Оглавление

Введение. 3

Понятие природно-промышленного комплекса (системы). 3

Проблемы экологии городов. 5

Состояние природно-промышленного комплекса на примере Санкт-Петербурга. 8

Основные черты природной обстановки. 8

Оценка экологической обстановки. 9

Причины нарушения экологической обстановки города. 11

Роль зеленых насаждений. 12

Меры по улучшению экологической ситуации Санкт-Петербурга. 13

Охрана атмосферного воздуха. 14

Рациональное использование и охрана водных объектов. 14

Охрана и рациональное использование недр. 15

Охрана почв. 16

Охрана окружающей среды от негативного воздействия отходов производства и потребления. 16

Охрана, содержание и восстановление зеленых насаждений Санкт-Петербурга. 18

Обеспечение радиационной безопасности. 19

Обеспечение химической безопасности 19

Вывод. 20

Список использованной литературы. 21 

 
Введение.

Понятие природно-промышленного  комплекса (системы).

   Природно-промышленный комплекс (ППК) – это относительно самостоятельная система, включающая промышленные, природные, коммунально-бытовые, аграрные объекты, относительно устойчивые и самостоятельные, которые функционируют как единое целое на основе определенного типа обмена веществами, энергией и информацией.

   Природно-промышленный комплекс (ППК) - включает в себя все основные звенья хозяйственной деятельности человека.

   Границами ППК являются зоны влияния промышленных предприятий, входящих в состав комплекса. Промышленное звено ППК включает:

       • объекты основного производства;

       • предприятия вспомогательного  производства;

       • объекты энергетики;

       • строительные организации.

       Состояние и продуктивность экологических  систем, находящихся в ППК, определяется  следующими группами факторов:

       • природными условиями, продуктивностью  угодий;

       • характером и интенсивностью  воздействия промышленных и коммунально-бытовых предприятий;

       • эффективностью мероприятий  по повышению, сохранению и  восстановлению окружающей природной среды.

   Одна  из важнейших задач промышленной экологии - создавать закрытые ППК, в которых сосредоточены промышленные предприятия и предприятия по переработке отходов (отходы не должны поступать за пределы ППК).

   Промышленное  звено - объекты основного и вспомогательного производства, энергетики, а также подразделения, обеспечивающие строительство новых и реконструкцию действующих промышленных предприятий. 
Главный компонент, определяющий направление и характер функционирования ППК в целом.

     Коммунально-бытовое  звено - организации, обеспечивающие строительство и эксплуатацию жилого фонда, предприятия питания, торговли, общественного транспорта, медицинского, культурного и общеобразовательного направления.

     Аграрное  звено - сельскохозяйственные предприятия, предприятия лесного, лесовосстановительного, охотничьего, промыслового и заготовительного профиля, а также заповедники и заказники, водохозяйственные объекты и объекты рыбного хозяйства;  водозаборы и другие гидротехнические сооружения по обеспечению водой промышленных, коммунально-бытовых и сельхозпредприятий; предприятия, обеспечивающие восстановление или повышение продуктивности нарушенных земель, сельхоз, лесных и других угодий (функциональные элементы экологической системы района).

     Природно-промышленные системы в зависимости от принятых качественных и количественных параметров технологических процессов отличаются друг от друга по структуре, функционированию и характеру взаимодействия с природной средой.

     Структурная схема новой экосистемы ППК:

1. Нообиогеоценозы лесов, рек, лугов и т.д., образовавшиеся на месте естественных биогеоценозов лесов, рек, лугов и т.п. 
2. Сельскохозяйственные и животноводческие угодья (поля, сады, фермы и т.п.) 
3. Рекультивируемые участки нарушенных и деградированных земель. 
4. Рекреационные объекты.

     В действительности даже одинаковые по качественным и количественным параметрам технологических процессов природно-промышленные системы отличаются друг от друга неповторимостью экологических условий, что приводит к различным взаимодействиям производства с окружающей его природной средой. Поэтому предметом исследования в инженерной экологии является взаимодействие технологических и природных процессов в природно-промышленных системах.

