку придается вращательно-нисходящее движение, и частицы пыли приобретают инерцию. В нижней части (бункере) направление движения газа меняется на противоположное (восходящее), а частицы пыли по инерции оседают. Нередко применяются целые батареи последовательно расположенных циклонов для более полной очистки.

"Мокрые" установки включают:

– скрубберы (мокрые золоуловители), они представляют собой цилиндры, в которых очищаемые газы орошают жидкостью через несколько рядов форсунок. К их преимуществам относятся: высокая эффективность пылеудаления, частичное удаление газов (главным образом диоксида серы) за счет абсорбции жидкостью. Недостатки связаны с образованием высокоагрессивной кислотной пульпы, следствием чего является коррозия, и вытекающие из этого сложности с обслуживанием;

– аппараты Вентури, включающие трубу с узкой горловиной (труба Вентури) и каплеуловитель. В трубе Вентури в горловине происходит дробление орошающей жидкости потоком газов. Скорость последних в горловине увеличивается до 50-120 м/сек.

Затем газы поступают в каплеуловитель, представляющий собой циклон, где происходит разделение на очищенный газ и отработанную жидкость. Эффективность пылеулавливания – до 98%, улавливаются и некоторые газы. Некоторые зарубежные конструкции скрубберов и аппарата Вентури для большей эффективности делают вращающимися, оборудуют замкнутым циклом оборота орошающей жидкости, со шламоотстойником;

– струйные газопромыватели, по конструкции близкие к аппарату Вентури, но с добавлением орошения газов в каплеуловителе. Эффективность улавливания пыли – 94Электростатические установки (электрофильтры). Очищаемый газ пропускается через коронирующие электроды, где пылевые частицы приобретают заряд, и осадительные электроды (решетки), к которым частицы "прилипают". Для более полной очистки фильтр представляет собой систему последовательно расположенных коронирующих и осадительных электродов. Для удаления осевших частиц осадительные электроды периодически отключают и встряхивают. Эффективность – до 96 %. Все эти конструкции улавливают только пыль.

Адсорберы и поглотители представляют собой цилиндры с помещенными внутри решетчатыми конусами, на каждый из которых насыпаются адсорбенты и реагенты. Для очистки выбросов от газообразных загрязнителей применяются химические и физикохимические методы: адсорбция, окисление, восстановление, в том числе каталитические превращения. Очищаемые газы пропускаются через сухие и мокрые поглотители:

активированный уголь, силикогель, цеолиты. Существует и постоянно растет значительное количество специфических методов химической обработки, применительно к конкретным веществам (см. выше). Так, серосодержащие газы окисляют до серного ангидрида, который далее нейтрализуют основаниями, с получением сернокислых солей, либо при высокой концентрации перерабатывают в серную кислоту. При относительно низких концентрациях (до 0,1 – 0,15 %) могут применяться адсорбенты (активированный уголь и др.). Для очистки выбросов от оксидов азота используют высокотемпературное окисление (сжигание) природным газом и низкотемпературное восстановление аммиаком.

Минимизация последствий загрязнения атмосферы. Вещества, от которых не удалось избавиться путем совершенствования технологий и/или очистки выбросов, следует по возможности направлять туда, где они принесут минимальный вред.

Минимизация последствий атмосферного загрязнения достигается путем пространственного и временного перераспределения выбросов, а также рационального взаимного размещения объектов, являющихся их источниками и реципиентами.

Пространственное перераспределение выбросов достигается путем строительства высоких дымовых труб, позволяющих рассеять выброс в возможно большем объеме воздуха и, таким образом, понизить его концентрацию. Временное перераспределение достигается путем регламентации работы агрегатов, являющихся источниками загрязнения, с учетом метеорологических ситуаций, что должно предусматриваться планами мероприятий при НМУ. Так, котельные и ТЭЦ могут работать на газовом топливе, когда ветер направлен в сторону жилых районов, и на мазуте или угле при иных ситуациях.

