Негативные антропогенные воздействия на природную среду являются неизбежными, но их можно предотвратить или уменьшить. В этом деле важную роль может сыграть научно-технический прогресс. Некоторые изменения состояния природной среды, вызванные антропогенным воздействием, могут привести к упрощению биоценозов (как бы их омоложению) и способствовать благоприятному развитию биосферы. Эволюция биосферы в новых условиях по-новому ставит вопрос о взаимоотношениях человека и природы. Человек должен облегчать работу биосферы, а не брать ее функции на себя. Воздействие на экологическую систему, способное вывести ее из естественного (нормального) состояния, определяется как экологическая нагрузка. Допустимыми можно считать такие воздействия, которые не приводят к превышению нормативной нагрузки на экологические системы. Под допустимой понимают нагрузку (складывающуюся из отдельных однородных и разнородных воздействий), которая не меняет качества окружающей природной среды или меняет ее в допустимых пределах, при которых не нарушаются существующие экологические связи. Если нагрузка превышает допустимую, то эти воздействия причиняют ущерб, вызывая неблагоприятные последствия в важнейших популяциях. Основными компонентами, определяющими антропогенную нагрузку на водные ресурсы, являются следующие: загрязнение, засорение и истощение.
В соответствии с Водным кодексом Российской Федерации все воды подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения. В то же время при сбросе сточных вод в водоем наступает некоторое ухудшение качества воды. Поэтому водохозяйственные комплексы сооружают таким образом, чтобы неблагоприятные изменения физических, химических и гидробиологических свойств воды не могли причинить вред здоровью населения, уменьшить рыбные запасы, ухудшить условия водоснабжения.
Загрязнение проявляется в изменении физических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запахов, привкусов) и химического состава (появление вредных веществ); появлении плавающих образований на поверхности и отложений на дне; сокращении растворенного в воде кислорода воздуха; появлении новых бактерий, в том числе болезнетворных. Поскольку загрязнители вод сложны по составу и слабо разлагаются, последствия загрязнения вод бывают многообразными и часто непредвиденными. Наиболее неблагоприятные – это изменение органолептических свойств воды, нарушение кислородного режима, изменение естественного хода химических процессов в водоемах, отравление гидробионтов путем аккумуляции в них токсикантов, угнетение жизни в водоемах, снижение эстетической ценности водоемов и ограничение возможностей их использования для рекреационных целей, затруднения (при загрязнении детергентами) при навигации, изменение альбедо морской поверхности (особенно при загрязнении нефтью и нефтепродуктами) и воздействие на тепловой баланс в системе «земля – атмосфера».
Учитывая влияние загрязнений на развитие и функционирование гидросферы и функционирование живых организмов, присущих данной системе, необходимы критерии для отнесения вод к «загрязненным» или «незагрязненным». В незагрязненных системах пределы колебаний концентрации техногенных веществ должны быть такими, чтобы при этом не нарушались функции живого вещества системы, не изменялся биохимический состав первичной и вторичной продукции, не снижалась биологическая продуктивность системы.
Для оценки качества вод используют показатели их нормативных состояний, определяемые потребностями и возможностями общества, теми целями, которые общество ставит в данный момент в определенном регионе. На их основании затем выявляется степень отклонения состояния систем от этих требований. Наиболее распространенными нормативными показателями являются ПДК (предельно допустимые концентрации) вредных веществ. Независимо от вида лимитирующего показателя вредности для данного вещества (токсикологический, общесанитарный, органолептический) при установлении его ПДК исходят из создания наиболее благоприятных условий для жизни организма или отдельных популяций животных.
Под предельно допустимой концентрацией понимают такую концентрацию химического соединения, которая при ежедневном воздействии на организм в течение длительного времени не вызывает каких-либо нарушений биологического оптимума экосистемы с учетом комплексного воздействия. Такой критерий оценки основывается на показателях устойчивости данной экосистемы. В настоящее время ПДК установлены более чем для 500 веществ, содержащихся в воде.
В последнее время получает все большее распространение показатель предельно допустимых выбросов (ПДВ) или стандартов на выброс, ограничивающий объемы выбросов вредных веществ и тем самым являющийся реальным средством регулирования качества природных сред. Методы расчета норм ПДВ, обеспечивающих качество природной среды, разрабатываются в соответствии с гигиеническими и экологическими требованиями. Для оценки ПДВ существует и другой подход. Например, в США ограничение объемов выбросов вредных веществ основано на технологическом принципе: нормы ПДВ ограничивают объем промышленных выбросов на уровне наилучшей достигнутой технологии. Некоторые примеры введения в ряде стран стандартов на выброс указывают на эффективность такого рода мероприятий по охране природной среды. Трудность разработки показателей ПДК, ПДВ заключается в их узкорегиональном характере, зависимости от условий каждого конкретного района: гидроклиматических, рельефа, почв, растительности, современного состояния природных систем, устойчивости их к нагрузкам, а также отраслевой и территориальной структуры хозяйства, особенностей системы расселения, транспорта и т. д.
