8.3.Прогамная лекция 8.2 по модулю 8 "Основы неоэкологии"- классификация и оценки загрязнений - индексы загрязнений.

Основная цель данного блока модуля - изучение значительного разнообразия классификаций как отдельных загрязняющих веществ, так и загрязнения окружающей природной среды в целом. Классификация - это альфа и омега любого исследования, поэтому важность его изучения переоценить трудно.

Классификация загрязнителей, как и любая другая классификация является самым сложным и важным процессом познания. Степень разработки классификации по отдельным компонентам различна по ее совершенству. Это же относится и к окружающей среде в целом.

Классификация является одним из приемов систематизации знаний.

Классификация - это группировка изучаемых объектов по совокупностям (классам), различающихся между собой преимущественно количественными признаками, а наблюдаемое при этом качественное различие между соседними классами отражает, как правило, динамику развития объектов или их иерархический порядок (по Э.Б.Алаеву,1983).

Переход явлений из одного класса в другой или из одного типа в другой есть функция времени. Смена класса более вероятна, чем смена типа. Классификация по Н.И. Кондакову (1975) (лат.classis- разряд, facio -делаю) - распределение предметов какого-либо рода на взаимосвязанные классы согласно наиболее существенным признакам данного рода и отличающим их от предметов других родов. Карл Линней взял случайный несущественный признак, поэтому его классификация не имеет научного значения. А Менделеевская классификация осуществлена настолько точно, на основе таких существенных признаков, что пустые места были позже заполнены.

Правильно составленная классификация, отобразив закономерности развития классифицируемых объектов, глубоко вскрывает связь между изучаемыми объектами и помогает исследователю ориентироваться в самых сложных ситуациях, служит основой для обобщающих выводов и прогнозов.

Исходя из изложенного выше, важно критически отнестись к различным классификациям, которые будут рассмотрены ниже. Желательно проявить творчество. Но все это возможно лишь на базе приобретенных знаний. В связи с этим необходимо приобретение следующих знаний:

1.Определение понятия "классификация".

2.Значение классификации.

3.Классификация загрязняющих веществ по характеру поступления: локальные, точечные, площадные, линейные; по составу: органические, органоминеральные, минеральные. Тяжелые металлы и их определение.

4.Типы загрязнений по Р.Парсону (по Стадницкому, 1988).

5.Деление загрязнителей по материальным носителям (физические, химические, биологические).

6.Определение природных и антропогенных загрязнений.

7.Классификация антропогенных загрязнителей на разрушаемые и неразрушемые.

8.Классификация антропогенных загрязнителей на биологические, механические и т.д. Сущность каждого из классов.

9.Экологическая ловушка. Сущность.

10.Определение понятия "загрязнение" с позиций экологии.

11."Норма реакции". Сущность.

12.Классификация загрязнений с позиций теории помех. Определение сущности каждого класса. Составляющие каждого из 4 классов ( по Стадницкому Г.В., 1988).

13.Анализ и Ваша собственная оценка приведенных Г.В.Стадницким и А.И.Родионовым (1988) "последствий загрязнений".

14.Классификация загрязняющих атмосферу веществ по агрегатному состоянию.

15.Классификация промышленных выбросов в атмосферу.

16.Определение понятий "очистка газа", "организованный промышленный выброс", "неорганизованный промышленный выброс", "первичные промышленные выбросы", "вторичные промышленные выбросы".

17.Общая классификация источников загрязнения вод. Виды сточных вод.

18.Классификация источников загрязнения почв.

19.Назначение индекса загрязнения атмосферы. Основные положения, обеспечивающие расчет "Комплексного индекса загрязнения атмосферы".

20.Требования к определению качества вод в виде единой оценки - "индекса загрязнения вод".

21.Другие способы определения качества воды. (А.К.Кузин).

ИСТОЧНИКИ

1.Некос В.Е. Основы общей экологии и неоэкологии. Учеб. пособ. .Часть 2

Харьков.1998.- 156с.

2.Стадницкий Г.В.,Родионов А.И. Экология.Учеб.пособ.- М.:Высшая школа, 1988.- 272 с.

3.Сает А.Л. и др.Геохимия окружающей среды..-М.,1990.

4.Временная методика расчета комплексного индекса загрязнения атмосферы на основе данных наблюдений.

5.Кондаков Н.И. Логический словарь-справочник.- М.: Наука,1975.- 720 с.

8.4. Проблемная лекция 8.2. по модулю 8 "Основы неоэкологии"-

классификации и оценки загрязнений - индексы загрязнений.

Как было отмечено выше существует значительное количество различных классификаций. Например, Сает А.Л.и др. (1990) по характеру поступления загрязняющие вещества разделяют на: локальные, площадные, линейные (неточечные). Все промышленные источники выбросов, а также стоки являются точечными источниками. Неточечными источниками являются: многие элементы сельскохозяйственного производства, химизация, поверхностный сток и т.д. По составу загрязняющие вещества делятся на: органические, органоминеральные и минеральные. К минеральным обычно относят различные химические элементы, а не соединения.

