- •Н.В. Растрыгин, с.А. Алексеев
- •Содержание:
- •Введение
- •1. Геотехнические системы
- •1.1. Системы. Основные понятия
- •1.2. Структура систем
- •1.3. Состояние системы
- •1.4. Модели систем
- •1.5. Управление системами
- •1.6. Формирование геотехнических систем
- •1.7. Классификация и экологическая оптимизация геотехнических систем
- •Основные принципы и задачи оптимизации геотехнических систем
- •1.8. Оценка состояния и оптимизация геотехнических систем при их проектировании и эксплуатации
- •1.8.1. Оптимизация проектируемого техногенного объекта
- •1.8.2. Оптимизация действующего техногенного объекта
- •1.9. Мониторинг геотехнических систем
- •1.9.1. Основные базовые методы мониторинга в геотехнических системах
- •1.9.2. Основные принципы мониторинга геотехнических систем
- •1.9.3. Структура мониторинга
- •1.9.4. Информационная система мониторинга
- •2. Геотехническая система "Промышленное предприятие – окружающая среда"
- •2.1. Воздействие на приземной слой атмосферы
- •2.2. Характеристика загрязнения территории промышленной площадки
- •Неорганизованные источники загрязнения территории промышленной площадки
- •2.3. Характеристика загрязнения водных объектов
- •2.3.1. Загрязнение подземных (грунтовых) вод
- •2.3.2. Загрязнение поверхностных вод
- •3. Геотехническая система "Город"
- •3.1. Принципы формирования и динамика городских систем
- •3.2. Структура городских систем
- •3.2.1. Основные типы городских структур
- •3.2.2. Физико-географические условия формирования городских систем
- •3.2.3. Динамика городских систем
- •3.3. Город как геотехническая система
- •4. Оценка воздействия на окружающую среду и нормирование использования природных ресурсов.
- •4.1. Классификация загрязнений окружающей среды
- •4.2. Санитарно-токсикологические основы нормирования ингредиентных загрязнений
- •4.3. Основы нормирования параметрических загрязнений
- •4.4. Инженерно-экологические характеристики территории
- •4.4.1. Демографическая емкость территории
- •4.4.2. Репродуктивная способность территории
- •4.4.3. Геохимическая активность территории
- •4.4.4. Устойчивость территории к физическим нагрузкам
- •4.4.5. Экологическая емкость территории
- •4.5. Нормирование использования и состояния атмосферного воздуха
- •4.5.1. Рассеивание вредных веществ в атмосфере от стационарных источников
- •4.5.2. Расчет выброса вредных веществ автомобильным транспортом
- •4.6. Нормирование использования и состояния водных ресурсов
- •4.6.1. Нормирование водопотребления и водоотведения
- •4.6.2. Расчет предельно допустимого сброса вредных веществ
- •Расчет разбаления сточных вод при выпуске их в реки и каналы. Метод Фролова-Родзиллера
- •Расчет разбавления сточных вод при их выпуске в озера, водохранилища иприбрежную зону морей.
- •4.6.3. Оценка динамики и степени загрязненности грунтовых вод в зоне влияния техногенного объекта
- •4.7. Нормирование земельных отводов под промышленные объекты
- •Экономические основы природообустройства
- •5.1. Общие положения
- •5.1.1. Задачи экономики природопользования
- •5.1.2. Факторы экономического роста в природопользовании
- •5.2. Экономическая оценка природных ресурсов
- •5.2.1. Оценка природно-ресурсного потенциала
- •5.2.2. Методы оценки природных ресурсов
- •5.2.3. Индивидуальная оценка ресурсов Оценка земельных ресурсов
- •Оценка водных ресурсов
- •Оценка минеральных ресурсов
- •Оценка лесных ресурсов и древесины
- •Оценка стоимости времени
- •5.3.2. Оценка эффективности экономии материальных ресурсов
- •5.4. Определение ущербов от загрязнения окружающей природной среды
- •5.4.1. Классификация ущербов
- •5.4.2. Оценка ущербов
- •Население
- •Жилищно-коммунальное хозяйство
- •Промышленность и сельское хозяйство
- •5.5. Экономическая оценка инженерных мероприятий по защите окружающей среды
- •5.5.1. Оценка чистого экономического эффекта природоохранных мероприятий
- •5.5.2. Оценка методов очистки газовых выбросов
- •5.5.3. Оценка методов очистки сточных вод
- •5.5.4. Оценка методов утилизации отходов
- •5.5.5. Оценка конструкторских и технологических решений
- •5. Экономические основы природообустройства
- •5.1.Общие положения
- •5.1.1. Задачи экономики природопользования
- •5.1.2. Факторы экономического роста в природопользовании
- •5.2. Экономическая оценка природных ресурсов
- •5.2.1. Оценка природно-ресурсного потенциала
- •5.2.2. Методы оценки природных ресурсов
- •5.2.3. Индивидуальная оценка ресурсов
- •Оценка водных ресурсов
- •Оценка минеральных ресурсов
- •5.3. Экономическая оценка производственно-хозяйственной деятельности
- •5.3.1. Комплексная экономическая оценка
- •5.3.2. Оценка эффективности экономии материальных ресурсов
- •5.4. Определение ущербов от загрязнения окружающей природной среды
- •5.4.1. Классификация ущербов
- •5.4.2. Оценка ущербов
- •5.5. Экономическая оценка инженерных мероприятий по защите окружающей среды
- •5.5.1. Оценка чистого экономического эффекта природоохранных мероприятий
- •5.5.2. Оценка методов очистки газовых выбросов
- •5.5.3. Оценка методов очистки сточных вод
- •5.5.4. Оценка методов утилизации отходов
- •5.5.5. Оценка конструкторских и технологических решений
- •Список литературы
- •Экология техногенных объектов
- •Часть 2
- •Основы природообустройства
- •Учебное пособие
4.3. Основы нормирования параметрических загрязнений
В качестве нормативных для каждого фазического поля или явления используются свои параметры, отражающие их физические свойства. В то же время, общими для всех параметрических загрязнений являются предельно допустимый уровень и предельно допустимая доза.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) - это тот максимальный уровень интенсивности фазического поля или явления, при котором окружающая среда остается такой же безвредной как и при отсутствии этого поля или явления.
Интенсивность физических полей зависит от расстояния до их источника, с увеличением которого величина этой характеристики снижается. Поэтому, в качестве одного из основных мероприятий по защите от воздействия параметрических загрязнений выступает определение безопасного расстояния, т.е. расстояния, на котором интенсивность поля или явления не превышает ПДУ. Именно это расстояние в большинстве случаев определяет размеры зоны отчуждения вокруг источника.
Воздействие загрязнений рассматриваемой группы на организмы зависит не только от их интенсивности, но и от продолжительности их действия. Нормативным параметром, учитывающим это, является предельно допустимая доза.
Предельно допустимая доза (ПДД) – это максимальная величина интенсивности фазического поля или явления, которую может воспринимать организм за определенный промежуток времени, без ущерба для самого себя.
В этом случае, основным защитным мероприятием является ограничение времени воздействия загрязнения.
4.4. Инженерно-экологические характеристики территории
Возможность размещения техногенных объектов различных назначений требует осуществления экологической оценки территории предполагаемого строительства. Оценка производится на основе информации о природно-климатических условиях и сложившемся уровне техногенной нагрузки.
Наиболее общими и достаточно емкими инженерно-экологическими характеристиками являются: демографическая емкость, обеспеченность поверхностными и подземными водами, репродуктивная способность, геохимическая активность и общая экологическая емкость территории.
Указанные характеристики тесно связаны между собой. Они выступают в качестве исходной базы для анализа и прогнозирования состояния компонентов природной среды, а также для определения общих экологических ограничений. Кроме того, их следует использовать при оценке воздействия техногенных объектов на окружающую природную среду.
4.4.1. Демографическая емкость территории
Демографическая емкость территории - это то максимальное количество жителей района, для которого удовлетворение наиболее важных потребностей может быть обеспечено ресурсами рассматриваемой территории при условии сохранения экологического равновесия в природной среде [].
Рассматриваемую характеристику определяют при плотности населения более 50 чел/км2. Она включает в себя оценки обеспеченности территорией, водными и рекреационными ресурсами, а также возможности организации сельского хозяйства (табл.4.).
4.4.2. Репродуктивная способность территории
Репродуктивная способность – это способность территории района воспроизводить основные элементы природной среды [].
Оценка этой характеристики осуществляется по атмосферному кислороду, воде, почве и растительности (табл.5.).
Таблица 4.
