Курс Группа Факультет Учебный год Челябинск, 2010

Вид материалаДокументы

Содержание


Основные феноменологические признаки зон сапробности
Melosira itallica
Melosira varians, Diatoma, Navicula
Некоторые беспозвоночные – обитатели пресных и, отчасти, морских водоемов
8 – Scrobicularia plana (скробикулярия плоская)
2. Определение степени загрязнения атмосферного воздуха методом лихеноиндикации
Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале
Чистота встречаемости (в %)
Оценка чистоты воздуха при помощи лишайников
Участки контроля (природный ландшафт)
Вопросы для обсуждения на семинаре, подготовки сообщений, самостоятельной работы и написания рефератов по теме 8
Тема 9. экологическое проектирование. оценка воздействия на окружающую среду (овос). экологическое управление
Баланс материалов и энергии
Балансовая оценка
Материальный баланс основывается на
Ее основные задачи
Она может осуществляться
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Пример (опытом делится Ляндсберг Артур Рэмович, заведующий лабораторией «Эфа» отдела биологии Санкт-Петербургского городского Дворца творчества юных):


Во время исследования верховьев реки Рощинки (Карельский перешеек) в пробах были обнаружены представители наиболее чуткой к загрязнению индикаторной группы – нимфы веснянок, причём только одного вида – Nemоura cinerea. Значит, мы должны работать со второй строкой нашей таблицы.

Всего же среди организмов бентоса были отмечены представители шестнадцати различных групп (в том числе малощетинковые черви, личинки мошки, личинки других двукрылых, представитель равноногих раков – водяной ослик и др.). Поэтому выбираем столбец «Общее количество групп – 16–20». На перекрёстке этого столбца и второй строки находим значение индекса – 9 баллов. Это говорит о том, что сообщество водных организмов находится в хорошем состоянии, загрязнение не обнаружено.


Система сапробности – эта та часть гидроэкологии, которая претендует на быструю и емкую оценку типа водоема в зависимости от соотношения обилий отдельных видов индикаторных организмов. Изначально в используемую классификационную терминологию был заложен определенный понятийный дуализм. С одной стороны – это классификация

организмов по их сопротивляемости загрязнению (органической нагрузке, недостатку кислорода, присутствию соединений сероводорода), поскольку сапробность (от греч. saprós – гнилой) – это комплекс физиологических свойств данного организма, обусловливающий его способность развиваться в воде с тем или иным содержанием органических веществ, с той или иной степенью загрязнения.

С другой стороны, – классификация водоемов по сапробности прямого отношения к той или иной «физиологической способности отдельных видов организмов» не имеет – это типичное районирование водоемов по соотношению двух конкурирующих абиотических факторов: «концентрации органических веществ естественного (в основном, детритного) характера» и «концентрации растворенного кислорода». Основные признаки такой классификации по 4 классическим зонам сапробности, предложенным Р. Кольквитцем и М. Марссоном (Kolkwitz, Marsson, 1902; Долгов, Никитинский, 1927), приведены в табл. 30.


Таблица 30

Основные феноменологические признаки зон сапробности


Зона

Баланс кислорода и органического вещества

Преобладающие виды гидробионтов

Олиго-сапробная

зона
  • Практически чистые водоемы: цветения не бывает, содержание кислорода и углекислоты не колеблется.
  • На дне мало детрита, автотрофных организмов и бентосных животных (червей, моллюсков, личинок хирономид)
  • Встречаются водоросли – Melosira itallica, Draparnaldia glomerata и Draparnaldia plumosa, коловратка Notholka longispina, ветвистоусые рачки Daphnia longispina и Bythotrephes longimanus, личинки поденок, веснянок; рыбы – стерлядь, гольян, форель

Альфа-мезо-сапробная

зона

 
  • Содержание кислорода и углекислоты колеблется в зависимости от времени суток: днем избыток кислорода, дефицит углекислоты; ночью – наоборот.
  • Нет нестойких органических веществ, произошла полная минерализация.
  • Ил желтый, идут окислительные процессы, много детрита
  • Много организмов с автотрофным питанием, высокое биоразнообразие, но численность и биомасса невелика.
  • Наблюдается цветение воды, так как сильно развит фитопланктон. Сапрофитов – тысячи клеток в 1 мл, и резко увеличивается их количество в период отмирания растений.
  • Встречаются: диатомовые водоросли – Melosira varians, Diatoma, Navicula; зеленые – Cosmarium, Botrytis, Spirogira crassa, Cladophora; много протококковых водорослей. Впервые появляется роголистник Ceratophyllum demersum. Много корненожек, солнечников, червей, моллюсков, личинок хирономид, появляются мшанки. Встречаются ракообразные и рыбы

