Практикум к курсу Экология и рациональное природопользование (110

Благодаря ряду преимуществ по сравнению с другими методами сцинцилляционный нашел широкое применение для измерения ионизирующих излучений. К числу этих преимуществ относятся:

–универсальность с точки зрения возможности регистрации ионизирующих излучений практически любых видов;

–возможность измерения энергии исследуемых частиц или квантов;

–высокая эффективность регистрации D-излучения.

Пульт прибора и блок детектирования соединены кабелем через разъем. Блок детектирования содержит фотоумножитель типа ФЭУ-85 с кристаллом NaJ (TL) размером 25 × 40 мм (кристаллы находятся в торце блока в месте расположения резинового колпачка). Делитель ФЭУ смонтирован на панели. Пульт прибора СРП-88Н состоит из устройства индикации комбинированного УНК-01Н и узла питания низковольтного ПНН-159Н, механически соединенных винтами, а электрически – через разъем ПИТАНИЕ. Органы управления и индикации выведены на единую лицевую панель.

Прибор сцинцилляционный СРП-88Н предназначен для косвенных измерений радиоактивности по гамма-излучению при радиометрической съемке местности. Прибор измеряет естественное гамма-излучение при начальном энергетическом пороге регистрации не более 50 кэв. Диапазон измерений потока гамма-излучений составляет от 10 до 3 104 с–1. Конструктивно прибор состоит из двух блоков: пульта и блока детектирования.

Подготовка прибора к работе и проверка на работоспособность

Для подготовки прибора СРП-88Н к работе необходимо:

1.Извлечь из укладочного ящика пульт прибора 7, блок детектирования 8 и держатель 3.

2.Установить органы управления на устройстве индикации УНК-01Н

висходное состояние:

–переключатель «ПОРОГ» 5 – в положение ВЫКЛ;

–переключатель «ДИАПАЗОН» 6 – в положение «1».

3.Подключить блок детектирования 8 к разъему пульта.

4.Включить прибор, установив переключатель «ПОРОГ» 5 из положения «выкл» в положение «БАТ», при этом стрелочный индикатор 2 показывает напряжение батарей. Средняя отметка шкалы индикатора соответствует напряжению 3,5 В.

5.Включить прибор, установить переключатель «ПОРОГ» в положение «0» и приложить блок детектирования кристаллом к месту расположения контрольного источника 4. При этом стрелка индикатора должна отклоняться, на табло видны показания и должны прослушиваться щелчки

21

звукового сигнализатора, частота которых увеличивается при приближении кристалла к месту расположения контрольного источника.

6.Установить переключатели «ПОРОГ» 5 в положение ИЗМ, «ДИАПАЗОН» 6 в положение «03».

7.Через 1 минуту после включения прибора приставить торец блока детектирования (без резинового колпачка) вплотную к месту расположения контрольного источника, совместив торец блока детектирования с окружностью на пульте. Зафиксировать не менее трех показаний цифрового табло

ивычислить среднее арифметическое значение Ризм.

8.Отвести торец блока детектирования от места расположения контрольного источника на расстояние не менее 0,5 метра, зафиксировать не менее трех измерений и вычислить среднее арифметическое значение Рф.

9.Определить действительное значение показаний Рg (с–1), от контрольного источника по формуле

Pg = (PизмК– Рф) ,

где К – коэффициент, учитывающий изменение активности источника во времени, равный 0,84.

Если действительное значение показаний прибора Рg от контрольного источника соответствует величине 1,950 мR 0,195, прибор работоспособен и готов к работе.

Для измерения уровня радиации:

а) установить переключатель «ДИАПАЗОН» в положение «0,1» и «0,3»;

б) снять показания с цифрового табло прибора.

При измерении уровня радиации для представления информации в единицах мощности экспозиционной дозы (мкР/ч) достаточно показания прибора разделить на значение чувствительности блока детектирования и умножить на 1000.

Примечание: значение чувствительности блока детектирования данного прибора 3,586 с–1 м2 мг–1.

22

ЧАСТЬ II. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Занятие 8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СТОИМОСТИ

Прикладные методы оценки биологических ресурсов можно разделить на три группы:

–методы оценки по восстановительной стоимости объектов, основанные на принципе условного замещения одних ресурсов (естественных) другими (искусственными);

–методы оценки современной стоимости будущего потока доходности или капитализации ренты, основанные на принципах сравнения разновременных затрат и доходов;

–методы сравнительного анализа продаж или аналоговые.