Минимизация последствий загрязнения атмосферы выбросами от автотранспорта достигается путем соответствующей организации транспортных потоков. Для этого прокладываются объездные дороги, направляющие транзитный транспорт мимо населенных пунктов, создаются транспортные развязки и магистрали непрерывного движения, призванные свести к минимуму простои на холостом ходу перед светофорами и т.п. Для достижения этих же целей административным путем или взиманием платы ограничивается въезд транспорта в районы со сложными экологическими ситуациями и/или требующие особой охраны.

Ресурсы гидросферы Вода на Земле образует гидросферу, которая объединяет все свободные (не связанные физически или химически) воды, способные свободно передвигаться под влиянием солнечной энергии, переходить из одного состояния в другое. Известно, что гидросфера состоит из Мирового океана, поверхностных и подземных вод суши, ледников, почвенной влаги, паров атмосферы. Количество воды на Земле таково, что если бы Земля представляла собой идеально ровный шар, то ее покрывал бы океан глубиной около 3 тыс. метров. На Мировой океан приходится до 96,5% всей воды, но вследствие солености хозяйственное использование этих вод невелико. На пресные воды приходится всего 2,53% всей воды Земли. Но и из этого количества 68,7% – вода ледников и 30,1% – пресные подземные воды. На реки приходится всего 0,006% запаса пресных вод и 0,0002% всех вод [47]. Годовой сток всех рек – всего 45 тыс. км3, это меньше суммарного объема воды озера Байкал (23 тыс. км3) и Великих озер (24 тыс. км3) [31]. Объем ежегодно возобновляемых ресурсов пресных вод приближенно равен суммарному годовому стоку рек и составляет 45 тыс. км3/год [36].

Все воды, входящие в различные части гидросферы, участвуют в круговороте и обновляются за разные промежутки времени: от нескольких часов (биологическая вода), нескольких суток (атмосферная влага и вода в руслах рек) до десятков тысяч лет (многолетнемерзлые породы и полярные ледники), сотен тысяч и даже миллионов лет (подземные воды зон замедленного и весьма замедленного водообмена) [31].

Возобновление запасов вод происходит за счет их участия в круговоротах, различают большой и малый круговороты воды. Большой круговорот включает высвобождение части химически связанной воды из пород мантии и коры Земли, выделение свободной воды в ходе вулканической деятельности, связывание свободной воды в осадочных породах (в последнее время это звено дополнилось связыванием воды в процессе производства), вовлечение части осадочных пород со связанной в них водой в мантию и, таким образом, возврат воды в недра. Следствием этого круговорота является образование Мирового океана за счет выделенной воды из мантии.

Малый круговорот воды более известен, т.к. он изучается в школе. Малый круговорот происходит по схеме "испарение–осадки–сток", его следствие – непрерывный поверхностный и надземный сток, пополнение подземных вод и ледников. Масштабы малого круговорота обеспечиваются тепловым балансом и общей циркуляцией атмосферы и составляют 577 тыс. км3/год [31].

Водные ресурсы – едва ли не наиболее яркий пример возобновимых ресурсов, их возобновление происходит в процессе круговорота воды. Но на этом же примере хорошо видна грань между возобновимыми и невозобновимыми ресурсами: отбор речных вод в объеме сверх местного стока ведет к понижению уровня, обмелению и целому комплексу связанных с этим проблем. Отбор подземных вод в объеме больше подземного стока также ведет к понижению уровня, подтягиванию солоноватых и соленых вод зоны замедленного водообмена. Загрязнение делает воды непригодными для использования и также истощает водные ресурсы. Загрязнение водных объектов имеет ряд особенностей, затрудняющих его контроль. Хотя количество точек сброса сточных вод на 1–2 порядка уступает числу точек атмосферных выбросов, через каждый источник (коллектор) в водоемы обычно поступают стоки разного происхождения (коммунально-бытовые, ливневые, производственные от разных предприятий), состава и форм нахождения поллютантов (растворенные, нерастворенные, коллоидные). Баланс загрязняющих веществ в системе "источник загрязнения – водоем" искажается в связи с наличием промежуточных объектов, играющих неоднозначную роль, пруды-накопители и донные отложения могут как связывать поллютанты с выведением их из геохимического потока рассеяния, так и служить источниками вторичного загрязнения.

