Понятие природно-промышленного комплекса (системы).

Введение.

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.

Роль зеленых насаждений.

Становится понятным, что природная среда Петербурга, и, в первую очередь, его живая природа, требуют к себе пристального и внимательного отношения. Важно ее всестороннее, детальное познание, которое является незаменимой предпосылкой обоснованного, целесообразного и эффективного использования возможностей природы в целях улучшения условий и качества окружающей среды. Должно быть в полной мере осознано утверждение, что создание условий и качества жизни для городских растений непременно приведет к созданию условий и качества жизни для людей. Растения - важнейшее из достояний человека, унаследованных им от природы. Они – своего рода «зеленые легкие» планеты и, в первую очередь, в городах, в особенности с развитыми индустрией и транспортными связями. Без помощи растений сохранить жизнь в городах, создать даже минимальный экологический комфорт для городских жителей невозможно.Одним из важнейших по действенности компонентов системы регулирования условий и качества среды является зеленый покров. Озеленению городов, в особенности городов-гигантов-мегаполисов, к которым принадлежит Петербург, присущи многие функции. Их всего семь:1)  Уменьшение химической, механической и биологической загрязненности воздушного бассейна, почв, грунтов и вод, включая подземные. Таким образом эта функция предполагает оздоровление растениями воздуха, которым мы дышим и вод, которые мы пьем. Поглощение растениями газообразных и жидких химических загрязнителей, происходящее через покровы листьев, и последующее их разрушение внутри растений в большей мере способствует очищению воздушного бассейна города, а также почв, грунтов и вод, от самых разнообразных вредных веществ как природного, так и антропогенного происхождения.2) Придание вдыхаемому нами воздуху лечебных свойств.3) Оптимизация экологических свойств среды в местах пребывания человека, т.е. там, где он работает, отдыхает. Растения в процессе своей жизнедеятельности способны регулировать влажность, температуру, освещение (в том числе ультрафиолетовое), ослаблять шум, уменьшать подверженность организмов воздействию электромагнитного и электрического полей, и т.д.4) Эстетическая, декоративная. Цветовая гамма, которую весной, летом и осенью создают листопадные растения, в особенности цветущие, а зимой вечнозеленые растения, оказывают на человека особый успокаивающий, умиротворяющий, снимающий нервный стресс терапевтический эффект.5) Почвоукрепляющая. Растения своими корнями предотвращают смещение слоев почвы, а также грунтов, сдерживают осыпи.6) Природостроительная. В ее основе лежит способность растений к фотосинтезу, благодаря которому на Земле образуется органическое вещество.7) Информационная, индикаторная. Растения чутко реагируют на изменения, происходящие в окружающей среде, такие, как загрязнение воздуха, почв и вод. Если условия жизни неудовлетворительны, срок жизни растений укорачивается, они утрачивают способность оздоравливать окружающее пространство, в том числе городское, и в конце концов погибают.

Охрана почв.

Почвы являются важнейшим системообразующим компонентом природной среды. Современное состояние почвенного покрова сформировалось в результате градостроительного и индустриального развития Санкт-Петербурга. В настоящее время техногенные процессы почвообразования стали преобладающими над природными, формируя в итоге специфические группы почв и сложный почвенный покров. Естественные (ненарушенные) почвы (дерново-подзолистые, болотные, аллювиальные) сохранились преимущественно на окраинах города, а среди жилых массивов - в пределах старых лесопарковых участков.
Осуществление деятельности по охране почв направлено:

- на принятие в установленном порядке мер по санации (рекультивации) загрязненных почв Санкт-Петербурга, в том числе на территории промышленных предприятий, которые планируется ликвидировать либо перебазировать;

- на ведение геохимической съемки территории Санкт-Петербурга в целях оценки загрязнения почв тяжелыми металлами;

- на мониторинг загрязнений и деградации почв как одного из элементов экологического мониторинга;

- на установление нормативов качества почв на территории Санкт-Петербурга.

Охрана окружающей среды от негативного воздействия отходов производства и потребления.