Демографическая емкость территории []
№п/п |
Наименование |
Расчетные формулы |
Условия обозначения |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Частная демографическая емкость по обеспеченности территориями под строительство |
|
n – число территорий района, получивших наивысшую оценку под соответствующий вид строительства; i – порядковый номер территории; Ti – площадь i-той территории, га; Н – потребность в территории в зависимости от характеристики производственной базы района, составляющая 20 -30 га/1000 чел. |
В расчетах учитываются все площади, выявленные в результате комплексной оценки территории района |
|
Демографическая емкость по обеспеченности водными ресурсами |
|
D1 – частная демографическая емкость по обеспеченности поверхностными водами; D2 – частная демографическая емкость по обеспеченности подземными водами; P – сумма расхода воды в водотоках, которую можно изъять из общего водохозяйственного баланса водосборных |
В некоторых случаях демографическая емкость по обеспеченности водными |
Таблица 4 (продолжение) | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
бассейнов района (определяется в соответствии со схемой комплексного использования и охраны водных ресурсов) м3/сут; K – коэффициент разбавления сточных вод (определяется в зависимости от направления стока и характера производственной базы района по видам промышленности); P0 – норматив обеспеченности водой, м3/(сут1000 чел); Э – эксплуатационный модуль подземных вод м3/(суткм2); Тр – площадь территории района, км2; P'0 – норматив водообеспечения, м3/(сут1000 чел). |
ресурсами определяется дифференцированно для населения и промышленности | |
|
Демографическая емкость по обеспеченности рекреационными ресурсами |
|
Dл – частная демографическая емкость по организации отдыха в лесу; Dв – частная демографическая емкость по организации отдыха у воды; Л – лесистость района, %; 0,5 – коэффициент, учитывающий зеленую зону города; Н – норматив потребности в рекреационной территории при среднедопустимой рекреационной нагрузке 5 чел/га леса, км2/1000 чел; |
Определяется с учетом того, что в "пиковый" период 40% населения отдыхает за городом, в том числе: в |
Таблица 4 (окончание) | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
М – коэффициент распределения отдыхающих в лесу и у воды (в районах с умеренным климатом - 0,3; с жарким климатом – 0,1); В – длина водотока, пригодного для купания, км; С – коэффициент, учитывающий возможность организации пляжей (в лесной и лесостепной зонах С=0,5; в степной С=0,3); 0,5 – норматив потребности в пляжах, км/1000чел; М1 – коэффициент, учитывающий распределение отдыхающих (для умеренного климата – 0,10,15 для жаркого – 0,30,4).
|
лесной, лесостепной зоне с умеренным климатом 75% отдыхающих располагаются в лесу, а 25% - у воды; в районах с жарким сухим климатом – наоборот. |
|
Демографическая емкость по организации пригородного сельского хозяйства |
|
Т – площадь территории, благоприятной и ограниченно благоприятной для сельского хозяйства, га; Е – коэффициент, учитывающий возможность использования сельскохозяйственных угодий под пригородную базу, ; П – коэффициент, учитывающий потребность в землях на 1000 человек, . |
Определяется с учетом возможности выделения земель для этих целей. |
Таблица 5.
Показатели репродуктивной способности территории []
№ п/п |
Наименование |
Расчетные формулы |
Условия обозначения |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Репродуктивная способность по атмосферному кислороду |
n – число растительных сообществ; i – биологическая продуктивность i-го растительного сообщества, т/га; Тi – площадь территории, занимаемой i – м растительным сообществом, га; К1 – коэффициент переноса, К1=1,45. | |
|
Репродуктивная способность по поверхностным водным ресурсам |
n – число территорий с различными значениями модуля поверхностного стока; i – номер такой территории; Тi – площадь территории с модулем поверхностного стока i((л/м2), га; К2 – коэффициент неравномерности, К2=0,1-1,0.. | |
|
Репродуктивная способность почвенно- |
n – число территорий с различной почвенной растительностью; i – номер территории; Тi – площадь территории с i – м видом почвенной растительности, га; | |
Таблица 5 (окончание) | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
растительному покрову |
|
В – продолжительность периода почвообразования, лет; КЭ – коэффициент эрродированности почвы, Кэ=0,1-1,0.. |
|
Репродуктивная способность по растительности |
n – число территорий с различной растительностью; i – номер территории; Тi – площадь территории с i – м видом растительности, га; Сi – ежегодная продуктивность i – го сообщества растительности, т/га. |
При оценке возможности промышленного развития района необходимо учитывать индекс репродукции, представляющий собой отношение показателей репродуктивной способности территории к показателю фактического или перспективного потребления основных природных ресурсов. Если этот индекс равен единице, то имеет место сбалансированное потребление природных ресурсов, т.е. техногенные объекты (различного назначения) функционируют без нарушения экологического равновесия.