Окончание Табл. 30


Бета-мезо-сапробная

зона
  • Протекают окислительно-восстановительные процессы, начинается аэробный распад органических веществ, образуется аммиак, углекислота.
  • Кислорода мало, но сероводорода и метана нет.
  • БПК5 составляет десятки милиграмм в литре.
  • Железо находится в окисной и закисной формах.
  • Ил серого цвета, и в нем содержатся организмы, приспособленные к недостатку кислорода и высокому содержанию углекислоты
  • Преобладают растительные организмы с гетеротрофным и миксотрофным питанием.
  • Количество сапрофитных бактерий определяется десятками и сотнями тысяч в 1 мл.
  • Отдельные организмы развиваются в массе: бактериальные зооглеи, нитчатые бактерии, грибы, из водорослей – осциллатории, стигеоклониум, хламидомонас, эвглена.
  • Встречаются в массе сидячие инфузории (Carchesium), коловратки (Brachionus), много окрашенных и бесцветных жгутиковых. В илах много олигохет и личинок хирономид

Поли-сапробная

зона
  • Дефицит кислорода: он поступает в поверхностный слой только за счет атмосферной аэрации и полностью расходуется на окисление.
  • В воде содержится значительное количество нестойких органических веществ и продуктов их анаэробного распада, в основном, белкового происхождения, а также сероводород и метан.
  • Процессы фотосинтеза угнетены. На дне кислорода нет, много детрита, идут восстановительные процессы, железо присутствует в форме FeS, ил черный с запахом H2S
  • Очень много сапрофитной микрофлоры.
  • Хорошо развиты гетеротрофные организмы: нитчатые бактерии (Sphaerotilus), серные бактерии (Beggiatoa, Thiothris), бактериальные зооглеи (Zoogloea ramigera), простейшие – инфузории (Paramecium putrinum, Vorticella putrina), бесцветные жгутиковые, олигохеты Tubifex tubifex, водоросль Polytoma uvella

 

Сам по себе термин «зона» возник из того обстоятельства, что в одном и том же водоеме могут быть участки (зоны) с разной сапробностью. Чаще всего это является естественным свойством водоема, не связанным с антропогенным воздействием. Например, в прибрежной зоне у топких берегов обычно располагается -мезосапробная зона – здесь активно идут естественные процессы старения водоема, связанные с его зарастанием. Пробы воды, взятые с наиболее глубоких участков, дают нередко характерную полисапробную картину. Весь же водоем в целом с учетом характеристики разных жизненных форм, по субъективному мнению эксперта-гидробиолога, может быть охарактеризован, как переходный от - к -мезасапробному типу (Шитиков, Розенберг, Зинченко, 2003).

Некоторые беспозвоночные – обитатели пресных и, отчасти, морских водоемов





Рис. 66. Двустворчатые моллюски


1 – Unio pictorum (перловица); 2 – Anodonta cygnaea (беззубка); 3 – Sphaerium corneum (шаровка речная); 4 – Dreissena polymorpha (дрейссена речная); 5 – Mya arenaria (мия усеченная); 6 – Mytilus edulis (мидия съедобная); 7 – Cardium edule (сердцевидка);

8 – Scrobicularia plana (скробикулярия плоская)





Рис. 67. Брюхоногие моллюски – прудовики, физиды, катушки, улитки


1 – Lymnaea stagnalis (прудовик обыкновенный); 2 – Lymnaea palustris (прудовик болотный); 3 – Lumnaea auricularia (прудовик ушковый); 4 – Physa fontinalis (физа); 5 – Planorbarius corneus (катушка роговая); 6 – Planorbis planorbis (катушка окаймленная); 7 – Anisus vortex (катушка закрученная); 8 – Segmentina nitida (сегментина); 9 – Ancylus fluviatilis (анцилия)