Основными направлениями деятельности в области обращения с твердыми коммунальными отходами являются:

- разработка и принятие правовых актов, создающих благоприятные экономические условия для сокращения образования количества отходов;
- развитие современных технологий по сбору, в том числе селективному, транспортировке, переработке и обезвреживанию отходов;
- внедрение современных методов сжигания отходов с извлечением энергии;
- создание условий для привлечения инвестиций в области обращения с отходами;
- развитие автоматизированной системы учета и контроля процессов сбора и утилизации отходов, усиление контроля за транспортировкой отходов, борьба с несанкционированными свалками;
- привлечение населения Санкт-Петербурга и предпринимателей к раздельному сбору и переработке отходов;
- развитие системы сбора и переработки отслуживших автотранспортных средств, электронного и электротехнического лома, полимерных материалов;
- внедрение отделения и обезвреживания опасных отходов, в том числе в составе бытовых отходов;
- внедрение современных экологически чистых технологий переработки отходов, в том числе переработки с извлечением энергии;
- информирование населения Санкт-Петербурга и предприятий о негативном воздействии отходов на окружающую среду.

Снижение негативного воздействия промышленных отходов на окружающую среду являются:

- созданием передового перерабатывающего центра, применяющего современные технологии переработки и захоронения отходов производства;
- разработкой и реализацией мероприятий по снижению негативного воздействия захороненных опасных отходов на окружающую среду;
- организацией системы регистрации отходов производства путем создания и ведения регионального кадастра отходов;
- внедрением системы контроля движения опасных отходов по территории Санкт-Петербурга;
- стимулированием реализации инвестиционных проектов, направленных на внедрение современных методов и технологий раздельного сбора и переработки опасных промышленных отходов в целях роста извлечения вторичного сырья.

Вывод.

Объектами экологического мониторинга являются атмосферный воздух, почвы, зеленые насаждения, городские леса, водные объекты, объекты животного и растительного мира, особо охраняемые природные территории, состояние недр, источники антропогенного воздействия, природные факторы.

В настоящее время система государственных экологических аварийных служб, созданных в Петербурге, включает в себя:

аварийную службу по ЛРН на акватории р. Невы и Финского залива;
аварийную службу по ЛРН на реках и каналах;
аварийную службу по ЛРН на территории Санкт-Петербурга;
аварийную службу по ликвидации радиационного загрязнения;
аварийную службу по ликвидации химического загрязнения;
аварийную службу по ликвидации загрязнения ртутью.

Неотъемлемой частью заботы об экологии является экологическая культура. В Санкт-Петербурге формирование экологической культуры направлено на формирование у населения всех возрастов и социальных групп активной общественной позиции. Отстаиваются законные права на благоприятную окружающую среду в деле практического участия в мероприятиях по формированию благоприятной среды, предотвращение и недопущение экологических правонарушений.

Основными направлениями деятельности по формированию экологической культуры населения Санкт-Петербурга должны стать:

 - совершенствование системы экологического образования (подготовка педагогических кадров, развитие экспериментальных площадок экологического образования на базе учебных учреждений Санкт-Петербурга;

 - развитие эколого-просветительской деятельности в учреждениях дополнительного образования детей и взрослых;

 - оказание поддержки образовательным и детским общественным организациям, ведущим активную работу в экологическом направлении;

 - привлечение общественных объединений и иных некоммерческих организаций к решению актуальных экологических проблем Санкт-Петербурга;

 - проведение общегородских массовых экологических мероприятий, направленных на привлечение внимания населения Санкт-Петербурга к вопросам охраны окружающей среды, обеспечению безопасности жизнедеятельности и здоровья;

 - развитие системы профессиональной подготовки (переподготовки) и повышения квалификации руководителей и специалистов, ответственных за принятие решений в области природопользования, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности;

 - повышение информированности деловых кругов Санкт-Петербурга по вопросам законодательства в области охраны окружающей среды и рационального природопользования, а также обучение их методам управления с учетом экологического фактора;

 - создание специальных программ на каналах телевидения и радио, освещение актуальных проблем охраны окружающей среды в средствах массовой информации и при помощи социальной рекламы;

 - увеличение объема издаваемой специализированной литературы, журналов, газет, буклетов, рекламной продукции по экологической проблематике и ее распространение среди населения Санкт-Петербурга, совершенствование работы экологической видеотеки;

 - создание и поддержание веб-сайтов по актуальным вопросам охраны окружающей среды.

 

Список использованной литературы.

1. Ресурсы интернет.

2. Природопользование, охрана окружающей среды и экономика: теория и практикум: Учеб. пособие/ Под ред. А.П. Хаустова. – М.: Изд-во РУДН, 2006.

3. Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы) - М.: Россия молодая, 1994.

4. Хаустов А.П., Редина М.М. Управление природопользованием: Учеб. пособие. – М.: «Высш. шк.», 2005.

 

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.