Глава 6. Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
ЭКОЛОГИЯ КРЫМП Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
6.1. Экологизация промышленности Загрязнение окружающей среды, экологизация технологий (производств), экологизированные технологии, пространственная компактность, малоотходные (безотходные) технологии, замкнутость производственных циклов. Современные объемы производства и его интенсификация, несмотря на усовершенствование технологии и техники очистки выбросов, повлекли за собой увеличение общей массы вредных веществ, вносимых в биосферу. Так, взятый несколько десятилетий назад курс на индустриализацию и химизацию привел к серьезным экологическим проблемам и постепенной утрате ценностей Крыма как международного курорта. Большую роль сыграли в этом химические предприятия: Крымский содовый завод, Перекопский бромный завод, завод «Титан», Сивашский анилинокрасочный завод. Завод «Титан» работает полностью на привозном сырье, что противоречит экологическому принципу — максимально опираться на местные ресурсы. Отведение промышленных стоков осуществляется в кислотонакопитель-испаритель, который представляет собой отшнурованный дамбой залив оз. Сиваш. Площадь зеркала кислотонакопителя — 42 км2, проектный объем — 54 млн м3. Велики также и объемы выбросов в атмосферу (6,4 тыс. т в 2001 г.). В общем случае загрязнение окружающей среды — результат выбросов загрязняющих веществ или некоторых видов энергии (например, электромагнитные поля) из различных источников. Загрязнители могут иметь естественное (природное) и искусственное (антропогенное) происхождение. По своему физическому состоянию, например, загрязнители атмосферы делятся на твердые (пыль, дым), жидкие (туман), газообразные (газ, пар) и комбинированные. От общей массы выбрасываемых в атмосферу веществ газы (пары) составляют около 90 %. По оценке Всемирной организации здравоохранения, из более чем 6 млн известных химических соединений практически используется до 500 тыс. Из них около 40 тыс. соединений обладают вредными для человека свойствами, а 12 тыс, являются токсичными.
Источники искусственного загрязнения — различные промышленные предприятия, коммунальное хозяйство, утечки из газохранилищ и трубопроводов и т. д. Условно предприятия можно разделить на три группы, учитывая их потенциальные возможности загрязнения биосферы. К первой группе относятся предприятия с преобладанием химических технологических процессов. Ко второй группе — предприятия с преобладанием механических (машиностроительных) технологических процессов. К третьей группе — предприятия, на которых осуществляется как добыча, так и химическая переработка сырья. Для избежания или, по крайней мере, сведения к минимуму негативного воздействия предприятий на окружающую среду необходимо прибегать к экологизации технологий. Экологизация технологий (производств) представляет собой систему мероприятий по предотвращению отрицательного воздействия производственных процессов на природную среду. Осуществляется путем разработки малоотходных (ресурсосберегающих) технологий, аппаратов и оборудования, дающих на выходе минимум вредных выбросов. Экологизированные технологии — производственные процессы и производства, которые не нарушают естественные круговороты в природе, сводят до минимума поступление загрязняющих веществ в биосферу и гармонично вписываются в природные условия. В их основу должны быть положены следующие принципы: 1. Пространственная компактность: каждое предприятие должно
2. Малоотходность (теоретически безотходность) технологий и произ 3. Замкнутость производственных циклов, что позволяет сохранить в 4. Возможность вторичной переработки (рекуперации) отходов до такой Малоотходные (безотходные) технологии и замкнутые циклы — одна из самых радикальных мер защиты окружающей среды от загрязнений. Ниже сформулированы четыре основных направления их развития (в соответствии с Декларацией о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов, Женева, 1979 г.): 1. Создание бессточных технологических систем различного назначения на 2. Разработка и внедрение систем переработки промышленных и бытовых 3. Разработка технологических процессов получения традиционных видов ЭКОЛОГИЯ КРЫМА Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
максимально возможный перенос вещества и энергии на готовую продукцию. 4. Разработка и создание территориально-промышленных комплексов с возможно более полной замкнутой структурой материальных потоков и отходов производства внутри них. Критерием безотходной технологии является такое комплексное использование сырья и энергии, при котором процесс производства продукции не сопровождается загрязнением окружающей среды. При этом техногенный круговорот сырья, продукции и отходов предопределяют замкнутость производственного цикла, что по существу и составляет основу безотходной технологии. Принцип безотходной технологии затрагивает все звенья производственной деятельности: разработку новых технологических рецептов, аппаратурного оформления, экономических, экологических мероприятий и т. д. По официальному определению (Международный семинар по малоотходной технологии, Ташкент, 1984 г.), «безотходная технология — это такой способ осуществления производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы -> производство -*• потребление ->- вторичные ресурсы — таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».