Рис. 68. Пиявки настоящие


1 – Piscicola geometra (пиявка рыбья); 2 – Haemopis sanguisuga (пиявка ложноконская большая); 3 – Hirudo medicinalis (пиявка медицинская); 4 – Herpobdella octoculata (пиявка ложноконская малая); 5 – Glossiphonia complanata (пиявка улитковая); 6 – Hemiclepsis marginata (пиявка гемиплексис); 7 – Helobdella stagnalis (гелобделла)





Рис. 69. Ракообразные


1 – Daphnia pulex (дафния); 2 – Bosmina longirostris (босмина); 3 – Cyclops sp. (циклоп); 4 – Balanus sp. (балянус); 5 – Neomysis integer (неомизис); 6 – Corophium volutator (корофиум фильтрующий); 7 – Gammarus locusta (бокоплав озерный); 8 – Talitrus saltator (талитр)


2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА МЕТОДОМ ЛИХЕНОИНДИКАЦИИ


Один из ведущих лихенологов, X. Трасс, разделил методы лихеноиндикации (т.е. индикации с помощью лишайников) на три группы. На первое место он поставил методы, позволяющие изучать изменения, которые происходят в строении и жизненных функциях лишайников под воздействием загрязнения. Методы второй группы базируются на описании видов лишайников, обитающих в районах с различной степенью загрязнения атмосферы. Третья группа включает методы изучения целых лишайниковых сообществ в загрязненных районах и составление специальных карт. При использовании методов первой группы можно выбрать показательный вид лишайника, достаточно легко отзывающийся на ухудшение качества окружающей среды. Отличный пример такого индикаторного вида – гипогимния вздутая, и многие лихенологи используют этот лишайник при проведении своих исследований. Так, изучая распространение выбросов сталелитейных заводов в Северной Финляндии, ученые собрали со стволов деревьев гипогимнию вздутую, произраставшую на разных расстояниях от заводов. По мере приближения к источнику выбросов сильно менялись такие показатели состояния растения, как кислотность клеточного сока, электропроводность, содержание хлорофилла, серы и железа в слоевище и степень поврежденности фотобионта. Кстати, за состоянием водоросли в лишайнике легко наблюдать, пользуясь флуоресцентным микроскопом. Здоровые клетки в синем или ультрафиолетовом свете имеют характерное красное свечение. По мере разрушения клеток цвет становится сначала коричневым, затем оранжевым и потом белым.

Чтобы определить, насколько быстро изменится лишайник под влиянием загрязнения, пользуются методом трансплантации, т.е. пересадки растения в загрязненные районы. Впервые трансплантацию лишайников осуществил немецкий ученый Ф. Арнольд в 1892 году. Он перенес несколько напочвенных видов этих растений из сельской местности в город Мюнхен. Очень скоро все «переселенцы» погибли. В 1959 году из Хибин в Ботанический сад Тартуского университета привезли пять арктоальпийских лишайников. Уже в первые месяцы пребывания на новом месте лишайники побледнели, их апотеции утратили свой нарядный вид, рост прекратился. Через год все лишайники погибли. Дольше других продержалась нефрома арктическая.

По отношению к загрязнению воздуха виды лишайников можно разделить на три категории: 1) самые чувствительные, исчезающие при первых симптомах загрязнения; 2) среднечувствительные, приходящие на смену погибшим чувствительным видам, с которыми они не могли конкурировать, пока воздух был чистым; 3) самые выносливые, толерантные к загрязнению.

Интересные результаты получены лихенологом В.В. Горшковым на Кольском полуострове. Изучая воздействие сернистого газа и полиметаллической пыли на лишайники, он проанализировал состояние лихенофлоры сосновых лесов на разных расстояниях от комбината «Североникель». Для этого на стволах деревьев отмечали участки площадью 100 см2, на которых подсчитывали количество эпифитных лишайников и определяли их видовой состав. В фоновом районе, на расстоянии 60 км от комбината, было обнаружено 70 видов лишайников. Среднее суммарное покрытие стволов деревьев этими растениями составляло 11,2%, а количество пустых, не занятых ими площадок, – 13% общего числа исследованных. В 30 км от комбината среднее суммарное покрытие уменьшилось в пять раз, а количество площадок без лишайников увеличилось в четыре раза. Здесь оказалось всего 22 вида лишайников. В 15 км от источника загрязнения среднее суммарное покрытие составляло всего 0,01% значения, характерного для незагрязненного района, и 90% всех исследованных площадок оказалось не занято лишайниками. Наконец, в восьми километрах от комбината находилась абсолютная «лишайниковая пустыня».


