CC BY
76
УДК 502/504 Н.В. Лукьянова
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
Семинар № 8
На сегодняшний день потеря биоразнообразия является одной из важнейших экологических проблем. Нынешние темпы вымирания в 100 раз превышают темпы вымирания предшествующих эпох. С начала новой эры до XIX в. было уничтожено 35 видов крупных млекопитающих, а за последующие полвека с лица Земли безвозвратно исчезли еще 75 видов. Такие высокие темпы вымирания обусловлены не только прямым уничтожением животных и растений, а большей частью изменения среды его обитания. Воздействие промышленных предприятий распространяется на все элементы биосферы: водную и воздушную среды, землю и недра в независимости от расстояния до загрязняющего объекта. Так, парниковые газы, выбрасываемые в большом количестве промышленными предприятиями, приводят к глобальному потеплению и изменению климата на всей планете
В то же время каждая отрасль промышленности характеризуется определенным влиянием на отдельную природную среду. Так, наибольшее воздействие на воздушную среду оказывает электроэнергетика, цветная и черная металлургия, выбросы каждой из этих отраслей в атмосферу составляют больше 15 % всех выбросов. Наибольшее количество сброшенных недостаточно очищенных сточных вод приходится на предприятия химиче-
ской и нефтехимической промышленности, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, а также электроэнергетику.
В связи с вышесказанным предлагается деление воздействия промышленности на природные элементы по следующим категориям в зависимости от степени загрязнения природы отдельной отраслью в общем объеме загрязнения: А - отрасли промышленности, оказывающие очень сильное воздействие (больше 15 %) по количеству выбросов, сбросов и нарушению земель; В - отрасли промышленности, оказывающие сильное воздействие (815 %) по количеству выбросов, сбросов и нарушению земель; С - отрасли промышленности, оказывающие среднее воздействие (1-8%) по количеству выбросов, сбросов и нарушению земель; Э - отрасли промышленности, оказывающие слабое воздействие (менее 1,5 %) по количеству выбросов, сбросов и нарушению земель.
На воздушную среду наибольшее воздействие оказывает электроэнергетика, цветная и черная металлургия. Основным источником получения энергии в России является энергия, получаемая при сжигании твердого топлива, в результате чего образуется большое количество золы, диоксида серы, канцерогенов, оказывающие влияние на все природные компоненты и особенно на растительный и животный мир. Металлургическая промышлен-
Таблица 1
Распределение отраслей промышленности по категориям в зависимости от степени их влияния на элементы биосферы
Степень влияния промышленности на природные элементы
и л е м е 3 Е 8 0 Г) рр *0 т А В С Б
Водная среда, 3 млрд.м Лесная, деревообрабатывающая и целлюлознобумажная промышленность (21 %) Химическая и нефтехи-миическая промышленность (19 %) Машиностроение и металлообработка (8,8%) Угольная промышленность (8,8%) Черная металлургия (9,5%) Цветная металлургия (8,5%) Электроэнергетика (10%) Нефтепереработка (3,1%) Оборонная (2,3%) Легкая (2%) Пищевая (1,7%) Промышленность стройматериалов (1,7%) Нефтедобыча (0,3%) Газовая (0,06%)
Воз- душная среда, млн.т Электроэнергетика (14%) Цветная металлургия (21,6 %) Черная металлургия (15,2%) Нефтедобыча (7,0%) Нефтепереработка (15,1%) Угольная (3,6%) Машиностроение (3,6%) Газовая (3,2%) Промышленность стройматериалов (3,2%) Химическая (2,7%) Деревообрабатывающая (2,6%) Пищевая (1,5%) Оборонная (0,6%) Легкая (0,4%)
Нарушение земель, тыс. га Нефетодобывающая (45,9%) Цветная металлургия (29,6 %) Газовая (9,71%) Угольная (4,92 %) Промышленность стройматериалов (2,94 %) Электроэнергетика (2,55 %) Черная металлургия (1,0 %) Химическая и нефтехимическая промышленность (0,5 %)
ность относится к самой загрязняющей природную среду отрасли. При производстве черных и цветных металлов в атмосферу попадает огромное количество пыли, сернистого ангидрида, оксида углерода, оксидов азота и другие вредные вещества (сероводород, сероуглерод, фтористые соединения, аммиак, фенол, углеводород). При химической, нефтехимической и целлюлозно-бумажной промышленности, относящимися к категории С, в атмосферу попадают углекислый газ, окись углерода, сернистый газ, углеводороды, соединения азота, хлора, мышьяка, ртути и т.д.