К концепции безотходной технологии существует два подхода. Один из них основан на законе сохранения вещества, в соответствии с которым сырье (материя) всегда может быть преобразовано в ту или иную продукцию. Следовательно, можно создать такой технологический цикл, в котором все экологически опасные вещества будут преобразовываться в безопасный продукт или исходное сырье. Согласно другому подходу, полностью безотходную технологию нельзя создать ни практически, ни теоретически (подобно тому, как энергию нельзя полностью перевести в полезную работу в соответствии со вторым законом термодинамики, так и сырье невозможно полностью перевести в полезный экологически безопасный продукт). Другими словами, полностью безотходная технология — это идеальная система, к которой должен стремиться всякий реальный технологический цикл, и чем больше будет это приближение, тем меньшим будет экологически опасный след. В этом отношении более реальной является так называемая малоотходная технология, под которой понимается такой способ производства продукции, когда вредное воздействие на окружающую среду доведено до санитарно-гигиенических норм и соответствующих предельно допустимым концентрациям ПДК. Иногда используют понятие «экологически чистая технология», подразумевая такой метод производства продукции, при котором сырье и энергия применяются настолько рационально, что объемы выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ и отходов сведены к минимуму. Рассмотрим на нескольких примерах, какие подходы применяются на пути к экологизации промышленности Крыма, какие есть проблемы и что еще необходимо сделать.
1. Очистка выбросов и стоков от загрязнителей, сброс в моря. При этом 2. В мире устанавливаются все более жесткие нормативы на выбросы. 3. Складирование загрязняющих веществ на полигонах и в хранилищах. 4. Решение вопроса утилизации сточных вод. Пока для сброса сточных вод ЭКОЛОГИЯ КРЫМП Пити улучшения экологической ситуации е Крыму
5. Кроме токсичных отходов в Крыму производится и накапливается боль
6. Сбором и переработкой вторичного сырья в республике занимается
7. Использование сухих промышленных отходов для производства из них 8. Самым совершенным путем решения вопроса промышленных отходов
является создание каскада взаимно дополняющих друг друга предприятий, когда отходы одного служат сырьем для другого, а также создание на предприятиях замкнутого оборотного цикла воды. Такие замкнутые производственные системы создаются в Германии и ряде других стран. 6.2. Энергетика и экология Тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции, правило одного процента, глобальный тепловой кризис, возобновимые источники энергии: солнечной, ветровой, геотермальной; энергия биомассы, гидроэнергия, энергосбережение, солнечные батареи, солнечные коллекторы, ветроэнергетические установки, основополагающий принцип развития энергетики в Крыму. Энергетика теснейшим образом связана с экологией. Во-первых, энергетика — одна из самых «грязных» отраслей народного хозяйства. В современной энергетической структуре большинства стран мира доминирующее место занимает энергетика, связанная с использованием органического топлива: нефти, газа, угля. Их добыча сопровождается загрязнением воздуха, вод и почв, приводит к появлению пустот в земной коре и карьеров, вызывает сейсмогенную неустойчивость. Тепловые электростанции выбрасывают в воздух много диоксида серы, свинца, пыли. Значительно меньший вклад в загрязнение вносят атомные электростанции и гидроэлектростанции. Атомные станции при нормальном режиме работы выбрасывают меньше всего загрязняющих веществ, однако их функционирование связано с риском аварий (терроризм, человеческий фактор, вероятность технологических сбоев и др.), а проблема захоронения ядерных отходов пока не нашла окончательного решения. При строительстве гидроэлектростанций под воду уходят большие площади продуктивных земель речных долин. Во-вторых, при нехватке электроэнергии возникают проблемы в ЭКОЛОГИЯ КРЫЛЛП Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