Антропогенные изменения элементов гидрологического цикла и их последствия. Техногенные воздействия пока существенно не сказались на ходе большого круговорота воды, но привели к значительным как качественным, так и количественным изменениям малого круговорота. Воздействию деятельности человека в той или иной степени подвергаются все основные звенья гидрологического цикла, каковыми являются:

испарение, осадки и сток [6]. Испарение под воздействием деятельности человека изменяется неоднозначно. Испарение уменьшается при осушительных мелиорациях, сведении лесов, понижении уровня водоемов вследствие водохозяйственных мероприятий, застройке и асфальтировании поверхностей. Испарение увеличивается при орошении и создании водохранилищ. Поскольку районы осушительных и оросительных мелиоративных мероприятий в основном не совпадают, деятельность человека приводит к территориальному перераспределению объемов испарения. Масштабы перераспределения объемов испарения для территории бывшего СССР составляют от десятков до сотен км3 в год [39].

Выпадение осадков меняется в рамках изменений климата. Масштабы этих изменений пока не выходят за пределы естественных межгодовых колебаний. Более существенным экологическим фактором является изменение химического состава осадков, в частности их закисление. Сток под воздействием деятельности человека претерпевает наиболее многообразные и глубокие изменения. Наиболее заметным по своим последствиям является изменение состава стока, т.е. загрязнение, происходящее главным образом вследствие водопотребления и водоотведения.

Замена естественных ландшафтов техногенными, в т.ч. сведение лесов, распашка земель, выпас скота приводит к изменению соотношения между подземным и поверхностным стоком в сторону увеличения последнего. Это влечет за собой увеличение высоты весенних паводков и понижение уровня грунтовых вод, истощение родников, понижение уровней и пересыхание малых рек в летнее время. Сток рек сокращается и под воздействием прямого безвозвратного водопотребления. Локальное увеличение поверхностного стока происходит при застройке и создании асфальтовых покрытий. Регулирование стока, связанное с созданием водохранилищ, занимает видное место в этой природной цепной реакции.

оврагообразовании, русловых деформациях при добыче полезных ископаемых, обустройстве судоходных путей, укреплении берегов.

Водопользование – это совокупность всех форм и видов использования водных ресурсов в общей системе природопользования. Водопользование включает:

использование водных объектов для удовлетворения потребностей населения и хозяйства (водный транспорт и лесосплав, рекреационное использование), использование воды без изъятия ее из водных объектов, путем пропускания воды через объект водопользования (ГЭС, мельницы), водопотребление, т.е. изъятие воды из водных объектов.

использованной воды в источник водоснабжения, и безвозвратное, связанное с вхождением воды в состав продукции или расходом ее на фильтрацию, испарение и т.п.

Водопотребление в мире колеблется от 3 до 700 л/чел в сутки и имеет тенденцию к быстрому росту. В ряде изданий прошлых лет содержится положение о том, что потребление воды на душу населения – показатель развитости, культуры ведения хозяйства и т.п. Приводились примеры: водопотребление в Москве – 350 л в день, в Лондоне – 170 л в день. Фактически же высокие цифры водопотребления часто отражают неэффективное использование воды, многочисленные потери ее.

Вода – один из важнейших ресурсов для сельского хозяйства и многих отраслей промышленности, один из ведущих факторов размещения производства, во многих случаях – сдерживающий фактор (например, для Уральского региона). К наиболее водоемким отраслям промышленности относятся черная и цветная металлургия (на производство 1 т чугуна требуется 40-50 м3 свежей воды), химическая промышленность (на производство 1 т химических волокон требуется 2000-3000 м3 свежей воды) и целлюлозно-бумажная промышленность (на производство 1 т целлюлозы требуется 400м3 свежей воды), эти же отрасли производят и максимальное количество сточных вод [31]. Оценивая водоемкость предприятия и отрасли в целом, следует учитывать не только удельное водопотребление, но и масштабы производства. Не меньшие водные проблемы в настоящее время создает и сельское хозяйство: 1 га кукурузы испаряет за вегетационный период 2-3 тыс. м3 воды, для выращивания 1 т пшеницы требуется м3 воды, 1 т риса – 4000 м3, 1 т хлопка – 10000 м3 [36]. Общеизвестна роль хлопководства в нарушении водного баланса речных бассейнов Средней Азии, что привело к катастрофическому падению уровня Аральского моря. Животноводство в меньшей степени лимитируется водными ресурсами и поэтому часто играет роль основной отрасли хозяйства там, где водных ресурсов недостаточно для других отраслей. Однако в бывшем СССР в период увлечения строительством животноводческих комплексов было немало случаев (преимущественно в степной и лесостепной зонах), когда комплексы на сотни тысяч голов так и не выходили на проектную мощность, в т.ч. из-за нехватки воды.