На водную среду наибольшее воздействие оказывают химическая и деревообрабатывающая и целлюлознобумажная промышленность. Особенно опасны сульфитные сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности, предприятия химической и нефтехимической промышленности загрязняют подземные воды металлами, метанолом, фенолом в больших концентрациях. Особую опасность представляет собой загрязнение водных объектов нефтью во время аварий, происходящих при перевозке нефтепродуктов. В результате аварий в мире ежегодно происходит до 15 крупных разливов нефти и до 1000 второстепенных утечек. Нефтяное загрязнение опасно по двум причинам: во-первых, на поверхности воды образуется плёнка, которая лишает доступа кислорода морскую флору и фауну; во-вторых, нефть сама по себе является токсичным соединением, которое имеет большой период полураспада, при содержании нефти в воде 10-15 мг/кг гибнет планктон и мальки рыб. Большую опасность нефтяные плёнки представляют и для морских птиц. В 50-х гг. ХХ вв. у Британских островов по этой причине ежегодно погибало от 50 до 250
тысяч морских птиц, а в Северном море и Северной Атлантике от 150 до 450 тыс. птиц. В настоящее время число птиц, гибнущих от загрязнения нефтью, уменьшилось, но всё ещё остаётся очень большим. Нефть уничтожает тонкую жировую плёнку на перьях птиц. Вода легко пропитывает оперение, птицы замерзают и гибнут. Даже незначительного количества нефти, попавшего на скорлупу яиц, достаточно для гибели зародыша. Электроэнергетика также оказывает значительное влияние на водные объекты. Воды в районах ТЭЦ загрязнены в основном золошлакоотвалами, черная металлургия относится к одному из крупных водопотребительных предприятий. Сточные воды предприятий цветной металлургии загрязнены минеральными веществами, фторореагентами, большей частью токсичные, солями тяжелых металлов, мышьяком, сульфатами, хлоридами, сурьмой, фтором и другими.
По наибольшим площадям нарушенных земель особо следует выделить предприятия нефтедобывающие и цветной металлургии. Крупные предприятия цветной металлургии занимают обширные площади и нарушают большие площади земель, также являются источниками загрязнения свинцом, марганцем и ртутью почвенного покрова. Электроэнергетика также оказывает ощутимый вклад в нарушение земель. От угольных электростанций остается огромное количество золы, которую необходимо складировать. Угольная промышленность относится к категории С, но при этом она занимает довольно обширные площади причем не только для собственно горных работ, но и для постройки различных гражданских зданий, кроме того, отвалы вскрышных пород занимают довольно большие площади. Помимо больших
территорий занимаемых самим предприятием для доставки топлива потребителю прокладываются железные и автомобильные дороги, трубопроводы, что разрушает природные ландшафты.
Таким образом, практически каждое промышленное предприятие оказывает какое-либо негативное воздействие на экосистемы различной силы, приводящее к их деградации или полному уничтожению. Основные причины сокращения биоразнообразия связаны с загрязнением окружающей среды, которое приводит к разрушению местообитаний, а также их деградации и к глобальному изменению климата. Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом серы и окислами азота ведет к выпадению кислотных осадков, нанося огромный ущерб многим видам растений и животных, в особенности рыбам, живущим в водоемах, зачастую приводя к их гибели. Выброс в атмосферу таких газов, как метан, диоксид углерода, хлорфтоуглерод и оксид азота приводит к образованию парникового эффекта и в дальнейшем к изменению климата. Это ведет к сдвигам в ареалах и неспособности многих видов приспособиться к быстро меняющимся климатическим условиям. Загрязнение водной среды недостаточно очищенными сточными водами, содержащими вредные химические вещества ведет не только к гибели водных организмов от большого скопления ядовитых веществ, но и к включению их в круговорот веществ в природе и дальнейшему движению по пищевой цепи. Поступление в воду большого количества азота и фосфора приводит к плотному скоплению водорослей, препятствующих проникновению света к растениям, находящимся у дна, которые начинают отмирать, а бактерии, разлагающие их
активно размножаться и поглощают весь кислород в воде, поэтому многие рыбы гибнут из-за недостатка кислорода. Нарушение земель ведет к разрушению мест обитаний животных, заключающееся в их полном уничтожении или же в фрагментации и деградации. Все эти причины ведут к сокращению биоразнообразия и вымиранию отдельных видов животных и растений. Рядом с промышленными предприятиями гибнут растения, животные начинают мигрировать. Самым выносливым удается выжить, а вот наиболее чувствительные виды к промышленному воздействию гибнут. Таким образом, возникает необходимость разделения живой природы по категориям.