      При наличии хозяйственного звена в  структуру экосистемы следует включать нооценоз - совокупность средств труда, общества и продуктов труда. Таким образом, традиционная схема материально-энергетической единицы биосферы (биогеоценоз), включающая биоценоз и экотоп, преобразуется в новую схему материально-энергетической единицы техносферы - нообиогеоценоз. Техносфера - часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого или косвенного действия технических средств и занятая продуктами производственной деятельности.

      Принципиальная  схема нообиогеоценоза представлена на рисунке 1.

      Рис. 1. Схема нообиогеоценоза

      В состав нообиогеоценоза входят три равноправных сообщества, которые взаимодействуют и обуславливают существование системы. Структурные составляющие нообиогеоценоза функционируют совместно и связаны между собой потоками энергии и вещества.

      Нообиогеоценоз является элементарной природно-промышленной системой. Примерами нообиогеоценозов могут быть агроэкосистемы, возникшие в результате сельскохозяйственной деятельности людей; техноэкоситемы, возникшие в результате промышленной деятельности, и урбаэкосистемы, возникшие в результате поселения людей.

      Таким образом, природно-промышленная (эколого-экономическая) система - это ограниченная определенной территорией часть техносферы, в которой природные, социальные и производственные структуры и процессы связаны взаимоподдерживаюшими потоками вещества, энергии и информации.

      Совокупность  природно-промышленных систем регионального  уровня представляет собой территориально-производственный комплекс.

Проблемы  экологии городов.

     Каждый  крупный регион, представляющий собой  территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологического анализа заключается в том, что его результаты имеют большое прикладное значение (проблемы региона “ближе” человеку, нежели проблемы страны, континента или планеты). Помимо этого экологическое состояние регионов в конечном счете определяет и глобальное состояние природных компонентов.

     Наше  время характеризуется  бурным  развитием  городов  и  обострением проблем, связанных с взаимоотношением  природы  и  общества.  Одна  из  этих проблем - противоречие между ростом городов, с одной стороны, и  стремлением сохранить живую природу в  городских  и  пригородных  территориях  с  другой стороны.

     Характер  развития производительных сил общества обусловил возрастание  интенсивности  и  масштабов   антропогенного   воздействия   на природную  среду,  привел  к  опасному  рубежу  локальных   и   региональных экологических кризисов  и  практически  к  повсеместному  обострению  угрозы экологических  катастроф.  Серьезную  опасность  представляет  усиливающееся загрязнение природных сред - атмосферы, литосферы,  гидросферы  и  биосферы. При  этом  под  антропогенным  загрязнением   природной   среды   понимается загрязнение, возникающее в результате деятельности людей,  в  том  числе  иx прямого или косвенного  влияния  на  интенсивность  природного  загрязнения. Загрязнение характеризуется привнесением в среду или  возникновением  в  ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических и  биологических агентов,  также  превышением  в  рассматриваемое  время среднемноголетнего уровня концентрации перечисленных агентов в среде.

     При решении  проблем  природопользования приходится исходить из признания невозможности полного предотвращения в настоящее время и в предвидимом будущем антропогенного влияния  на  природную  среду  даже при условии совершенствования производства и других   сфер   человеческой деятельности. Поэтому на первое  место  должно  выдвигаться  осуществление системы мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия  между деятельностью  человека  и  окружающей  природной   средой,   обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов, предупреждающих  прямое  или косвенное влияние результатов деятельности общества на  природу  и  здоровье человека.

     Экологические проблемы городов, главным образом  наиболее крупных из них, связаны  с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

     Круговорот  вещества и энергии в городах  значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли – 180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем – 0.1 Вт/м2. В городах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен).

     Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.

     При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-6?С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

     Города  потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

     Водоносные  горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек  скважинами и колодцами, а кроме  того загрязнены на значительную глубину.

     Коренному преобразованию подвергается и почвенный  покров городских территорий. На больших площадях, под магистралями и кварталами, он физически уничтожается, а в зонах рекреаций – парки, скверы, дворы – сильно уничтожается, загрязняется бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обогащается тяжелыми металлами, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.