Источники загрязнения поверхностных вод. Основная причина загрязнения водных бассейнов – сброс неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод.

Преобладающая часть воды, используемой в промышленности, сельском хозяйстве, в хозяйственно-бытовых целях, возвращается в водоемы загрязненной. Источниками загрязнения поверхностных вод являются объекты, вносящие в них загрязняющие вещества, микроорганизмы или избыточную теплоту. К числу основных источников загрязнения водоемов относятся следующие:

Промышленные стоки, поступающие в системы производственной канализации.

Их количество и состав сильно различаются, в зависимости от типа и мощности предприятия, вида сырья, характера технологии, используемой аппаратуры и т.д. Всего на долю промышленности приходится 70–80% всех сточных вод [11]. Существует два типа водоснабжения предприятий – прямоточное, при котором отработанные воды, в той или иной степени очищенные или неочищенные, возвращаются в водоем, и оборотное, при котором сточные воды после очистки вновь многократно используются в производственном процессе. По мере внедрения систем оборотного водоснабжения доля промышленных стоков в загрязнении водных объектов постепенно снижается.

В промышленном производстве вода используется как теплоноситель, поглотитель, растворитель, как средство транспортировки [36], а часто для нескольких целей одновременно. Соответственно, промышленные сточные воды очень сильно различаются по степени загрязненности. Отдельные виды промышленных сточных вод содержат компоненты, представляющие определенную ценность как сырье. Различают класса сточных вод: загрязненные неочищенные, недостаточно очищенные, нормативно очищенные, условно чистые (не требующие очистки).

электростанций. Они могут и не содержать загрязняющих веществ, но вызывать нарушение температурного режима (тепловое загрязнение), приводящее к нарушению биологических процессов и эвтрофикации водоемов.

Хозяйственно-бытовые (коммунальные) стоки составляют примерно 20% всего объема сточных вод, причем по мере снижения вклада промышленных источников их доля в водоотведении постепенно растет [11]. Хозяйственно-бытовые сточные воды имеют относительно устойчивый состав. От 1 человека в сутки в среднем поступает: 65 г взвешенных веществ, 8 г азота аммонийного, 3,3 г фосфатов, 9 г хлоридов, 60–75 г органических веществ (БПКп) [40].

пестициды, нефтепродукты, тяжелые металлы, смываемые ливневыми и талыми водами с животноводческие комплексы, перерабатывающие предприятия) поступающие загрязняющие вещества концентрируются и по характеру воздействия практически не отличаются от промышленных стоков. Воздействие данного источника загрязнения усугубляется в связи с отсутствием (как правило) очистки. Воздействие диффузных источников загрязнения сложно не только предотвратить, но даже учесть. Наиболее подвержены воздействию диффузных источников загрязнения малые реки.

Жидкие полезные ископаемые и сопутствующие вещества (нефть и рассолы из глубинных горизонтов, шахтные и рудничные сточные воды). Могут попадать в водоемы как вследствие потерь при добыче и транспортировке, так и из естественных выходов (например, у берегов Калифорнии, в Мексиканском и Персидском заливах и др. [31]).

Этот источник загрязнения, в связи с большими масштабами добычи и транспортировки нефти, в сочетании с износом оборудования и другими причинами роста аварийности в последние десятилетия многократно приводил к катастрофическим последствиям (аварии танкеров у берегов Великобритании, Японии, на Аляске, аварии нефтепроводов в республиках Коми и Башкортостан).

Объекты водопользования, что включает загрязнение водоемов водным транспортом, лесосплавом, добычей полезных ископаемых в акваториях.