Существующие виды животных и растений также можно делить на следующие категории: I - виды, находящиеся под угрозой исчезновения и спасение которых невозможно без специальных мер (сенница геро) ; II -виды, чья численность велика, но катастрофически сокращается (махаон, шмель моховой и шренка, обыкновенный подкаменщик, барсук); III -редкие виды, которым ничто не угрожает, но при неблагоприятном изменении среды обитания могут исчезнуть (белоклювая гагара, белый медведь); IV - виды снижение численности которых в обозримом будущем не предвидится. С другой стороны, численность видов снижается под влиянием определенных факторов: растений - в результате загрязнения земли пестицидами и минеральными удобрениями, рубок, разработки карьеров, трубопроводов и нефтепроводов; насекомых - из-за разрушения естественных местообитаний и общего загрязнение окружающей среды; рыбы - вследствие загрязнения водоемов, в которых они обитают, сброса в них стоков и опасных отходов (табл. 2)
Таблица 2
Воздействие различные видов промышленных предприятий на различные категории исчезающих животных
Кате- гория Виды животных Факторы, влияющие на сокращение численности животных Категории предприятий, приводящие к сокращению численности видов
I Насекомые: Голубая аркте Костные рыбы: Калуга Пресмыкающиеся: Средиземноморская черепаха Птицы: Розовый пеликан Млекопитающие: Леопард Снежный барс Серый тюлень Распространение ограничено климатическими условиями Нерегулируемый вылов, загрязнение вод промышленными и сельскохозяйственными стоками Интенсивное рекреационное использование ареала, вылов животных, механическая обработка почвы Сброс воды и разрушение островов, загрязнение пестицидами Прямое преследование, недостаток кормовых ресурсов, потеря местообитаний Снижение рождаемости в связи с накоплением в тканях больших концентраций ДЛТ, ПХБ ,тяжелых металлов Кат А,В,С воздействие на воздушную среду Кат. А,В воздействие на водную среду Кат. А,В,С воздействия на водную среду и нарушению земель Кат. А,В,С воздействие на водную среду Кат. А,В,С воздействия на воздушную среду и по нарушению земель Кат. А,В,С воздействие на водный бассейн
II Насекомые: Пчела-плотник Костные рыбы: озерный лосось Пресмыкающиеся: дальневосточная черепаха Млекопитающие: Амурский степной хорь Амурский тигр Кольчатая нерпа Потепление и увлажнение климата, вырубка старых лесов, сбор для коллекционирования Нарушение водного режима в результате гидростроительства, лесосплава, загрязнения водоемов Уничтожение мест размножения, загрязнение водоемов бытовыми сточными водами, пестицидами, промышленными отходами Потеря местообитаний Браконьерство, снижение кормовой базы Загрязнение вод токсичными веществами Кат. А,В, С по нарушению земель, А,В по воздействию на воздушную среду Кат. А,В,С воздействия на водную среду Кат. А,В,С по воздействию на водную среду Кат. А,В по нарушению земель Кат. А,В по нарушению земель Кат. А,В,С воздействия на водную среду
III Пресмыкающиеся: Закавказский полоз Птицы: Черный аист Обыкновенный фламинго Млекопитающие: Кавказская выдра Интенсивное освоение территорий, изменение растительного покрова Сокращение гнездовых угодий в связи с вырубкой лесов Изменение климата, возведение плотин Загрязнение водоемов, снижение кормовой базы, сведение древесной и кустарниковой растительности по берегам рек Кат. А,В по нарушению земель и воздействия на воздушную среду Кат. А,В по нарушению земель Кат. А,В воздействия на водную среду Кат. А,В,С по воздействию на водную среду и нарушению земель
IV Пресмыкающиеся: Уж обыкновенный Птицы: Сизый голубь Нерегулируемый отлов, гибель из-за высокого числа автотранспорта Изменение климатических условий, ухудшение ОС Кат. А,В по всем видам воздействия Кат. А,В по всем видам воздействия
Так, в результате аварии, произошедшей в Китае в воды Амура попало огромное количество ядовитых веществ, в результате чего погибло огромное количество рыбы и других морских организмов, а также произошло накопление вредных веществ в речных обитателях и включение этих элементов в круговорот веществ в природу. Численность птиц снижается в результате загрязнения водоемов и вредных выбросов в атмосферу, а также уничтожение мест гнездований, кроме того, у птиц происходит ослабление иммунитета, в результате чего старые вирусы начинают обостряться, в результате чего на сегодняшний день можно наблюдать эпидемию птичьего гриппа. Млекопитающие вымирают а результате отравления вредными веществами, содержащимися в окружающей среде и из-за уменьшения кормовой базы.