     Растительный  покров городов обычно практически  полностью представлен “культурными насаждениями” – парками, скверами, газонами, цветниками, аллеями. Структура антропогенных фитоценозов не соответствует зональным и региональным типам естественной растительности. Поэтому развитие зеленых насаждений городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Многолетние растения в городах развиваются в условиях сильного угнетения.

     С учетом того, что общее число экологических  районов очень велико, а проблемы экологии во многих из них аналогичные, рассмотрим природно-промышленного комплекса на примере Санкт-Петербурга.

     Однако, исчерпывающую оценку экологического состояния столь крупного и сложного объекта, как Санкт-Петербург, дать затруднительно по следующим основным причинам:

     * оценка должна учитывать множество  самых разных показателей по  всем районам и предприятиям, производственным зонам, магистралям,  системам связи, рекреационным площадям и т. д.;

     * полученные сведения должны быть  систематизированы, сведены в  единую легко интерпретируемую  систему;

     * система сбора и обобщения  имеющихся данных пока что  не имеет единой научной концепции,  разрознена и даже не всеми  поддерживается. Эколого-экономическая модель Санкт-Петербурга – задача предстоящих исследований. 
 
 
 
 
 

 
Состояние природно-промышленного  комплекса на примере  Санкт-Петербурга.

     Город стремительно растет. Сотни тысяч  различных источников выбрасывают в воздух огромное количество вредных веществ, т. к. частичная очистка внедрена только на 60% предприятий. Особый вред наносится автомобилями, технические параметры которых не соответствуют требованиям и качеству воздуха. Выхлопные газы автомашин дают основную массу свинца, износ шин – цинк, дизельные моторы – кадмий. Эти тяжелые металлы относятся к сильным токсикантам. Промышленные предприятия дают очень много пыли, окислов азота, железа, кальция, магния, кремния. Эти соединения не столь токсичны, однако снижают прозрачность атмосферы, дают на 50% больше туманов, на 10% больше осадков, на 30% сокращают солнечную радиацию. В целом на 1 петербуржца приходится 46 кг вредных веществ в год.

Основные  черты природной  обстановки.

     Прилегающий к Санкт-Петербургу регион включает в себя большую часть площади  водосборного бассейна водной системы  Ладожское озеро-река Нева- восточная зона Финского залива Балтийского моря.

     Региону присущи следующие основные черты  природной обстановки:

      . Огромная площадь земель, входящих  в границы региона, и свойственные  этой территории условия умеренно-континентального климата, смягченного морским влиянием в северо-западных районах;

       .  Преимущественно низкие отметки земной поверхности с преобладанием малорасчлененного рельефа и слабая дренированность земной поверхности, определяющие сплошную водонасыщенность грунтов и горных пород, а также необходимость приема и пропуска значительных объемов весеннего и осеннего паводкого стока, поступающего на городскую территорию с окаймляющих Петербург возвышенных площадей;

      . Густая гидрографическачя сеть, обилие озер и болот, наличие крупных водоемов, а также проявление морских нагонных наводнений и сгонов воды в устьевой области реки Невы, определяющее необходимость создания строящегося гидротехнического комплекса защитных сооружений;

      . Многообразная структура геологических  образований с широким перечнем типов и видов минерального сырья, потребности в котором могут быть удовлетворены за счет местных запасов, и относительно сложные и неоднородные условия строительного освоения территорий, характеризующихся в Петербурге залеганием непосредственно с поверхности многорядного напластования преимущественно слабых песчано-глинистых грунтов.

      .  Эти черты определяют, вобщем, благоприятную оценку потенциальных возможностей хозяйственного освоения территории и перспективного развития региона при условии осуществления рационального природопользования.

      .  Вместе с тем следует учитывать некоторые естественные ограничения развития региона. Это, прежде всего, неоднородная, иногда недостаточная, водообеспеченность, обусловленная неравномерным распределением по территории (а также загрязнением) собственных ресурсов питьевых и поверхностных вод и отсутствием в ряде случаев необходимого количества альтернативных запасов подземных вод, пригодных для питья.

      . К ограничениям относятся малые  площади распространения в регионе хороших почв и преимущественное наличие химически бедных почв подзолистого и болотного типов, нуждающихся в искусственном повышении их плодородия.