Загрязнения, поступающие из атмосферы в результате их осаждения и вымывания атмосферными осадками (иногда до 15% [40]).

Образование загрязняющих веществ непосредственно в водоемах, что чаще всего бывает связано с созданием водохранилищ (усиленное развитие фитопланктона, в т.ч. сине-зеленых водорослей, выделяющих токсичные вещества).

Источники загрязнения подземных вод. Загрязнение подземных вод происходит при фильтрации загрязняющих веществ с поверхности, а также при гидродинамических и физико-химических процессах, развивающихся непосредственно в недрах при техногенном воздействии на них, т.е. различают загрязнение подземных вод "сверху" и "снизу", по имеющимся оценкам [16] преобладает первое. Проблема загрязнения подземных вод усугубляется в связи с тем, что в условиях характерной для подземных горизонтов анаэробной восстановительной среды, постоянно низких температур, отсутствия солнечного света, процессы самоочищения резко замедлены. Различают [36] следующие основные виды источников загрязнения подземных вод:

использованием в качестве сырья веществ, способных мигрировать с подземными водами.

Места хранения и транспортировки промышленной продукции и отходов производства. Этот источник загрязнения наиболее характерен для предприятий горнодобывающей, металлургической и химической промышленности (шлако- и шламонакопители, скопления "хвостов" обогащения руд, пруды-накопители и отстойники сточных вод). В последние годы выявлен ряд случаев крупномасштабного преднамеренного слива на нефтебазах и в бензохранилищах.

Места аккумуляции коммунальных и бытовых отходов (свалки, выгребные ямы), не оборудованные в соответствии с современными экологическими требованиями гидроизоляцией и системами сбора, удаления и обезвреживания фильтрующихся и конденсирующихся вод. Загрязнение подземных вод нередко происходит и при размещении кладбищ и могильников, полей орошения, фильтрации и ассенизации на участках, сложенных проницаемыми породами.

Сельскохозяйственные объекты и угодья, где хранятся или применяются удобрения и пестициды, имеются скопления навоза. Особенно большую опасность для загрязнения подземных вод представляют хранилища пестицидов, в т.ч. запрещенных к употреблению, а также недействующие скважины на животноводческих фермах.

Участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков. Роль этого источника загрязнения подземных вод практически не изучена, но несомненно, что он влияет на формирование фоновых уровней концентрации поллютантов.

Буровые скважины, нарушающие целостность водоупоров. Загрязнение по неликвидированным скважинам, а также по затрубному пространству разведочных и эксплуатационных скважин может происходить как сверху, с буровых площадок, так и снизу, под напором, из глубинных водоносных горизонтов и нефтяных залежей.

Особенности загрязнения подземных вод связаны с тем, что при низких температурах, отсутствии солнечного света, недостатке или отсутствии кислорода процессы самоочищения протекают крайне замедленно, нередко развиваются вторичные процессы, усиливающие эффект загрязнения. Так, соленые воды в процессе фильтрации способны многократно (до десятков раз) увеличивать проницаемость пород и загрязнять водоносные горизонты на расстояниях до десятков километров от источника, причем интенсивность фильтрации соленых вод с течением времени увеличивается. Нефтяное загрязнение подземных вод исключительно устойчиво: при внедрении в водоносную систему 1 м3 нефти образуется и существует от 80 до 500 лет зона загрязнения протяженностью до 1,5 км [1]. Широко распространено образование сероводорода при попадании органических загрязнений в анаэробную среду подземных водоносных горизонтов. Подъем глубинных вод и флюидов по естественным нарушениям водоупоров (разломам) способен также приводить к аналогичным эффектам.

Охрана подземных и поверхностных вод Нормирование загрязнения водной среды осуществляется в рамках принципов гигиенического нормирования (см. выше), но в то же время имеет ряд особенностей.