Иногда устойчивость лишайников к загрязнению обусловлена внешними условиями. Оказывается, что хорошо смачиваемое слоевище страдает от загрязнения больше, чем плохо смачиваемое. Но иногда объяснение причины устойчивости лишайника к загрязнению нужно искать внутри самого лишайника. Важную роль играет плотность корового слоя, проницаемость клеток, присутствие некоторых лишайниковых веществ, нейтрализующих кислотные выпадения. На основе индивидуальных особенностей лишайников были сделаны шкалы, которые позволяют установить уровень загрязнения конкретного района по наличию или отсутствию в нем определенных видов лишайников. Примером может служить шкала полеотолерантности эпифитов, т.е. устойчивости к городским условиям. Эту шкалу составил X. Трасс. Шкала включает десять классов. В 1-й, 2-й и 3-й классы входят лишайники, обитающие только в природных ландшафтах (в лесах, болотах, вдали от населенных пунктов) и в слабо окультуренной местности (в лесных массивах рядом с населенными пунктами, лугах). В 4-й, 5-й и 6-й классы попадают лишайники, более или менее часто встречающиеся в умеренно окультуренном ландшафте (в поселках, малых городах, парках в окрестностях больших городов и на кладбищах). Наконец, классы 7, 8, 9 и 10 объединяют те виды лишайников, которые распространены в сильно окультуренных районах (в больших и средних городах).

Лихенологические карты позволяют наблюдать за изменениями, которые происходят в состоянии воздуха в течение 20–50 лет. Эти методы требуют не очень значительных затрат и с успехом могут дополнить, а иногда и заменить более точные физико-химические методы исследования воздуха, для которых необходима дорогостоящая аппаратура. Правда, для составления карт необходимо достаточно полно изучить лихенофлору в исследуемом районе. Предположим, нужно составить описание эпифитных лишайников в каком либо парке. Для этого, двигаясь по аллее, описывают те лишайники, которые растут по обеим ее сторонам на пробных площадках, на каждом пятом (либо третьем или десятом) дереве. Пробная площадка ограничивается на стволе деревянной рамкой, например размером 10х10 см, которая разделена внутри тонкими проволочками на квадратики по 1 см2. Отмечают, какие виды лишайников встретились на площадке, какой процент общей площади рамки занимает каждый растущий там вид (проективное покрытие). Кроме того, отмечают жизнеспособность каждого образца: есть ли у него плодовые тела, здоровое или чахлое слоевище. На каждом дереве описывают минимум четыре пробные площадки: две у основания ствола (с разных его сторон) и две на высоте 1–1,5 м. В целом по аллее получается внушительное число описаний, а по всему парку – и того больше. Одни карты отражают присутствие какого-то одного вида лишайников на данной территории, другие дают дополнительную информацию об его обилии в разных точках, на третьих обозначено количество видов лишайников, произрастающих в зоне исследования.

Таблица 31

Оценки частоты встречаемости и степени покрытия по пятибалльной шкале


Чистота встречаемости (в %)

Степень покрытия

Балл оценки

Очень редко

Менее 5%

Очень низкая

Менее 5%

1

Редко

5–20%

Низкая

5–20%

2

Редко

20–40%

Средняя

20–40%

3

Часто

40–60%

Высокая

40–60%

4

Очень часто

60–100%

Очень высокая

60–100%

5


Таким образом, для каждой площади описания и для каждого типа роста лишайников – накипных, листоватых и кустистых – выставляются баллы встречаемости и покрытия.

После проведения исследований на нескольких десятках деревьев делается расчет средних баллов встречаемости и покрытия для каждого типа роста лишайников – накипных (Н), листоватых (Л) и кустистых (К). Зная баллы средней встречаемости и Н, Л, К, легко рассчитать показатель относительной чистоты атмосферы (ОЧА) по формуле. Чем ближе показатель ОЧА к единице, тем чище воздух местообитания. Имеется прямая связь между ОЧА и средней концентрацией диоксида серы в атмосфере


ОЧА = (Н + 2Л + 3К) / 30


Результаты исследования заносятся в учетную карточку, вариант которой представлен ниже.