      . Среди еще недостаточно изученных  природных ограничений - выявленное недавно существование в границах Петербурга, а также на прилегающих к нему районах, естественных геопатогенных зон, нахождение в которых неблагоприятно сказывется на жизнедеятельности и здоровье людей, состоянии зданий, инженерных сооружений и коммуникаций.

Оценка  экологической обстановки.

     Санкт-Петербург - крупнейший промышленный и транспортный центр Северо-Западного региона  России. Экологическая ситуация в  городе определяется выбросами более 1000 предприятий, крупного железнодорожного узла, самого большого в России морского порта, мощного автотранспортного парка. Среди промышленных предприятий города представлены крупнотоннажные, ресурсо и энергоемкие, экологически опасные производства с устаревшим оборудованием и технологиями. На многих предприятиях отсутствуют или неэффективно работают очистные сооружения. Более 70% стационарных источников, выбрасывающих химические вещества в атмосферный воздух, не оснащены газоочистным оборудованием, нередко наблюдается несоблюдение технологической дисциплины.

     Всего в городе насчитывается более 4,5 тыс. стационарных источников, из которых только 25,8% имеют системы очистки. По вопросам автотранспорта Санкт-Петербург занимает второе место в России. Он составляет около 60% от общего загрязнения воздушного бассейна.

     Анализ  экологической ситуации в городе показал, что в воздушный бассейн  от стационарных источников и автотранспорта выбрасывается более 900 тыс. тонн химических веществ в год, при этом твердых  веществ - около 27 тыс. тонн, диоксида серы - порядка 70 тыс. тонн, окиси углерода - 500 тыс. тонн, диоксида азота - 55 тыс. тонн, углеводородов - более 100 тыс. тонн, сернистого газа - более 80 тыс. тонн, пыли - 50 тыс. тонн. В воздух поступают вещества 1-го и 2-го классов опасности: диоксид азота, пятиокись ванадия, серная кислота, марганец и его соединения, свинец, хром, сероводород, и др., 3-го и 4-го классов опасности: пыль, диоксид серы, окись углерода, аммиак, бензин, ксилол, ацетон, толуол и др. Вызывает тревогу тот факт, что в городе сохраняется ситуация, когда люди проживают в санитарно-защитных зонах предприятий. Стационарные посты наблюдения размещены по районам города крайне неравномерно: в одних районах их несколько, в других - их вообще нет.

     Средние за год концентрации примесей по городу находились в пределах санитарных норм, за исключением диоксида азота, формальдегида, аммиака, концентрации которых составляли 1-2 ПДК.

     Запыленность  воздуха в ряде районов в 2 - 4 раза превышала ПДК. Интенсивное движение автотранспорта приводит к повышению среднегодовых концентраций оксида углерода вблизи наиболее напряженных магистралей. Максимальная разовая концентрация оксида углерода доходит до 5 ПДК. Порядка 60% земель города заняты промышленными предприятиями, жилыми домами, дворами, хозяйственными застройками. Городские почвы содержат широкий набор химических элементов-примесей. Содержание бария, стронция, хрома, никеля, кобальта, германия, вольфрама, мышьяка, серебра, селена в 2-3 раза превышают местный фон; бериллия, урана, молибдена, висмута, фосфора - в 1,5 раза. Наибольшие превышения отмечаются по содержанию олова, свинца, ртути, цинка, меди, сурьмы, кадмия (в 4 - 8 раз над фоном).

     По  суммарному показателю загрязнения  почв в Санкт-Петербурге выделено 7 зон, неблагоприятных для проживания населения: 1-я - к западу от Витебской железной дороги, южнее Обводного канала; 2-я - вдоль Московской железной дороги, от Обводного канала до ул. Цимбалина; 3-я – на правом берегу Невы, южнее р.Охта, в районе Невского химического комбината; 4-я - район Невского проспекта с прилегающими магистралями; 5-я - центр Васильевского острова, район ЛГУ и набережной лейтенанта Шмидта; 6-я - центральная и северная части о.Петровского; 7-я - район Финляндского вокзала. Основное загрязнение техногенными радионуклидами приходилось на центральную часть города. Около 200 предприятий Санкт-Петербурга сбрасывают сточные воды в водную акваторию города. С чувством тревоги приходится констатировать, что за последнее время наблюдается тенденция к увеличению количества сбрасываемых в водоемы стоков и на сегодняшний день общее количество сточных вод, попадающих в водную акваторию, находится в пределах 1400 -1600 млн. куб. м в год.