Нормативы качества воды устанавливаются по-разному, в зависимости от характера использования водоемов: для хозяйственно-питьевого водоснабжения, для рекреационных или рыбохозяйственных целей. Соответственно, различают предельно допустимые концентрации для разных категорий водоемов:

ПДКв – предельно допустимая концентрация, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей жизни и на здоровье последующих поколений, а также не должна ухудшать гигиенические условия водопользования, ПДКвр – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей [9]. Установление ПДК требует длительных дорогостоящих исследований, при их отсутствии на основе экспрессных оценок временно устанавливаются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Для водоемов, используемых в хозяйственно-питьевых и рекреационных целях, установлено 11 основных показателей состава и свойств воды (содержание взвешенных веществ, плавающие примеси, запахи и привкусы, окраска, температура, рН, минерализация, растворенный кислород, биохимическое потребление кислорода, содержание бактерий, содержание токсичных веществ), в т.ч. ПДК для 420 веществ, для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях, установлено 8 основных показателей состава и свойств воды (содержание взвешенных веществ, плавающие примеси, запахи и привкусы, окраска, температура, рН, растворенный кислород, биохимическое потребление кислорода, содержание токсичных веществ), в т.ч. ПДК для 72 веществ [11].

ПДКвр определяется исходя из требования устойчивости популяций ихтиофауны, по своему содержанию они максимально (в сравнении с другими нормативами) приближаются к экологическим ПДК [12]. При этом, согласно "Правилам охраны поверхностных вод…" [44], требование соблюдения ПДК распространяется не на все акватории водоемов, а лишь на места водопользования и створы на расстоянии до 1 км от таких мест. Отнесение водоемов к категории рыбохозяйственных входит в компетенцию местных органов управления водным хозяйством; практически рыбохозяйственными считаются все водоемы, за исключением отстойников сточных вод и т.п.

Поскольку характер воздействия загрязняющих веществ на организмы неодинаков, различают отдельные группы нормативных показателей по видам воздействия – лимитирующим признакам вредности (ЛПВ). Для концентраций загрязняющих веществ в водоемах установлены:

– органолептический ЛПВ – вещества, изменяющие органолептические свойства воды (цвет, запах, вкус);

– общесанитарный ЛПВ – вещества, влияющие на общее санитарное состояние водоема (в т.ч. на скорость процессов самоочищения);

– санитарно-токсикологический ЛПВ – вещества, непосредственно оказывающие воздействие на организм человека и гидробионтов. Для рыбохозяйственных водоемов выделяют также токсикологический и рыбохозяйственный ЛПВ. Если вещество способно оказывать воздействия, относящиеся к разным ЛПВ, то в качестве нормативного выбирается ЛПВ с минимальным уровнем воздействия. При этом для водоемов различного назначения ПДК одного и того же вещества могут быть установлены по разным ЛПВ.

Предельно допустимые сбросы (ПДС) предприятий, канализационных систем городов и т.п. должны обеспечивать соблюдение ПДК в указанных выше створах. ПДС рассчитываются с учетом фонового уровня загрязнения и ряда гидрологических параметров: расхода воды 95% обеспеченности, средней скорости течения, глубины, коэффициента шероховатости дна потока.

Предельно допустимые концентрации отдельных распространенных загрязняющих веществ приводятся в таблице 4.

Предельно допустимые концентрации распространенных загрязняющих веществ ация общая Как видно из приведенной таблицы, соотношения между ПДК для водоемов разного назначения неодинаковы. Если при нормировании воздуха ПДКрз во всех случаях выше ПДКмр, а ПДКмр выше или равна ПДКсс, то при нормировании воды ПДК для рыбохозяйственных водоемов могут быть как выше, так и ниже, чем ПДК для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения. Поскольку использование водоемов, как правило, является многоцелевым, природоохранные органы обычно руководствуются теми ПДК, которые являются более жесткими. При этом возникают некоторые коллизии, связанные с недостаточным учетом в экологическом нормировании разнообразия форм нахождения веществ. Так, ПДК тяжелых металлов установлены для валовых содержаний, тогда как токсичными являются лишь свободные ионы. В результате по ряду веществ ПДК фактически установлены на уровне природного фона или даже ниже его [12]. Вследствие этого природоохранные органы на местах достаточно часто фиксируют многократные превышения ПДК, в частности по железу и меди, в водах рек, в бассейнах которых отсутствуют промышленные источники загрязнения. Это подрывает доверие к самому принципу экологического нормирования.