Оценка чистоты воздуха при помощи лишайников
Место сбора данных _____________________________________________
Биотоп ______________________________ Порода дерева _____________
Дата ________________ Автор _____________________________________

 

Показатели

Категории и номера участков

Участки контроля (природный ландшафт)

Опытные участки (с антропогенной нагрузкой)

Накипные:
встречаемость, %
степень покрытия, %
балл оценки










 

Листоватые:
встречаемость, %
степень покрытия, %
балл оценки










 

Кустистые:
встречаемость, %
степень покрытия, %
балл оценки










 

Относительная чистота атмосферы (ОЧА)










 


Общие методические рекомендации


1. Выберите район, в котором будут проводиться наблюдения.

2. Составьте карту района.

3. Отметьте на карте близлежащие ТЭЦ, заводы, другие предприятия, дороги с интенсивным движением автотранспорта.

4. Разбейте выбранную территорию на равные квадраты, размер которых зависит от площади изучаемой территории (например, 10х10 м или 20х20 м, и т.д.).

5. В каждом квадрате выберите 10 отдельно стоящих старых, но здоровых деревьев.

6. На каждом дереве подсчитайте количество видов лишайников. Не обязательно знать, как точно называются виды, надо лишь различать их по цвету и форме слоевища (см. рис. 70). Можно использовать лупу. Желательно формирование коллекции.

7. Все обнаруженные виды разделите на 3 группы: накипные, листоватые, кустистые.

8. Проведите оценку степени покрытия древесного ствола. Для этого на высоте 30–150 см на наиболее заросшую лишайниками часть коры наложите рамку. Подсчитайте, какой процент общей площади рамки занимают лишайники. Кроме деревьев можно исследовать обрастание лишайниками камней, стен домов и т.п.

9. Полученные результаты занесите в карточку.

10. Сделайте вывод о степени загрязнения воздуха на изучаемой территории.




Рис. 70. Лишайники («Биологический энциклопедический словарь», 1995)

Накипные: 1 – лецидея скученная (Lecidea glomerulosa); 2 – леканора разнообразная (Lecanora allophana); Листоватые: 3 – пармелия козлиная (Parmelia caperata); 4 – пельтигера собачья (Peltigera canina); 5 – нефрома арктическая (Nephroma arcticum); 6 – гипогимния вздутая (Hypohynmia physodes); 7 – цетрария исландская {Cetraria islandica) Кустистые: 8 – кладония пальчатая (Cladonia digitata): подеции (а) с апотециями (б); 9 – кладония альпийская (Cladonia alpestiis); 10 – уснея длиннейшая (Usnea longissima); 11 – эверния сливовая (Evernia prunastrl); 12 – алектория бледноохряная (Alectoria ochroleuca)

Вопросы для обсуждения на семинаре, подготовки сообщений, самостоятельной работы и написания рефератов по теме 8


1. Понятие мониторинга и его виды.

2. Глобальная система мониторинга окружающей среды.

3. Мониторинг состояния природных вод.

4. Мониторинг состояния атмосферного воздуха.

5. Мониторинг состояния почв и земель.

6. Мониторинг состояния биоты.

7. Мониторинг радиоактивных материалов и отходов.

8. Методы биоиндикации и биотестирования.

9. Методы прогноза изменений в компонентах окружающей природной среды.

10. Контроль экологической регламентации.


Рекомендуемая литература для изучения темы 8

Основная:

Воробейчик, Е.Л. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем / Е.Л. Воробейчик, О.Ф. Садыков, М.Г. Фарафонтов. – Екатеринбург: Наука, 1994. – 380 c.

Коробкин, В.И. Экология / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – С. 516–546.

Скуратов, Н.С. Природопользование: 100 экзаменационных ответов: экспресс-справочник для студентов вузов / Н.С. Скуратов, И.В. Гурина. – М.: ИКЦ «МарТ; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2007. – С. 189–194.

Экология / под ред. проф. В.В. Денисова. – М.: ИКЦ «МарТ», 2006. – С. 372–394.