Несмотря на явную важность нормативных показателей в разработке системы оценки воздействия человека на природную среду, полностью опереться на них пока не представляется возможным. Во-первых, они разработаны лишь для отдельных компонентов природы. Высокая зависимость нормативов от уровня социально-экономического развития общества предполагает их возможную изменяемость и во времени, и в пространстве. Практически невозможно (и, очевидно, нецелесообразно) разрабатывать нормативы для всех сторон социальной, хозяйственной и даже природной сфер, изменяемых антропогенной деятельностью. Например, наличие уникальных природных объектов и эстетически ценных ландшафтов не может быть нормировано. Многие показатели состояния социальных и хозяйственных подсистем, например численность и демографическая структура населения, характер его расселения, состав отраслей хозяйства, их размеры и размещение, также не нормируются. Здесь, очевидно, следует обращаться к таким показателям, как уровень, достигнутый в более крупном регионе, включающем изучаемый район, или уровень, принятый за оптимальный для данного этапа развития общества.
Показатели и нормативы качества состояния вод назначают для двух видов водопользования: участки водоемов, предназначенные для хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также систем водоснабжения пищевой промышленности; участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также находящиеся в черте населенных мест.
Водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей, делят на два вида: для воспроизводства и сохранения ценных пород рыб; для всех других рыбохозяйственных целей. При выпуске стоков в рыбохозяйственные водоемы предъявляют более высокие требования, чем при выпуске их в водоемы, используемые для питьевых и культурно-бытовых нужд населения.
Предельно допустимая концентрация ПДК вредных веществ в воде – основной гигиенический норматив, положенный в основу современного водно-санитарного законодательства. Нормативы ПДК (мг/л) разработаны для всех возможных веществ, поступающих в водоемы. Например, для бензола ПДК составляет 0,5 мг/л, свинца – 0,1; ртути – 0,05; железа – 0,5; бензина – 0,1 и т. д. Сточные воды со степенью загрязнения, приводящей к превышению ПДК в контрольном створе, отводить в водоемы запрещено.
Биохимическая потребность в кислороде (БПК) указывает количество кислорода (мг/л) для окисления находящихся в воде загрязняющих, преимущественно органических веществ. Значение БПК зависит от эффективности очистки сточных вод на станциях. БПК городских сточных вод, прошедших полную биологическую очистку, составляют 10...15 мг/л. Пополнение воды кислородом происходит в результате соприкосновения воды с воздухом и зависит от температуры, площади водной поверхности, степени насыщенности кислородом поверхностного слоя и интенсивности перемешивания воды. Разность между количеством кислорода при полном и действительном насыщении – дефицит кислорода, который выражают в мг/л или в % полного насыщения.
Водородный показатель (рН) определяет концентрацию в воде ионов водорода и показывает ее кислотность или щелочность. У пунктов культурно-бытового водопользования показатель рН не должен превышать 6,5...8,5. Такого же порядка он необходим для процессов самоочищения природных вод.
Органолептические свойства воды характеризуют запах, привкус и плавающие примеси, неблагоприятно влияющие на человека. Эти свойства оценивают в баллах. Ниже приведена шкала интенсивности запахов. Например, у пунктов культурно-бытового водопользования вода не должна иметь запахи интенсивностью более 2 баллов.
Аналогичную шкалу используют и для оценки интенсивности привкусов воды. Обычно вкусовые свойства проявляются при концентрациях, превышающих предельные по запаху. Окраска воды не должна обнаруживаться в столбике высотой более 20 см при использовании водоема в качестве источника питьевого водоснабжения и высотой 10 см – во всех других случаях.
Возбудители заболеваний. В последние десятилетия значительно расширилось число заболеваний, связанных с распространением их возбудителей водным путем. Инфекционными являются сточные воды населенных пунктов, животноводческих хозяйств и ряда производств (боен, биофабрик, кожевенных заводов, шерстомоек и др.). Вода источников централизованного водоснабжения не должна содержать возбудителей заболеваний. В практике возбудителей заболеваний оценивают по количеству в воде кишечных палочек, выделяемых человеком. По отечественному стандарту бактериальное загрязнение источника водоснабжения при обычных методах очистки и дезинфекции питьевой воды не должно превышать 1 тыс. кишечных палочек в 1 л (коли-индекс 1 тыс.). Таким образом, водоемы, используемые для питьевого водоснабжения, при соответствующей очистке и дезинфекции на водопроводных сооружениях обычного типа при коли-индексе 1 тыс. по бактериальным характеристикам считаются достаточно чистыми. Количество минеральных загрязнений для одного вида водоема должно быть не более 1000 мг/л (по плотному осадку), в том числе хлоридов не более 350 и сульфатов до 500 мг/л. При спуске сточных вод содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/л в водоемах, используемых для питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий, и на 0,75 мг/л – для водоемов, используемых для рекреации.
Температура воды в результате сброса сточных вод не должна повышаться более чем на 3 °С по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого года за последние десять лет.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему