Все желающие могут поставить мою кнопочку к себе на сайт
Поддержи сайт
Поддержи сайт
Счетчики
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Экологическая безопасность водных ресурсов
Термин «экологическая безопасность» применяется сегодня более чем в тысяче нормативных и правовых актов, однако его использование в каждом конкретном случае имеет свои особенности, причем иногда полностью подменяется основное понятие экологической безопасности. Это связано с тем, что на настоящий момент не выработано единого понимания предметной области правового регулирования экологической безопасности, не установлено ее место в экологическом праве и законодательстве, а также не определены единые институциональные и нормотворческие подходы к ее правовому обеспечению. Проблемы экологической безопасности затронуты во многих международных документах. Однако большинство из них декларативны, не содержат в себе единого подхода к пониманию проблемы экологической безопасности, четких понятий и признаков экологической безопасности как объекта права. Некоторые из международных актов имеют незначительное практическое значение, но они позволяют привести общество к пониманию проблемы экологической безопасности, закрепляя основные положения, формирующие нравственное отношение человечества к данному вопросу и создающие основу для развития и совершенствования внутреннего законодательства каждого конкретного государства. К таким международным документам «относятся, например, Универсальный кодекс экологически корректного поведения, принятый на общественном симпозиуме в г. Бангкоке (Таиланд) в 1960 г. и призывающий пересмотреть цели жизни и существования человечества; Стокгольмская декларация ООН 1972 г.; Всемирная хартия природы 1982 г; Всемирная стратегия охраны природы 1980 г. (подготовлена в рамках Международного союза охраны природы и природных ресурсов), наметившая систему долгосрочных экологически безопасных действий, необходимых для устойчивого развития стран мира: и многие другие резолюции международных организаций и конференций». Не умаляя важности для человечества иных экосистем, следует признать, что водные объекты, несомненно, являются одними из важнейших компонентов природы, без которых существование человека на Земле невозможно. Последствиями преступного загрязнения водных объектов могут быть отравление, засорение, истощение поверхностных или подземных вод, источников питьевого водоснабжения. Наибольшую опасность для окружающей среды представляет загрязнение водоемов нефтью и нефтепродуктами, так как они приводят к нарушению или затруднению всех видов водопользования. Между тем ежегодно в моря и океаны попадает 6 млн т нефти. Крупнейшей в мировой практике аварией с нефтегрузами явилась посадка на риф американского танкера «Эксон Валдис», происшедшая в 1989 г. у берегов Аляски. Количество вылившейся в море нефти составило 500 000 т, а площадь загрязнения охватила 6730 кв. км. Экологическая ситуация в данном случае обострялась тем, что процессы самовосстановления в экосистемах при низких температурах протекают значительно медленнее, чем в теплом климате. Поэтому самоочищение загрязненных вод без принятия соответствующих мер затянулось бы на очень длительное время. Вместе с тем долговременный ущерб от этой аварии не поддается учету. У 90% отдельных пород рыб, обитающих в данном районе, отмечены отклонения от нормального развития. В прибрежных потоках, куда заходили на нерест осетры, после аварии рыба исчезла. Загрязнение водоемов способно причинить существенный вред природе, народному хозяйству и здоровью людей. Река Волга несет в себе 250-300 млрд куб. м воды в год, но эта вода без предварительной глубокой обработки непригодна для питья. В реку сливаются миллионы кубометров сточных, плохо очищенных промышленных и коммунально-бытовых вод. В среднем течении Волги концентрация фенолов и нефтепродуктов в несколько раз превышает уровень предельно допустимой, а именно составляет 8-9 ПДК (предельно допустимая концентрация вредных веществ), соединений тяжелых металлов — 3-4 ПДК, а в нижнем течении — до 15 ПДК. Основной причиной такого состояния рек и морей является незаконный сброс неочищенных промышленных и коммунально-бытовых сточных вод. Ленинградской межрайонной природоохранной прокуратурой при проведении прокурорских проверок соблюдения природоохранного законодательства при эксплуатации КОС (канализационно-очистительные системы) и организации питьевого водоснабжения на территории Ленинградской области было выявлено, что часть канализационных сооружений не функционирует и постепенно разрушается, сточные воды подвергаются только механической очистке, не работает система биологической очистки, не функционирует система обеззараживания, население Ломоносовского, Приозерского, Волховского и некоторых других районов получает воду, не соответствующую требованиям санитарных норм. В 2003 г. значительно возросло поступление ливневых стоков в водные объекты Санкт-Петербурга, соответственно, увеличилось содержание загрязняющих веществ в составе ливнестоков по большинству определяемых ингредиентов. Не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям качество воды большинства водных объектов России в связи с тем, что почти 40% сбрасываемых в них сточных вод относится к категории загрязненных. Около половины населения страны вынуждено пользоваться водой, не соответствующей установленным требованиям из-за плохой водоочистки и неудовлетворительного состояния коммунальных водопроводов. Водоохранные меры по ряду причин (нестабильная работа большинства предприятий, их тяжелое финансовое положение, недостаточночность бюджетного финансирования) выполняются в крайне недостаточных объемах. Качество питьевой воды за последние годы значительно ухудшилось. Это прямо сказывается на здоровье нации. Так, из-за диоксинового загрязнения водоемов в России ежегодно погибает 20 тыс. человек. Загрязнение водных экосистем представляет угрозу не только водной среде, но и жизнедеятельности человека и всех живых организмов. Особый вид загрязнения водных объектов — тепловое или термическое загрязнение, которое порождается сбросом в реки и водоемы нагретой воды, употребляемой для охлаждения агрегатов промышленных предприятий или тепловых и атомных электростанций. Это приводит к повышенному скапливанию органических веществ в воде, что оказывает негативное воздействие на биологическую жизнь водоемов. Тепловое загрязнение стимулирует рост водорослей, вызывающих цветение водоемов (массовое развитие фитопланктона). Для природных вод, а также для здоровья человека и животных огромную опасность представляют радиоактивные отходы. Радиоактивные элементы, накапливаясь в теле животных, по трофическим путям могут попадать в организм человека и причинить здоровью непоправимый ущерб. В последнее время все большую значимость приобретает проблема загрязнения вод поверхностным стоком с полей, лесов и других угодий. Поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий, обработанных минеральными и органическими удобрениями, содержит большое количество азота, фосфора, калия и других элементов, в результате чего происходит загрязнение водоемов биогенными веществами, ядохимикатами, продуктами водной эрозии почвы. С промышленными сточными водами в водные объекты попадают многие токсичные соединения. Такие загрязнения по мнению проф. О.Л. Дубовик, вызывают возникновение заболеваний или гибель многих растений и животных, уничтожение рыбных запасов, поражение или гибель лесных массивов, ведут к снижению продуктивности или деградации земель, возникновению заболоченных или засоленных земель, требуют больших дополнительных расходов по мелиорации, внесению удобрений или очистке берегов и т.п. Учитывая общественную опасность загрязнения водоемов, законодатель установил за него уголовную ответственность, однако на практике статья 250 УК РФ применяется крайне редко. В ходе выявления экологических преступлений особое значение имеет установление причинной связи между совершенным общественно опасным деянием и наступившими вредными последствиями или возникновением угрозы причинения существенного вреда окружающей среде и здоровью людей. В связи с этим необходимо выяснять, не вызваны ли вредные последствия иными обстоятельствами, в том числе естественно-природными, и не настали ли они вне зависимости от установленного нарушения, а также и то, не совершены ли противоправные деяния в состоянии крайней необходимости. Обнаружение причинно-следственной связи — это ответственный этап в ходе установления экологического преступления. Даже после того, как удастся установить лицо, совершившее преступление, выявить, какие именно и в какой мере нарушены природоохранные нормы, а также наличие и соответствие всех признаков экологического преступления, включая установление причинно-следственной связи и точного определения вреда (ущерба), порой бывает очень сложно. Высокий уровень преступности в рассматриваемой сфере, а также ее высокая латентность объясняются (помимо пробелов законодательства) недостаточной разработкой методики расследования экологических преступлений, что, в свою очередь, связано с отсутствием общепринятой схемы построения методики расследования преступлений отдельного вида. Особое значение в условиях все большей урбанизации и технологического прогресса для каждого государства мира приобретает вопрос о переработке и утилизации как бытовых, так и производственных отходов. Нарушения в области захоронений отходов представляют угрозу здоровью населения, поскольку несанкционированные свалки и ненадлежащим образом утилизированные отходы, загрязняя почву, отравляют поверхностные и подземные воды. Установлено, что в связи с употреблением загрязненной воды среди населения широко распространены кариес