Экология. Природа – Человек – Техника: учебник / под общ. ред. А.П. Кузьмина. – М.: Экономика, 2007. – С. 287–301.

Дополнительная:

Гридэл, Т.Е. Промышленная экология: учеб. пособие для вузов; пер. с англ. под ред. Э.В. Гирусова / Т.Е. Гридэл, Б.Р. Алленби. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. ­– 527 c.

Каплин, В.Г. Биоиндикация состояния экосистем: учеб. пособие для студентов биол. специальностей ун-тов и с.- х. вузов / В.Г. Каплин. – Самара, 2001. – 144 с.

Пузаченко, Ю.Г. Методологические основы географического прогноза и охраны среды / Ю.Г. Пузаченко. – М.: УРАО, 1998. – 212 c.

Шитиков, В.К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д. Зинченко. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.

ТЕМА 9. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ (ОВОС). ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ


Совершенно справедливо высказывание авторов одного из лучших учебников по экологии (Т.А. Акимова, А.П. Кузьмин, В.В. Хаскин, 2007) о том, что «экология не нужна для уборки улиц, аккуратной эксплуатации свалки, хлорирования водопроводной воды или установки дымового фильтра на трубы... Экология нужна раньше – при экологическом обосновании новых технологий, техники и материалов, при проектировании локальных и территориальных природно-технических систем».

В связи с этим возникает центральная проблема и задача прикладной экологии – экологизация промышленного производства, организация его на такой основе, которая будет способствовать все большему приближению ресурсных циклов к замкнутым круговоротам веществ в природе. Совершенно очевидна полная зависимость любой экономической системы от ресурсов экологической системы (т.е. окружающей природной среды). Именно поэтому в представлении об эколого-экономической системе (ЭЭC) важнейшее место занимает анализ взаимоотношений между экономической и экологической подсистемами (рис. 71).





Рис. 71. Схема материальных потоков в ПТС «промышленное предприятие»

(по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)


Как нам уже известно, в сбалансированной ЭЭC (ПТС) совокупная техногенная нагрузка не должна превышать самовосстановительного, ассимиляционного потенциала природной среды (ЭТТ). Экологическая регламентация допустимой нагрузки предприятия на окружающую среду устанавливается в виде нормативов ПДВ, ПДС, лимитов размещения отходов и ПДУ вредных физических воздействий.


Задание 1. Все технологические процессы можно подразделить на три категории: незамкнутые, или открытые (большинство процессов), замкнутые (полностью отсутствуют отходы химических веществ) и изолированные (теоретически возможны в том случае, когда отсутствуют и материальные, и энергетические отходы). Изучите схемы на рис. 72 и поясните, какие категории производственных процессов на них представлены. Рассмотрите более подробно варианты, когда на производстве: 1) эффективно функционирует система очистки выбросов (сбросов); 2) уловленные вещества используются в качестве вторичного сырья. Запишите для этих случаев соответствующие уравнения материально-технического баланса.





Рис. 72. Материальные потоки в производственных процессах различной степени замкнутости (по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)

R – поток ресурсов (исходное сырье, основные, вспомогательные материалы, полуфабрикаты); Wпоток отходов (химические вещества и энергия), загрязняющий среду и уносящий определенную часть полезных ресурсов; Wyпоток уловленных отходов; Pпоток готовой продукции

Процесс на схеме а__________________________________________________________

ему соответствует следующее уравнение материально-технического баланса:




Процесс на схеме б__________________________________________________________

ему соответствует следующая система уравнений материально-технического баланса:




Процесс на схеме в__________________________________________________________

ему соответствует следующая система уравнений материально-технического баланса:




Процесс на схеме г __________________________________________________________

в этом случае __________________________________________________________


Для оценки экологического совершенства производственных процессов целесообразно использовать балансовые методы, объединенные понятием экобалансов.

Экологические балансы представляют собой экологически ориентированный учет материальных и энергетических потоков в ПТС. С помощью экобалансов обеспечивается возможность сравнения экологических последствий двух или нескольких промышленных продуктов, систем, процессов (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2007).