Все три подхода могут быть успешно применены для оценки биологического разнообразия как при определении стоимости отдельных видов биологических ресурсов и их сочетаний, так и при оценке альтернативных вариантов развития определенных природных территорий. В качестве предмета оценки помимо доходов, прямых и косвенных, приносимых биологическими объектами, могут выступать естественные параметры природных комплексов.

Рассмотрим несколько примеров оценки биологических ресурсов на основе метода восстановительной стоимости (Медведева, 1999).

I. Редкие и исчезающие виды животных

Охрана и восстановление данной категории животных является одной из актуальных задач охраны природы в настоящее время. Меры практической охраны, связанные с расчетом экономической и социальной эффективности программ их восстановления, невозможны без денежной оценки большинства редких видов животных. Алгоритм оценки:

–определение пороговой численности (численности, достаточной для выхода вида из категории редких или исчезающих);

–определение капитализированных затрат на искусственное разведение или содержание данного вида в неволе;

–умножение полученных значений на пороговую численность для определения суммарных затрат, необходимых для восстановления или сохранения популяции вида в природе;

–далее значения условных капитализированных затрат соотносятся с фактической численностью вида в природе для определения доли каждого вида в общей стоимостной оценке.

В качестве примера применения затратного метода для оценки редких видов животных проведем расчет (в сокращенном варианте) восстанови-

23

тельной стоимости зубра для обоснования эффективности программы восстановления численности этого животного в природе. Величина затрат на содержание и разведение зубров определена по материалам Подмосковного зубрового питомника. Пороговая численность зубров на территории их естественного ареала (Россия, Украина, Беларусь, республики Закавказья) определена специалистами ВНИИ природы в ходе составления программы по восстановлению промысловой численности вида.

Задание 1. Используя предложенный алгоритм оценки, заполните пустые ячейки в табл. 8.1.

II. Охотничьи виды животных

Оценка охотничьих видов животных очень часто производится по затратам на искусственное разведение животных аналогов. В качестве таких затрат могут использоваться данные о капитализированных затратах на выращивание одного взрослого животного, с обязательным учетом его коэффициента ценности, в пушном звероводстве, на дичефермах и в питомниках. Суммируя эти затраты по видам животных, мы получаем затраты, необходимые для условного получения существующего потенциала охотничьих ресурсов искусственным способом:

C∑= Σ Ki × Ni / Kpr,

i= 1n

где С – восстановительная стоимость охотничьих животных; i – вид животного, i = l … n;

Ki – капитализированные затраты на разведение одной особи i-го вида животного в неволе;

Ni – численность i-го вида животного; Kpr – коэффициент ценности.

24

Задание 2. Пользуясь предложенной формулой, определите и занесите в таблицу стоимость капитализированных затрат на разведение одной особи белки, лисицы, кабана и косули в Московской области (исходные данные см. в табл. 8.2).

Для получения исходных данных использовались расчеты специалистов ВНИИ природы, основанные на обследованиях охотничьих угодий Московской области в 1992–1994 гг. В качестве эталонных видов послужили норка, лисица, лось и гуси. Полученные значения стоимости эталонных видов распространялись на другие виды животных путем применения условных коэффициентов их ценности. Коэффициент ценности для каждого охотничьего вида животного определяется соотношением цен на охотничью продукцию, соотношением средних весов животных и других параметров.

Т а б л и ц а 8.2

Характеристики некоторых животных, предназначенных для спортивной и промысловой охоты в Московской области

III. Растительность, экосистемы

Оценка лесных и других растительных ресурсов, не имеющих товарного потребления и выполняющих преимущественно рекреационные экологические функции, может производиться следующими способами расчета, где оценка проводится по стоимости:

закладки и выращивания лесных насаждений определенного породного состава и возраста;

выращивания каждого отдельного дерева; воспроизводства совокупной биомассы конкретного лесного массива.

Восстановительная стоимость лесов, полученная через оценку воспроизводства биомассы, будет, по-видимому, аккумулировать в себе и другие «недревесные» ценности леса, такие как рекреационные ресурсы, вторичная продукция леса. На это указывают регрессионные зависимости между доходами от «недревесных» полезностей леса и запасом биомассы и древесины (установлены рядом зарубежных исследователей).

Применение метода восстановительной стоимости к экосистемам в целом означает, что полная стоимость биологических ресурсов экосистемы определяется условными затратами на производство в искусственных условиях всего органического вещества, продуцируемого данной экосистемой. Суммарная биомасса биоценоза определяется запасами сухого органического вещества, содержащегося в отдельных компонентах экосистемы (Ковда, Янушевская, 1975). Такими компонентами любой экосистемы являются:

25

–животные, микроорганизмы и водоросли;

–травянистая растительность, древесные растения;

–запас гумуса в почве.

Зная биомассу и условную восстановительную стоимость каждого компонента, можно выйти на оценку совокупного потенциала биологических ресурсов любой территории. Поскольку ключевой характеристикой структуры любого биоценоза или экосистемы является отношение накопленной биомассы к запасам гумуса, имеющее устойчивые параметры для каждого зонального типа экосистемы, то при отсутствии данных о восстановительной стоимости каких-либо компонентов экосистемы можно воспользоваться данными о восстановительной стоимости только одного компонента, например почвенного гумуса (Миско, 1991). Тогда восстановительная стоимость экосистемы будет определяться формулой:

С = Сг/е , где С – восстановительная стоимость экосистемы;

Сг – восстановительная стоимость почвы; е – доля почвенного гумуса в общем запасе углерода экосистемы.

При наличии на оцениваемой территории редких и исчезающих видов растений и животных их восстановительная стоимость, рассчитанная по затратам замещения, должна быть дополнительно включена в стоимостную оценку совокупного биологического потенциала. Это вызвано тем, что наличие или отсутствие единичных видов растений и животных в экосистеме практически невозможно учесть из-за несоответствия порядков измерения их биомасс.

В результате применения данного подхода были получены следующие ориентировочные значения экономических оценок основных типов экосистем России (табл. 8.3).

Т а б л и ц а 8.3

Эколого-экономическая оценка потенциала биологических ресурсов России (в тыс. долл. США за 1 га)

Задание 3. Пользуясь известными данными, дайте эколого-экономи- ческую оценку потенциала биологических ресурсов лесного массива естественных хвойно-лиственных насаждений площадью 9 тыс. га на севере

26

Орловской области с учетом обитания на этом участке стада зубров численностью 18 голов.

Для решения задачи используйте также результаты, полученные при выполнении 1-го задания.

Занятия 9–10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОКИСЬЮ УГЛЕРОДА НА КОНКРЕТНОМ УЧАСТКЕ АВТОТРАНСПОРТНОЙ МАГИСТРАЛИ

Цель: закрепление студентами знаний, полученных на лекциях курса «Экология и природопользование» (разделы: «Загрязнение наземных и водных экосистем»; «Оценка воздействия на окружающую среду»; «Управление качеством атмосферного воздуха»).

Одним из самых опасных для здоровья человека соединений, присутствующих в отработанных газах дизелей и двигателей внутреннего сгорания, является CO – окись углерода (оксид углерода). Существует множество методов прямого определения концентрации окиси углерода в составе приземного слоя атмосферы. Но мы воспользуемся методикой, основанной на косвенных показателях и позволяющей обойтись без специальных приборов. Занятие рассчитано на 4 академических часа.

Группа студентов после проведения инструктажа по технике безопасности делится на бригады (3–4 человека), которые распределяются по местам исследований. Старший группы занимается общей оценкой обстановки на конкретном участке магистрали, остальные занимаются учетом автотранспортных средств (один считает, двое ведут запись). Если на дороге организовано двустороннее движение, то целесообразно размещение бригад студентов на обеих ее сторонах. Сбор данных проводится в течение часа, фиксируются дата, время и место и условия проведения замеров. Анализ собранных данных проводится в аудиторных условиях, на второй паре занятий.

Для оценки загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха используется формула (Бегма и др., 1984; Федорова, Никольская, 1997):

КСО = (0,8 + 0,01N × КТ) × КА × КУ × КС × КВ × КП,

где КСО – концентрация окиси углерода, 0,8 – фоновое (не транспортное) загрязнение приземного слоя атмо-

сферного воздуха в пределах городской черты Воронежа (в мг/м3),

N – суммарная интенсивность движения автомобилей на улицах г. Воронежа (автомобилей/час),

КТ – коэффициент токсичности определенного типа автомобилей по выбросам в атмосферу СО,

КА – коэффициент, учитывающий аэрацию на данном участке дороги, КУ – коэффициент, учитывающий величину уклона дорожного полот-

на (в процентах), КС – коэффициент, учитывающий скорость ветра,

27

КВ – коэффициент, учитывающий влажность воздуха, КП – коэффициент, учитывающий зависимость концентрации окиси уг-

лерода от типа пересечения дорог.