В последнее время в литературе широко используется термин "тяжелые металлы". Исследованиям тяжелых металлов, как широко распространенному загрязнителю, посвящены многочисленные работы. Первоначально к тяжелым металлам относились металлы с плотностью более 5 г/см3. Ныне термин "тяжелые металлы" охватывает большую группу токсических химических элементов, и прежде всего цветных и редких металлов.

Оригинальная классификация загрязнений предложена Р.Парсоном.

1.сточные воды и другие нечистоты, поглощающие кислород;

2.носители инфекций;

3.вещества, представляющие питательную ценность для растений;

4.органические кислоты и соли;

5.минералы и неорганические кислоты и соли;

6.твердый сток;

7.радиоактивные вещества;

Таким образом, загрязнителем может быть:

а) любой физический агент;

б) химическое вещество;

в) биологический вид (главным образом, микроорганизмы), это микроорганизмы, попадающие в ОС или возникающие в ней в количествах выходящих за рамки своей обычной концентрации (предельных естественных колебаний или среднего природного содержания в рассматриваемое время).

Загрязнение бывает: а)природное, б)антропогенное;

Природное - вызванное естественными, обычно катастрофическими причинами: извержение, пыльная буря, селевый поток.

Антропогенное - вызванное деятельностью человека. Различают следующие антропогенные загрязнители:

а) разрушаемые биологическими процессами. Они входят в естественные круговороты и поэтому быстро исчезают;

б) неразрушаемые биологическими процессами. Они не входят в круговороты, а поэтому разрушаются организмами в пищевых цепях.

Антропогенные загрязнения делятся на:

1.биологические (случайные или обусловленные человеческой деятельностью);

2.механические (без физико-химических последствий);

3.химические (изменение свойств среды путем увеличения количества имеющихся элементов или проникновения не присущих ей элементов в среду);

4.физические; в т. ч. а)тепловые; б)световые; в)шумовые; г)электромаг-нитные; д)радиоактивные.

5.микробиологические (микробные) - огромное количество микробов на антропогенных субстратах.

Экологическая ловушка - в последнее время это закрепилось за отрицательным влиянием изменения качества химической среды на метаболизм организмов. В качестве примера такой ловушки приводят воздействие метил-ртути на физиологические процессы в организме человека (болезнь "Минамата"), а также влияние некоторых пестицидов (например, на нервную систему), ДДТ. В свое время исследования по созданию эффективного ядохимиката для борьбы с вредителями были удостоены Нобелевской премии. Но кроме его влияния на теплокровных животных необходимо подчеркнуть, что эти химические образования накапливается в звеньях пищевых цепей.

Загрязнения проявляются скачкообразно. Причина - предшествующие скрытые проявления. Поэтому целесообразно использовать не ПДК, а критерии экологического риска.

С экологических позиций загрязнение - это комплекс помех в экосистемах, воздействующих на потоки энергии и информации в пищевых (энергетических) цепях. Эти помехи часто превышают нормы реакций, эволюционно выработанные на уровне популяций. Поэтому отличие естественных помех от антропогенных в том, что первые ведут к отбору, а вторые - к массовой гибели.

Помехами, а значит загрязнителями, являются разрушение биогеоценозов при открытой разработке месторождений, зарегулировании водотоков, осушении, эрозии почв. Это - шахтные отвалы, терриконы, спортивная охота (накопление свинцовой дроби в воде и почвах и поедается птицами как гравя или как семя). Сама охота (по Стадницкому Г.В.) тоже может рассматриваться как помеха, т.е. загрязнение. Но это вопрос чрезвычайно дискуссионный. Грамотная охота не может быть помехой. По нашему мнению, если помеха ведет к снижению продуктивности популяции, экосистемы, а далее - к распаду, то только тогда она может считаться загрязнителем.

Таким образом, рассматривая процесс загрязнения в широком смысле слова, с позиций теории помех, загрязнение классифицируют следующим образом:

1.ингредиентное - совокупность веществ количественно или качественно чуждых естественным биогеоценозам;

2.параметрическое - загрязнение, связанное с изменением качественных параметров окружающей среды;

3.биоценотическое -загрязнение, заключающееся в воздействии на состав и структуру популяций живых организмов;

4.стациально-деструкционное - загрязнение, представляющее собой изменение ландшафтов и экологических систем в процессе природопользования, связанное с оптимизацией природы в интересах человека.

Каждый из приведенных классов загрязнений, в свою очередь, подразделяется на соответствующие составляющие (рис.8).

Последствия загрязнений в кратком изложении выражаются следующим образом (по Г.В.Стадницкому, А.И.Родионову, 1988, хотя не всегда это можно считать последствиями).

1.Загрязнение среды есть процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда и средств, превращающихся в безвозвратные отходы, рассеиваемые в биосфере.

2.Загрязнение имеет следствием необратимое разрушение как отдельных экосистем, так и биосферы в целом.

3.Вследствие загрязнения теряются плодородные земли, снижается продуктивность экосистем и биосферы в целом.

4.Загрязнение прямо или косвенно ведет к ухудшению физического и морального состояния человека как главной производительной силы общества.

5.Защита ОС от загрязнения - ключевая задача в общей проблеме оптимизации природопользования, сохранения качества среды для настоящего и будущего поколений.

Рис8