В общем виде экобалансы состоят из трех основывающихся друг на друге конструкциях (Пахомова и др., 2003):
  • Баланс материалов и энергии (предметный баланс) – осуществляется анализ входных и выходных потоков ПТС, данные которого могут быть использованы для повышения замкнутости ресурсных циклов.
  • Баланс последствий – на базе предметного баланса представляются и анализируются экологические, экономические и социальные последствия техногенного воздействия.
  • Балансовая оценка – проводится с целью определения областей и приоритетов хозяйственной активности, которая может быть проведена посредством сравнения плановых (нормативных) и фактических показателей.


Задание 2. Изучите и объясните схему на рис. 73. На чем основывается метод экобалансов?




Рис. 73. Система экологических балансов

(по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)


Баланс «затраты–выпуск» _________________________________________________

__________________________________________________________________________

Баланс процессов __________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Баланс продуктов _________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Баланс места размещения производства _____________________________________

__________________________________________________________________________

Материальный баланс основывается на___________________________________

__________________________________________________________________________

Для формирования представления об экологической состоятельности технологий производства используют процедуру оценивания экологической эффективности, которая способствует принятию управленческих решений, относящихся к экологической эффективности, методом выбора показателей, сбора и анализа данных, оценки информации по критериям экологической эффективности, составления отчетности и распространения информации, периодического пересмотра и улучшения этого процесса (международный стандарт ISO 14031).


Задание 3. Объясните, что такое показатели эффективности управления и показатели эффективности функционирования. Для каких целей используется информация, полученная при оценивании экологической эффективности?


Показатели эффективности управления: ____________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Показатели эффективности функционирования: _____________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Информация, полученная при оценивании экологической эффективности, позволяет:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Задание 4. Важным принципом промышленной экологии и в то же время инструментом экологического управления является оценка жизненного цикла продукции (ОЖЦ) – от добычи и переработки сырья до полной утилизации продукции. Дайте определение понятия «оценка жизненного цикла» и объясните, для каких целей она используется.


Оценка жизненного цикла –_________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Сфера применения и назначения метода ОЖЦ: _______________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Экологическое проектирование, экологическое обоснование (как этап проектирования) и экологическая экспертиза призваны:
  • существенно снизить природоемкость производства и экономические издержки природопользования;
  • обеспечить формирование и длительное функционирование относительно замкнутого эколого-индустриального воспроизводственного цикла, сводящего к минимуму негативное техногенное воздействие на окружающую природную среду;
  • способствовать реализации принципов промышленного симбиоза на основе индустриально-экологического подхода;
  • разрабатывать схемы развития отраслей промышленности в соответствии с ведущими принципами экологизации экономики;
  • разрабатывать и обосновывать проекты инвестиционных программ, а также проекты строительства, реконструкции, технического перевооружения и ликвидации промышленных объектов;
  • осуществлять прогноз и оценку воздействия планируемой и проектируемой деятельности на окружающую среду;
  • создавать модели, образы эколого-экономических систем, функционирующих в конкретном эколого-географическом пространстве, в соответствии с жесткими требованиями экологической безопасности.


Задание 5. Изучите схему на рис. 74. В чем заключается сущность т.н. промышленного симбиоза? Приведите примеры известных Вам экоиндустриальных систем.


Сущность промышленного симбиоза_________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________





Рис. 74. Потоки ресурсов в экоиндустриальной системе в Калундборге, Дания

(по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)


Примеры экоиндустриальных систем: _______________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Экологическое обоснованиеэто этап проектирования, в ходе которого на основе экспериментальных данных и научных прогнозов доказывается, что неблагоприятные экологические последствия при реализации проектов не превысят допустимого риска для окружающей среды, населения и что проект соответствует установленным экологическим требованиям. Частью экологического обоснования является экологическая оценка технологий производства, которая заключается в анализе экологических последствий и экологического риска технологий в случае нормальной или аварийной эксплуатации объекта с целью доказать экологическую безопасность технологий или установить степень ее опасности (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2007).


Задание 6. Изучите схему на рис. 75. Какие основные методы используются для проведения экологической оценки технологий?