Значение коэффициента токсичности по выбросам в атмосферу СО (КТ) определяется по формуле:

КТ = ∑PiKTi (определяется по табл. 9.1),

где Pi – состав движения (в долях от общего количества транспортного потока),

KTi – коэффициент токсичности (по выбросу СО) для каждого вида транспорта.

Т а б л и ц а 9.1

Таблица для определения коэффициента токсичности по выбросам в атмосферу СО (КТ)

Пример: подставив приведенные значения, получим:

КТ = 0,15 × 2,3 + 0,1 × 2,9 + 0,15 × 0,2 + 0,05 × 3,7 + 0,55 × 1,0 = 0,345 + + 0,29 + 0,03 + 0,185 + 0,55 = 1,4.

Значение коэффициента, учитывающего аэрацию на данном участке дороги (КА), определяется по табл. 9.2.

Т а б л и ц а 9.2

Зависимость аэрации конкретного участка автодороги от ее типа и типа прилегающих к ней застроек

Пример: предположим, что замеры автотранспортного потока проводятся на магистральной улице с многоэтажной застройкой с обеих сторон. В этом случае КА будет равен 1,0.

28

Значение коэффициента КУ, учитывающего величину уклона дорожного полотна (в процентах), определяется по табл. 9.3.

Т а б л и ц а 9.3

Зависимость загрязнения воздуха окисью углерода от величины уклона дорожного полотна

Пример: предположим, что замеры автотранспортного потока проводятся на улице Степана Разина у Петровского сквера, где уклон дорожного полотна составляет 6 %. В этом случае КУ будет равен 1,18.

Значение коэффициента КС, учитывающего скорость ветра, определяется по табл. 9.4.

Т а б л и ц а 9.4

Зависимость изменения в воздухе концентрации окиси углерода от скорости ветра

Пример: предположим, что замеры автотранспортного потока проводятся при скорости ветра – 3 м/сек. В этом случае КС будет равен 1,5.

Значение коэффициента КВ, учитывающего относительную влажность воздуха, определяется по табл. 9.5.

Т а б л и ц а 9.5

Пример: предположим, что замеры автотранспортного потока проводятся при относительной влажности воздуха 80 %. В этом случае КВ будет равен 1,15.

29

Значение коэффициента КП, учитывающего зависимость концентрации окиси углерода от типа пересечения дорог, определяется по табл. 9.6.

Т а б л и ц а 9.6

Зависимость изменения в воздухе концентрации окиси углерода от типа пересечения дорог

Пример: предположим, что замеры автотранспортного потока проводятся вблизи перекрестка с нерегулируемым кольцевым движением. В этом случае КП будет равен 2,2.

Подставьте коэффициенты, соответствующие условиям Ваших исследований в приведенную ранее формулу КСО = (0,5 + 0,01N × КТ) × КА × КУ × × КС × КВ × КП, где N = количеству всех видов транспортных средств, проследовавших мимо Вашего пункта наблюдений за 1 час.

В нашем случае мы получим:

КСО = (0,8 + 0,01 × 401 × 1,4) × 1,0 × 1,18 × 1,5 × 1,15 × 2,2 = 28,72 мг/м3.

Если замеры проводятся рядом с остановкой общественного транспорта в будние дни и не в ночное время, то полученный результат следует увеличить вдвое. При почти полном прекращении движения автотранспорта – наличии так называемых «пробок», полученный результат следует увеличить вдвое за каждые 10 минут простоя. Студентам рекомендуется не проводить исследования в местах возможного возникновения «пробок».

Учитывая тот факт, что ПДК оксида углерода (СО) в приземном слое атмосферного воздуха в городах Российской Федерации равна 3 мг/м3, то в нашем примере показатель ПДК превышен в (28,72 : 3) более чем в 9,5 раз.

По завершению вычислений студенты анализируют полученные данные и предлагают возможные пути улучшения качества атмосферного воздуха в г. Воронеже.

Занятие 11–12. ДЕЛОВАЯ ИГРА «РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ»

Цель: закрепление слушателями знаний, полученных на лекциях курса «Экология и природопользование» (разделы: «Проблемы деградации наземных экосистем»; «Загрязнение наземных и водных экосистем»; «Оценка воздейст-

30