зубов и флюороз, возникновение которых обусловлено недостатком или переизбытком фтора в питьевой воде. Вспышки флюороза были зафиксированы в Мордовии и Забайкалье, а кариес зубов характерен для Карело-Кольского региона. В США специалисты выявили непосредственную связь между употреблением питьевой воды с высоким содержанием хлора и раком мочевого пузыря. Выяснилось это после того, как в период с 1978 по 1984 г. в штате Массачусетс от подобного заболевания умерло более 1000 человек. Ввиду того что вода является конечным резервуаром скапливания стойких пестицидов, в аграрных территориях она может выступать очагом особой опасности при длительном использовании для питьевых нужд. При этом список заболеваний человека очень широк. В последнее время участились нарушения законодательства при размещении и строительстве объектов различного назначения в водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах водных объектов. Так, в результате незаконного выделения земельных участков либо их нецелевого использования под строительство особняков, бань, личных причалов, эллингов и других объектов, не имеющих элементарных очистных сооружений, прибрежные территории превращаются в источники устойчивого загрязнения и губительно влияют на экологическую обстановку. Помимо этого установлено, что на территории Волжского бассейна имеется более 14 тыс. мест захоронения и утилизации биологических отходов, из которых около 8 тыс. — «сибиреязвенные захоронения», причем точное расположение многих из них неизвестно. В этой связи вызывает опасение, что такие захоронения могут оказаться в водоохранных зонах. Их размывание ливневыми дождями способно привести к широкомасштабному загрязнению окружающей среды. Подтверждением этому служат вспышки заболеваний сибирской язвой в Астраханской области в 1993 г., в Ульяновской — в 1997 г., в Чувашии — в 1998 г., в Татарстане — в 2003 г. Такое положение вещей обусловлено в первую очередь нерадивостью местных властей, которые в течение длительного времени не принимали должных мер по налаживанию контроля за утилизацией и захоронением биоотходов. На законодательном уровне не были установлены порядок хранения таких отходов, технология сбора, использования, обезвреживания, перевозки и захоронения. Необратимые процессы негативного влияния на экосистему приводят к генетическим изменениям в организме человека. Так, по данным органов здравоохранения, около 80% тяжких заболеваний жителей Саратовской области следует связывать с загрязненной питьевой водой, которая забирается из бассейна Волги, где можно найти буквально все элементы таблицы Менделеева. А в питьевой воде ряда городов Среднего Поволжья и Западной Сибири были обнаружены диоксины, которые, попадая в организм человека, уже не выводятся и подрывают иммунную систему. Экологическая безопасность и охрана окружающей природной среды зависят от каждого человека, от его отношения к данному вопросу. В связи с этим следует отметить, что в ст. 42 Конституции РФ говорится: «Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением». Вместе с тем при наличии некоторого дисбаланса между объемом провозглашенных прав и установленных Конституцией обязанностей граждан экологические права и обязанности должны рассматриваться в совокупности, поскольку представляют неразрывное единство. Положениям ст. 42 корреспондируют положения ст. 58 Основного закона, где сказано: «Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам». Таким образом, возможности личности обеспечиваются не только закрепленными в законе правами, но и обязанностями. Эти категории не должны противопоставляться, напротив, осуществление прав и свобод неотъемлемо от исполнения гражданином своих обязанностей в сфере экологии.
Что-то не нашли? Воспользуйтесь поиском по сайту:
Источник
Экологическая безопасность водных бассейнов
Поверхностные воды — это высокоорганизованные надорганизменные экосистемы, состоящие из живых (биоценозов) и неживых (биотопов) компонентов, функционирующих как единое целое. Состав и структура водных биоценозов зависят от климатических, географических, гидрологических, физико-химических и других особенностей биотопа и являются функцией качества воды. С другой стороны — нормальное функционирование биоценозов определяет природный состав и свойства воды. При нарушении экологического равновесия экосистемы изменяется и качество воды а, следовательно, и условия водопользования. В то же время, водные объекты испытывают огромный антропогенный пресс в связи с их многофункциональным использованием: питьевое, хозяйственно-бытовое и промышленное водоснабжение; прием сточных и дренажных вод; водные транспортные артерии и лесосплав; использование в лечебных целях и рекреация; рыбное и охотничье хозяйство; гидроэнергетика, гидротехническое строительство и добыча полезных ископаемых и многое другое, что нарушает их нормальное функционирование.
Определение допустимых антропогенных нагрузок в пределах гомеостатического резерва водного объекта является превентивной мерой для сохранения экологической безопасности и качества воды в водоемах и водотоках, являющихся и объектами водопользования, и приемниками загрязняющих веществ одновременно.
Цель исследования
Для обеспечения безопасности поверхностных вод, прежде всего, необходимы адекватные оценки экологического состояния водных объектов. «Первозданное ненарушенное» — нормативное состояние, должно служить критерием для оценок степени негативных воздействий и расчетов допустимых антропогенных нагрузок в пределах компенсационных возможностей экосистем.
Материал и методы исследований
Соотношение скоростей продукционных (аккумулирующих солнечную энергию) и деструкционных (высвобождающих энергию) процессов, лежащих в основе биотического круговорота веществ в природе, является фундаментальной функциональной характеристикой любой экосистемы и биосферы в целом [5]. Академик РАН А. Ф. Алимов пишет: «Практически любые мероприятия по управлению качеством воды в водоеме связаны с изменением соотношения между скоростями продукции и деструкции органических веществ» [1].
Таким образом, универсальным интегральным критерием, наиболее удачно отражающим экологическое состояние водоемов, может быть материальный, энергетический или кинетический баланс продукции и деструкции органических веществ, который характеризует также и трофический статус водоема, так как уровень трофности определяется балансовым итогом этих процессов. Следовательно, состояние биотического баланса и состояние трофности водоема в этом смысле являются синонимами. Л. П. Брагинский пишет: «. наиболее существенным критерием состояния экосистемы является баланс вещества и энергии» [2].
Следовательно, экологическое состояние водоемов можно оценивать по их трофическому статусу. Но возникает проблема выбора параметров, по которым следует контролировать трофическое (экологическое) состояние.
Для оценки трофности используется множество показателей. Так в работе Дмитриева В. В. и Фрумина Г. Т. [4] приведено 48 «критериев распознавания трофности водных экосистем» (валовая или чистая продукция, биомасса или численность фитопланктона, прозрачность и мн. др.).
Чаще для количественной оценки трофности используют концентрацию хлорофилла «а». Но его численные значения для одних и тех же типов вод у разных авторов резко отличаются. Так, для эвтрофных водоемов эти колебания составляют от 6 мкг/л до 100 мкг/л [3, 4].
Узкая профессиональная специализация и высокая квалификация, необходимые для определения большинства этих критериев, делают экологический мониторинг крайне трудоемким, дорогим и малодоступным в широкой практике, а результаты его часто противоречивы.
Задача экодиагностики водных объектов в настоящее время удовлетворительно не решена. Диагноз экологического состояния водоема не может быть сведен к сумме традиционных характеристик неживых и живых компонентов, используемых для санитарных оценок. Анализ банков данных даже многолетней динамики сотен отдельных химических и биологических показателей не отвечает поставленным целям. Необходимы интегральные показатели, отражающие эмерджентные свойства экосистемы, так как реакция на стресс системы отлична от реакции отдельного организма или даже целой популяции.
В экологии для интегральной характеристики состояния водоемов разработан ряд индексов.
Индексы сравнения: фактическое состояние экосистемы сравнивается с «ненарушенным» состоянием (коэффициенты Жаккара, Серенсена, Вайнштейна — Шорыгина, Константинова и др.).
Индексы видового обилия: это индексы, которые определяются эмпирическими зависимостями числа видов в пробе, от количества особей.
Индексы разнообразия: индексы основаны на теории информации. Они имеют минимальное значение, когда все особи биоценоза характеризуются одинаковым признаком, и максимальные, когда этот признак различен для каждой особи. За характеризуемый признак обычно принимается удельная численность каждого вида (индексы Фишера, Бриллюэна, Маргалефа, Шеннона).