В результате сведения растительного покрова химической промышленностью в восточной части Кавказа численность закавказского полоза (III) стала резко сокращаться. Газовая промышленность также наносит вред природной среде, может быть не такой значительный как предыдущие отрасли, но в то же время при добыче и переработке газа в атмосферу попадают твердые вещества, диоксид серы, оксид серы, оксид углерода. Поступление в атмосферу больших количеств диоксида серы и окислов азота приводит к выпадению кислотных дождей. Они приводят к деградации деревьев, гибели наиболее чувствительных видов сосудистых растений, а также животных, закислению воды в водоемах и гибели их обитателей, увеличению кислотности почвы и гибели почвенных микроорганизмов. Многие виды промышленного производства сопровождаются выбросами таких газов, как метан и углекислый
газ. Эти газы, выделяемые в большом количестве промышленностью и транспортом, являясь парниковыми, приводят к усилению парникового эффекта и к глобальному потеплению. Многие чувствительные виды не успевают приспособиться к быстро изменяющимся условиям среды и погибают. В районе Благовещенск на Амуре с развитой промышленностью машиностроения и металлообработки, а также лесной и деревообрабатывающей промышленностью, а также рубки лесов под промышленные нужды Амурско-Зейского междуречья приводит к разрушению местообитаний и как следствие снижение численности амурского степного хоря (II).
Так, из-за загрязнение сточными водами реки Амур и его устьев на грани исчезновения находится дальнево-сточна-я черепаха (II). Угольные предприятия загрязняют водную среду посредством сбрасываемых сточных вод шахт и разрезов. В сточных водах горнодобывающих предприятий содержатся следующие вещества: угольная и породная пыль, хлористые и сернистые соединения, сульфаты железа, фенольные соединения, соли тяжелых металлов. Численность кавказской выдры (III) на р.Кубань из-за присутствия ядовитых веществ в реке и уменьшения количества рыбы вследствие загрязнения водоемов сокращается, и при увеличении развития таких отраслей промышленности как химическая, нефтехимическая, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная, при которых сбросы в воду максимальны численность этого вида начнет резко сокращаться и за короткий срок она может перейти из III категории в I.
Таким образом, определенные виды промышленности загрязняют отдельные элементы природной среды. Сокращение биоразнообразия также
происходит из-за деградации определенных сред. Можно выявить зависимость загрязнения природных компонентов отдельными предприятиями и использовать эти зависимости в охране животного и растительного мира. Так как переселение исчезающих видов на новые территории практически невозможно, то необходимо сохранять их путем минимизации отрицательного влияния со стороны наиболее грязных промышленных предприятий, относящихся к категориям А, В и частично С.
Сохранение животного и растительного мира необходимо, так как исчезновение одного вида, например волка, приведет к увеличению популяции травоядных, в результате чего произойдет уничтожение растительного покрова, а следовательно и исчезновение связанных с ним видов насекомых, а также к почвенной эрозии - деградации экосистемы. Исчезнувшее растение в будущем могло стать основой для производства лекарства от вируса пока еще неизвест-
ного, в результате которого может погибнуть огромное количество людей. Не следует располагать в непосредственной близости к исчезающим видам растений предприятия, оказывающие сильное воздействие на воздушную среду и почвенный покров, к исчезающим видам рыб и земноводных, а также водных птиц предприятия, оказывающие максимальное воздействие на водную среду, к исчезающим видам млекопитающих предприятия категорий А, В и С, оказывающие влияние на воздушную, водную среды и нарушение земли, так как нарушение любого из этих элементов может привести к их гибели. На основе предложенного ранжирования загрязнения природной среды и видов животных и растений с учетом экономической целесообразности, а также целесообразности природных экосистем можно разработать методику определения возможности и эффективности функционирования производственных отраслей предприятий в том или ином регионе.
— Коротко об авторах-------------------------------------------------
Лукьянова Н.В. - студентка, Московский государственный горный университет.
ИНФОРМАЦИЯ
В отдельном выпуске № 8 2007 г. «Взрывное дело» Горного информационноаналитического бюллетеня» на с. 180 название статьи автора В.Н. Анисимова следует читать «Выбор оптимального интервала замедления последовательно взрываемых скважинных зарядов при рудоподготовке»