Рис. 75. Структура экологической оценки технологий производств

(по К.В. Дьяконову, А.Н. Дончевой, 2002)


Методы экологической оценки технологий: __________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________­__________________________________________________________________________


Экологическое обоснование промышленных проектовэто оценка проекта с точки зрения экологической безопасности с учетом всех возможных последствий для человека и окружающей природной среды. В промышленном проекте экологическое обоснование делится на две части:
  • экологическое обоснование выбора способа производства и технологий с использованием интегральных критериев экологической безопасности, основанных на соизмерении природоемкости производства (с. 13) и экологической техноемкости территории (с. 97);
  • эколого-географическое обоснование размещения объекта – оценка природных условий региона, ландшафтной структуры территории, экологической обстановки, природно-ресурсного и хозяйственного потенциалов территории.

Важным этапом экологического проектирования является оценка воздействия планируемой и проектируемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду (процедура ОВОС). Любой субъект (инициатор) деятельности обязан представить веские доказательства экологической безопасности намечаемой им деятельности. Главным документом, определяющим законодательную и нормативную базу процедуры ОВОС, является Федеральный закон «Об экологической экспертизе» (1995), некоторые основные положения которого приведены в Приложении.

Задание 7. Какие вопросы являются приоритетными в национальной процедуре ОВОС? Может ли общественность региона быть участником этой процедуры, и на каких этапах проведения ОВОС?


Приоритетные вопросы процедуры ОВОС: ___________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Роль общественности региона в осуществлении мероприятий по ОВОС_________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Окончательный вариант ОВОС представляется на государственную экологическую экспертизу в составе другой предпроектной и проектной документации. Основной вопрос, на который должна ответить экспертиза: возможно ли допустить проект к реализации?

Проект (или программа) должен не только удовлетворять всем экологическим требованиям, предусмотренным нормативно-правовыми документами, но и реализовываться в полном соответствии с ними. Возникает задача корпоративного экологического менеджмента (КЭМ) – управления деятельностью предприятия в тех ее формах и направлениях, которые прямо или косвенно относятся к взаимоотношениям предприятия с окружающей природной средой. Система КЭМ включает в себя организационную структуру, планирование, ответственность, методы и ресурсы, необходимые для разработки, внедрения, реализации, анализа и поддержания на надлежащем уровне экологической политики предприятия (рис. 74). В таком виде экологическое управление представляет собой динамический циклический процесс.


Задание 8. Изучите схему на рис. 76. Дайте определение понятию «экологическая политика». Какие мероприятия являются важной составной частью экологической политики? Какие преимущества может получить предприятие, осуществляющее свою деятельность в рамках эффективной системы КЭМ?






Рис. 76. Взаимосвязь элементов системы корпоративного экологического менеджмента в рамках стандарта ISO 14001

(по Т.А. Акимовой, А.П. Кузьмину, В.В. Хаскину, 2007)

Экологическая политика –__________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ее основные задачи (мероприятия): ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Преимущества и выгоды для предприятий, осуществляющих свою деятельность в рамках системы КЭМ : ___________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


В связи с ужесточением природоохранного законодательства в странах рыночной экономики в начале 70-х годов XX века получил развитие новый элемент экологического управления – экологический аудит. Экологический аудит, согласно Федеральному закону «Об охране окружающей среды», – это независимая, комплексная, документированная оценка соблюдения субъектом хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей среды, требований международных стандартов и рекомендаций по улучшению такой деятельности. В отличие от ОВОС экологический аудит относится не к намечаемой, планируемой, а к фактической деятельности и реально достигнутым результатам. Но и в том, и в другом случае общей первостепенной задачей остается идентификация воздействия на окружающую среду различных видов деятельности предприятия.

Основной нормативной базой для установления процедур экологического аудита является ГОСТ Р ИСО 19011–2003 «Руководящие указания по аудиту систем менеджмента качества и/или систем экологического менеджмента».


Задание 9. Изучите схему на рис. 77. Дайте характеристику: 1) основных типов экологического аудита; 2) принципов проведения экологического аудита.


Рис. 77. Типовая схема проведения экологического аудита (по ГОСТ Р ИСО 19011)

Основные типы экологического аудита:______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Принципы проведения экологического аудита: ________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Задание 10. Что собой представляет экологическая сертификация? На какой основе она может осуществляться? Какие перспективы у предприятий, имеющих сертифицированную систему экологического управления (СЭМ)?


Экологическая сертификация – _____________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Она может осуществляться____________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перспективы, открывающиеся у предприятий с сертифицированной СЭМ:______

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________