     Электромагнитное  загрязнение является одной из форм физического антропогенного загрязнения  природной среды, возникающее в  результате изменения электромагнитных свойств среды (от линий электропередач, радиоизлучающих устройств, телевизионных систем, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводящее к глобальным и местным геофизическим изменениям в тонких биологических структурах. В принципиальном плане, электромагнитное излучение, обуславливающее электромагнитное загрязнение природной среды, представляет собой накачку энергии в среду распространения радиоволн - преимущественно атмосферу и подстилающую поверхность. По подсчетам ученых электромагнитная загрязненность окружающей среды за последние несколько лет выросла в миллион раз. Экологическая опасность электромагнитного загрязнения заключается в реальной и потенциальной способности электромагнитного излучения прямо или косвенно приводить к ущербам (или угрозам ущербов), наносимым природной среде, отдельным людям и человечеству. Эта опасность может проявляться по следующим трем направлениям:

1. Непосредственное биологическое воздействие электромагнитных излучений на человека, приводящее к нарушению жизненно важных функций организма, здоровья и иммунной системы;
2. Опосредованное воздействие на отдельных людей, их сообщества и человечество в целом путем трансформации под действием электромагнитных излучений биотической составляющей окружающей природной среды;
3. Опасность появления более или менее отдаленных отрицательных последствий для живой природы, включая человека, за счет изменения под действием электромагнитных излучений свойств и характера протекаемых процессов в абиотической составляющей среды обитания, и, в первую очередь, в атмосферном воздухе.

     В целях предупреждения неблагоприятного влияния электромагнитных полей  на человека в России введена система  организационных и технических  мероприятий, одной из составных  частей которой является контроль уровня электромагнитных излучений, которые  не должны превышать значений, установленных в качестве гигиенических нормативов.

Причины нарушения экологической обстановки города.

      В пределах города постоянно проявляется  активность многих повреждающих агентов. Химическое загрязенние (при минмальной способности грунтов, почв и вод к самоочищению), запыленность воздействие звука, ультразвука и инфразвука, активность электромагнитных и электростатических полей, уплотнение, переуплотнение и вибрация грунтов и почв, погруженность их под асфальтовый покров, локальное попеременное повышение и понижение температуры, освещения и влажности. Это основные причины нарушения городской природы.

      Как правило, повреждающее воздействие на организмы в городской среде оказывается разнородным, зависимым в пространстве и во времени от сочетания химических и физических повреждающих агентов друг с другом. Болезнетворная активность химических загрязнителей проявляется всегда при определенной физической обстановке, без которой химичееские реакции и процессы невозможны. Необходимо в связи с этим специально обратить внимание на тот факт, что определение количественного содержания какого бы то ни было химического загрязнителя недостаточно для оценки экологической опасности в обследуемом месте, если одновременно не усланавливаются соответствующие физические показатели химически загрязненной среды. Необходимо установить при каких физических условиях химические загрязнители могут взаимодействовать друг другом и вызывать биологический эффект. Самостоятельное значение имеют сведения о сочетании друг с другом в окружающей среде и химических соединений. Возможны сочетания, которые приводят к началу контактного синтеза, результатом которого может быть образование химических соединений, во много раз более опасных, чем их предшественники.

     Именно  в связи с этим возможность  возникновения непредвидимых, непредсказуемых сочетаний химических соединений и физических агентов, опасных для здоровья организмов и окружающей среды в целом, оказалась одной из наиболее существенных причин нарушения в пространстве города природного равновесия.

     Есть  все  основания  утверждать, что ухудшение условий и качества окружающей среды и, соответственно, условий и качества жизни в городе - следствие экологической несовместимости в пространстве и во времени различных видов производств и технологий друг с другом и с природной средой.