Индекс видового разнообразия Шеннона нашел наибольшее применение:
,
Максимальное значение H соответствует ситуации, когда k=N, а ni= 1, минимальное — при N=ni, а k=1.
Существует также ряд других индексов: индексы выравненности, индексы экосистемной нарушенности, индексы агрегированности и другие, которые не нашли, однако, широкого практического применения.
Сравнительные достоинства различных индексов неоднократно обсуждались в литературе. Все индексы показывают, что неблагоприятные внешние воздействия на экосистему приводят к снижению разнообразия и доминированию одного или малого числа видов.
Материалом для исследований служил банк данных многолетних натурных исследований водной системы Невская губа — Финский залив.
Методы исследований — статистический анализ, корреляционные связи, уравнения множественной регрессии.
Результаты исследований и их обсуждение
В исследованиях, проведенных в СПбГАСУ, было установлено, что в олиготрофных и слабомезотрофных условиях значения индекса Шеннона, рассчитанного по фитопланктону, колебались от 3 до 3,5, в мезотрофных — от 2,3 до 2,9, а в эвтрофных — от 1,6 до 1,8, что хорошо согласуется с литературными данными [5].
Исследовались также зависимости индекса видового разнообразия от основных абиотических факторов: глубины водоема, температуры воды, скорости течения, прозрачности и антропогенных нагрузок, в качестве которых рассматривались концентрации биогенных веществ (NМ, PМ, SiМ, БПК5).
Индекс видового разнообразия «d» хорошо коррелируется с основными традиционными показателями, характеризующими экологический статус водоема: числом видов фитопланктона, его численностью и биомассой, количеством сине-зеленых водорослей, скоростью фотосинтеза, суточным балансом продукции и деструкции органических веществ и др.
Индекс разнообразия «d» может быть использован для оценки экологического состояния водоемов и водотоков только в области «олиготрофные — эвтрофные воды».
Показатель страдает рядом недостатков: имеет одинаковые значения в дистрофных и эвтрофных водах; требует высокой квалификации и узкой специализации исследователя, определяющего видовой и количественный состав водорослей (отбор проб фитопланктона и их обработка — чрезвычайно трудоемкий процесс).
Все это ограничило использование индекса видового разнообразия в рутинной практике экологического мониторинга.
Интегральный показатель трофического состояния водной экосистемы должен отражать итог продукционно-деструкционных процессов.
Для оценки экологического состояния поверхностных вод был разработан новый интегральный показатель.
Предлагаемый показатель характеризует именно состояние продукционно-деструкционного баланса, который является важнейшей функциональной характеристикой любых экосистем. Он основан на установленной эмпирической зависимости величины рН воды от насыщения ее кислородом, возникающей при эвтрофировании. В упрощенном виде можно объяснить так: при увеличении скорости фотосинтеза [СО2] уменьшается, а рН воды, соответственно, увеличивается. Одновременно увеличивается насыщение воды кислородом, и при цветении может доходить до 200 % и более.
Величина рН, рассчитанная по найденным зависимостям для нормального 100 %-ного насыщения воды кислородом, тем больше, чем выше трофический статус водоема, и может служить интегральным показателем его трофического состояния, т.е. состояния его биотического баланса. Показатель был назван «индексом трофического состояния» — «Indexoftrophicalstate» — ITS. Он принимает следующие значения в пресных и солоноватых водах (табл. 1).
Таблица 1 Значения ITS в разных трофических условиях
Была выполнена проверка репрезентативности интегрального показателя ITS в современных условиях, который рассчитывается на основе линейной зависимости величины рН от насыщения воды кислородом (рис. 1, 2).
Рис. 1. Зависимость рН от насыщения воды кислородом в Невской губе коэффициент корреляции ryx=0,907
Рис. 2. Зависимость рН от насыщения воды кислородом (О2,%) в Финском за заливе, коэффициент корреляции ryx=0,988
Уравнения связи между рН и О2, %, были получены для многих других водоемов, что свидетельствовало о репрезентативности показателя ITS, на который был получен патент [6] (табл. 2).
Таблица 2 Зависимость величины рН от насыщения воды кислородом (О2, %) в разные годы в Невской губе и других водоемах
,