экономике, которые неблагоприятным образом влияют на экологическую ситуацию. При нехватке энергии население начинает использовать древесину для отопления (за последние годы вырублена примерно половина лесополос в Крыму). Перебои в снабжении электроэнергией ухудшают работу предприятий (в том числе очистных сооружений), повышают ресурсоемкость. При нехватке электроэнергии чаще используют некачественные виды топлива (что попадается под руку), вместо газа — уголь и пр. В-третьих, существуют экологические ограничения на наращивание энергетического потенциала: энергия антропогенного происхождения не должна превышать 1 % энергии биосферы. В соответствии с правилом одного процента изменение энергетики природной системы в пределах 1 % (от десятых долей до нескольких процентов) выводит природную систему из равновесного (квазистационарного) состояния [Реймерс, 1990]. Человечество подошло уже к этому рубежу, что говорит о необходимости прекращения наращивания производства энергии. В-четвертых, в связи с наблюдающейся тенденцией перегрева атмосферы из-за выбросов диоксида углерода (глобальный тепловой кризис) мировое сообщество вынуждено принимать меры к ограничению использования органического топлива — основного в современной энергетике мира. Фактически этот пункт дополняет первый, только в этом случае речь идет о загрязнении в мировом масштабе. Таким образом, при решении энергетических проблем дело заключается не только в поисках ресурсов, но и в обеспечении экологической стабильности. Крым плохо обеспечен собственными источниками энергии: извне поступает 93 % электроэнергии, 52—55 % природного газа, 96 % жидкого топлива. В Крыму почти вся электроэнергия вырабатывается тепловыми станциями. В 1986 г. было закончено строительство Щелкинской (Крымской) атомной станции, но она не была введена в строй из-за протестов общественности и серьезных доводов геологов, показавших, что в этом районе возможны сильные землетрясения. Необеспеченность Крыма энергией создает как экономические, так и экологические проблемы: загрязнение воздуха выбросами тепловых электростанций, использование населением дров (вырубаются лесополосы в равнинной и предгорной частях, а также леса в горной части), имеют место трудности с поставками электроэнергии в Крым из Запорожской области (при плохой погоде бывают аварии на линиях электропередач). Необходим выбор стратегии развития энергетики. При этом должны учитываться: 1) имеющиеся энергетические ресурсы; 2) экологическое состояние региона; 3) мировые тенденции и ограничения; 4) экономическая рентабельность энергетических ресурсов и систем. Регион обладает энергетическими ресурсами, значительно превышающими его потребности. Разведаны большие запасы газа на шельфе Черного и Азовского морей. Технические и экономические возможности позволяют увеличить его добычу к 2010 г. в три раза по сравнению с современной. Вместе с тем разведанные запасы углеводородов при сохранении существующих способов добычи и потребления могут быть исчерпаны через 40—50 лет, то есть на длительную перспективу рассчитывать на газ не следует. К тому же опасность перегрева земной поверхности в связи с выбросами СО2 ориентирует на ограничения по использованию органического топлива. Регион обладает наибольшими среди регионов Украины величинами возобновимых источников энергии: солнечной, ветровой, геотермальной. Необходимо использовать также энергию биомассы, гидроэнергию (перспективно использование гидротурбин, размещаемых непосредственно в русле рек или каналов). Расчетный потенциал значительно превышает потребности Крыма в энергии. Однако имеют место технологические и экономические ограничения. Например, у солнечной и ветровой энергии низкая пространственная плотность и неустойчивость во времени. Даже если построить очень много ветровых и солнечных электрических станций, которые в сумме смогут давать достаточно энергии, энергетическая система будет неустойчива из-за больших колебаний во времени потоков энергии. Современные технологические возможности позволяют покрыть к 2010 г. за счет возобновимых источников до 10 % требуемой энергии. Экологическая ситуация в Крыму и курс на всемерное развитие рекреационного хозяйства заставляет уменьшать долю энергии, получаемой на тепловых электрических станциях, которые являются наиболее «грязными». Экономическая рентабельность различных видов энергетических установок зависит во многом от способов расчета. Бытовавшее долгое время представление о высокой рентабельности атомных станций было связано с тем, что при расчетах не учитывались затраты на захоронение отходов (пока их хранят временно) и на демонтаж станций (они могут работать 30—40 лет, после чего здания необходимо консервировать, а реакторы — демонтировать). Риск аварии на атомных станциях заставил многие страны отказаться от их использования или, по крайней мере, приостановить строительство новых станций (Швеция, Австрия, США и др.). ЭКОЛОГИЯ НРЫМГН Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
В последние годы работы по совершенствованию солнечных и ветровых энергетических установок позволили значительно снизить стоимость электроэнергии, вырабатываемой таким путем. В перспективе следует ожидать еще большего снижения их стоимости. Мировые тенденции и ограничения определяют основную линию в развитии энергетики — перестраивать систему хозяйства на использование возобновимых источников энергии и энергосбережение. Исходя из сказанного, сформулируем стратегию развития энергетики в Крыму. 1. Наиболее простым и эффективным способом повышения энерго В целях энергосбережения следует шире использовать общественный транспорт. В СССР он играл решающую роль в перевозке пассажиров. В последнее десятилетие резко увеличилось число личных автомобилей (наличие автомобиля стало символом процветания семьи), что ухудшило экологическую ситуацию. 2. Следует развивать использование ветровой, солнечной и геотермальной Энергия солнечных лучей может использоваться для обогрева зданий (солнечные батареи устанавливаются на крышах зданий), нагревания воды для душа, мытья посуды и стирки (на солнце выставляются коллекторы — зачерненные баки и др.). В Крыму солнечная энергия используется очень слабо, тогда как на Кипре, в Израиле, Греции и других странах с ее помощью производится нагревание воды, отапливается часть домов и получается некоторое количество электричества. Опыт использования ветровой энергии в Крыму более значителен. В 1993 г. были построены первые ветроэнергетические установки в районе
Рис. 6.2. Новоозврненская ветровая электростанция на Донузлаве Донузлава. Сейчас там около двухсот установок (рис. 6.2). Построены ветроэнергетические установки (около двух десятков) на Меганоме. Сформулируем основополагающий принцип развития энергетики в Крыму: если мы остаемся на признании рекреационной отрасли ведущей отраслью хозяйства региона, необходимо ввести запрет на все формы производства энергии и добычи энергоресурсов, которые значимо увеличивают вероятность загрязнения окружающей природной среды. ЭКОЛОГИЯ КРЫМП Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
6.3. Экологизация транспорто Отработанные газы, автозаправочные станции, автостоянки. В развитых странах до 40 % всех загрязнителей атмосферного воздуха дает автотранспорт, а в загрязнении городов его доля увеличивается до 50—90 %. Доля автотранспорта в загрязнении городов Крыма составляет от 40 до 90 % (см. табл. 6.1). Таблица 6.1 Вклад автотранспорта в загрязнение атмосферы некоторых городов Крыма, тыс. т
Отработанные газы от двигателей внутреннего сгорания содержат более 200 компонентов вредных веществ. В состав выделенных газов и примесей входят газообразные продукты (остаточный воздух в выхлопе — N2, O2 и др.; продукты полного сгорания — СО2, SO2, H2O; продукты неполного сгорания — НСНО, Нг, СпНт и др.; прочие вещества — NO, NO2, SO3); парообразные (при температуре выхлопа 110 °С) компоненты — пары несгоревшего масла и топлива; продукты полного окисления — вода, неорганические и органические кислоты; продукты неполного окисления — олефины, альдегиды, ароматические соединения и твердые продукты сгорания, образующиеся прежде всего из присадок к топливу (сажа и зола). Чем выше качество топлива, тем в меньших количествах обнаруживаются в отработанных газах вредные примеси. Состав вредных примесей во многом обусловлен видом топлива и соответствием его марки типу двигателя внутреннего сгорания. Например, при сжигании нефти и бензина отработанные газы содержат диоксид серы, а при сжигании промышленного газа он не обнаружен. Целесообразнее всего переходить на экологически более чистые виды топлива: газ, солнечную энергию. Вместе с тем при оценке экологичности автомобилей, работающих на солнечных батареях, необходимо учитывать следующие аспекты: 1) производство солнечных батарей сопровождается загрязнением среды; 2) отработанные солнечные батареи необходимо утилизировать. Каждому виду транспорта свойствен свой спектр вредных примесей. Например, в отработанных газах автомобилей искрового зажигания преобладают монооксиды и оксиды азота и т. д., а в автомобилях с дизелем первое место занимают оксиды азота и сажа. Водный транспорт загрязняет окружающую среду прежде всего нефтепродуктами. Поэтому