Использование столь жестких (ниже природного фона) ПДК при расчетах ПДС и допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятий приводит на практике к абсурдной ситуации, когда требования к сточной воде предприятий оказываются более строгими, чем к требования к воде водоемов и даже питьевой [63]. Т.е. от предприятий требуется сбрасывать воду, значительно (до 2- порядков) более чистую, чем потребляемая ими, что явно нереально.

Контроль источников загрязнения поверхностных вод в значительной степени схож с контролем атмосферных выбросов: предприятия представляют данные о водопотреблении и водоотведении для определения соответствующих платежей (форма 2-ТП водхоз), природоохранные органы периодически проверяют их достоверность.

Показатели содержания загрязняющих веществ в сточных водах определяются аналитическим или расчетным путем. Следует отметить, что статистическая форма 2-ТП (водхоз) в части, касающейся сбросов поллютантов, менее детализирована, чем форма 2ТП (воздух), в ней предусмотрены лишь графы для 10 учитываемых веществ вместо открытого списка. Предприятиями разрабатываются и реализуются планы водоохранных мероприятий. Из планов водоохранных мероприятий отдельных предприятий, а также мероприятий местного, регионального и общегосударственного значения, финансируемых за счет соответствующих бюджетов и внебюджетных экологических фондов, формируются разделы, посвященные охране водных объектов, целевые комплексные программы охраны окружающей среды местного, регионального и общегосударственного уровней.

Мониторинг загрязнения поверхностных вод ведется с помощью стационарных постов. Периодичность отбора проб, в зависимости от категории пункта, составляет от ежедневного или ежедекадного отбора до одного раза в несколько месяцев (в основные фазы водного режима) [11]. Число контролируемых ингредиентов составляет от нескольких до нескольких десятков. Стационарные посты общегосударственной сети наблюдений дополняются ведомственными, функционирующими с различной периодичностью. Водоемы, являющиеся источниками питьевого водоснабжения, а также рекреационные, контролируются санитарно-эпидемиологической службой. Постепенно внедряются системы автоматизированного контроля, основанные на использовании датчиков и компьютерных сетей. Показатели качества воды определяются с использованием гигиенических нормативов.

Экономический механизм охраны водных объектов в целом аналогичен экономическому механизму охраны атмосферного воздуха. Объемы сброса загрязняющих веществ со сточными водами, в тоннах за год, определяются на основе использования ряда расчетных и инструментально-лабораторных методов. Плата взимается в однократном размере за сбросы в пределах ПДС и в 5-кратном за сбросы сверх ПДС или при отсутствии установленных ПДС. При аварийных сбросах, вызвавших экстремально высокое загрязнение, вследствие чего был нанесен ущерб здоровью населения, флоре и фауне, экономике, виновные выплачивают штрафы и компенсации за нанесенный ущерб в административном или судебном порядке.

Основные направления практической охраны вод, подобно основным направлениям охраны атмосферного воздуха, включают предотвращение образования загрязняющих веществ, очистку сточных вод, и организационно-правовые и планировочные мероприятия, направленные на минимизацию воздействия загрязняющих веществ.

Предотвращение образования загрязняющих веществ достигается за счет сокращения объемов водопотребления и водоотведения, путем совершенствования технологий и экономии воды, что является наиболее перспективным направлением охраны водных ресурсов. В разных отраслях экономики существует большое количество конкретных методов, позволяющих снижать водопотребление, изолировать водные объекты от потенциально опасных производственных процессов. Значительные ресурсы экономии воды имеются в быту, для их использования требуется как создание экономических стимулов, так и работа по поддержанию в технически исправном состоянии систем водоснабжения и канализации.

Однако техническое перевооружение промышленности и коммунально-бытовой сферы с внедрением принципиально новых, прогрессивных технологий, невозможно без значительных инвестиций в производство. При отсутствии у предприятий средств на замену устаревших технологий, снижение потребления воды в промышленности в значительной степени может быть достигнуто также за счет более широкого использования систем оборотного и последовательного водоснабжения. При оборотном водоснабжении вода, прошедшая очистку и/или охлаждение, вновь используется на этом же предприятии. При оборотном водоснабжении свежая вода потребляется в сравнительно небольшом количестве (до 5%) для компенсации потерь. В настоящее время промышленность на 70% удовлетворяет свои потребности в воде за счет оборотного водоснабжения [35]. При системе последовательного водоснабжения вода, использованная на одном производстве, далее подается на другое производство, менее требовательное к качеству воды, подобно тому, как коммунально-бытовые сточные воды могут использоваться как оросительные в сельском хозяйстве.

Очистка сточных вод. Сточные воды по происхождению подразделяются на следующие группы, сильно различающиеся и по составу: производственные, бытовые, дождевые и талые. Очистка производственных и бытовых сточных вод производится в естественных условиях (на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах) и в искусственных условиях (на специально созданных сооружениях и установках) [11].

Существует ряд методов очистки сточных вод: механические, электролитические, биохимические [7].

Методы очистки сточных вод обычно комбинируют: вначале используют механические и химические, далее может производиться биохимическая очистка, т.к.

сточная вода с высоким содержанием токсичных веществ способна вывести из строя биологические очистительные сооружения (уничтожить бактерии активного ила). Такую сточную воду (гальванические стоки, рассолы, радиоактивные отходы и др.) направляют на захоронение в глубокие горизонты в зону замедленного водообмена, где циркулируют естественные рассолы.

Механические методы очистки заключаются в механическом удалении из вод нерастворенных примесей. Для этого используются решетки, предназначенные для улавливания грубых примесей (более 5 мм) и сита – для улавливания мелких примесей (менее 5 мм), отстойники, в которых взвешенные вещества осаждаются, а легкие всплывают. Для улавливания загрязняющих веществ, более легких чем вода, используются жироловки, маслоловушки, нефтеловушки, смолоуловители. В них выпуск очищенных вод производится из нижней части потока, тогда как плавающее загрязнение задерживается перед механическим препятствием, перекрывающем верхнюю часть живого сечения. Механическая очистка позволяет удалить до 60% нерастворенных примесей из бытовых сточных вод и до 95% из производственных. При этом достигается снижение БПК до 20%.

Химические методы очистки состоят в добавлении к сточным водам химических реагентов, которые, вступая в реакцию с загрязняющими веществами, способствуют их выпадению в осадок, либо переводят в безвредные вещества. Смешение сточных вод с реагентами происходит в специальных смесителях, затем обработанные реагентами сточные воды отстаиваются в отстойниках. Из химических методов очистки наиболее распространены: хлорирование большими дозами хлора или двуокисью хлора, окисление озоном. Для кислых сточных вод применяется нейтрализация известкой. Химические методы позволяют удалить до 95% нерастворенных загрязнений и до 25% растворенных.

При этом достигается снижение БПК до 80%.

Электролитический метод очистки заключается в пропуске через сточные воды электрического тока для осаждения ионов на аноде или катоде, где ионы разряжаются и образуют новые соединения между собой или с материалом электрода. Например, на железных электродах образуется гидрат окиси железа Fe(OH)3, который действует как коагулянт.

Биохимические методы очистки. Сущность биохимической очистки заключается в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов. В результате биохимической очистки вода становится прозрачной, незагнивающей, содержащей растворенный кислород и нитраты.

Биохимическая очистка может быть полной, при которой БПК снижается на 90-95% и неполной, при которой БПК снижается на 40-80%. Биохимическая очистка осуществляется в естественных или в искусственных условиях.

Очистка в естественных условиях происходит на полях орошения, полях фильтрации или биологических прудах. Поля орошения, поля фильтрации – специально подготовленные участки земли, на которых создается сеть из магистральных и распределительных каналов, по которым разливаются сточные воды. Очистка от загрязнений происходит в ходе фильтрации через почву, т.е. загрязнения используются как удобрения. Отличия между полями орошения и фильтрации в том, что на первых одновременно выращиваются кормовые сельскохозяйственные культуры или травы, а на вторых происходит только очистка (применяется в случаях, когда сточные воды содержат компоненты, которые могут перейти в растения). Биологические пруды – неглубокие земляные резервуары (0,5–1 м), в них происходят те же процессы, что и при самоочищении водоемов. Биологические пруды размещаются сериями (ступенями) так, чтобы вода из верхних перетекала в нижние.