повышение экологичности транспорта начинается с совершенствования существующих типов двигателей и контроля за их состоянием, прежде всего за счет дожигания и очистки выхлопа, применения усовершенствованных малошумящих (особенно на железной дороге) и экономичных двигателей. В Крыму также применяется электротранспорт. Преобладание на улицах городов троллейбусов (Симферополь, Севастополь, Керчь) и трамваев (Евпатория) позволяет уменьшить загрязнение городов. Уменьшить количество загрязняющих веществ от транспорта можно также при правильной организации транспортной сети в пределах города, размещении автостоянок, гаражей и автозаправок. Многие города Крыма имеют объездные вокруг города автодороги или специальные магистрали для грузового транспорта для того, чтобы уменьшить в центре города основной грузопоток автомобилей, а следовательно, и количество загрязняющих веществ. Вокруг Симферополя планировалась кольцевая автодорога, но, к сожалению, в полном объеме она еще не построена, имеются только ее отдельные элементы (рис. 6.3). Планировка основных улиц города и грузопотоков должна соответствовать направлениям зон проветривания города, то есть господствующим и местным ветрам (горно-долинным и бризам). Приморские южнобережные города должны иметь главные широкие улицы, идущие перпендикулярно береговой линии. Бризы — ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью с суши на море, — выносят за пределы города вредные вещества. Поэтому по этим улицам должны быть направлены основные транспортные потоки, а по улицам, параллельным морю, — второстепенные, с преимущественным развитием электротранспорта. В Ялте эта закономерность не всегда выдержана. Это одна из причин того, что доля автотранспорта в загрязнении города достигает 90 %. 9 Экология Крыма ООЛОГИЯ КРЫМП Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
Рис. 6.3. Фрагмент объездной автодороги вокруг северо-западной части Симферополя — одно из направлений экологизации транспорта В Симферополе основные зоны проветривания — вдоль рек Б. и М. Салгир, с одной стороны, с другой — вдоль межгрядового понижения, совпадающего с автодорогами в направлении Севастополя и Феодосии. Эти зоны не должны застраиваться высотными зданиями, В Симферополе высотными зданиями с посадками высоких деревьев застроена долина р. Б. Салгир (особенно в районе гостиницы «Москва»), а также район Свободы — основной зоны приема более чистых воздушных масс (вследствие господствующего северо-восточного направления ветра). Важно иметь в городах оптимальное количество автозаправочных станций и автостоянок. Стабилизации экологической ситуации способствует их вынос из центральных частей городов. В размещении авторемонтных и гаражных служб следует эффективно использовать подземное строительство. 6.4. Экологизация сельского хозяйства Ландшафтное разнообразие территории, контурно-ландшафтное земледелие, способ биоиндикации, биоклиматический потенциал, адаптивное земледелие, принцип профилактики, посевы смесей сортов и видов, биологические методы борьбы с вредителями и сорняками, раритетные культуры, аборигенные сельскохозяйственные культуры, экономические методы стимулирования природоохранной деятельности, знак экологической чистоты на упаковке продукта, Земельный кодекс Украины. Современное сельское хозяйство в Крыму обладает следующими недостатками: 1. Сельскохозяйственные угодья занимают большие площади (более 2. В сельском хозяйстве используется много ядохимикатов и удобрений. 3. Широкое использование механических приемов обработки почвы: 4. Орошение на больших площадях (четверть сельскохозяйственных 5. Используется ограниченный набор культур, что при небольшой .9* ЭКОЛОГИЯ НРЫМП Пути улучшения экологической ситуации е Крыму
одному виду резко увеличить свою численность. Поэтому чем больше естественных ландшафтов и экосистем, то есть больше биологическое и ландшафтное разнообразие, тем меньше вероятность размножения вредителей сельскохозяйственных культур. В связи с этим следует сохранять среди полей все, даже небольшие, участки естественных степей и лесные рощи. 6. Недостаточно учитывается ландшафтное разнообразие территории, Более тщательно следует учитывать ландшафтное разнообразие и на региональном уровне: различия между Тарханкутом, Центрально-Крымской равниной, Керченским полуостровом, Предгорьем, Присивашьем. 7. Необходимо совершенствовать методы получения информации. Приведем отдельные примеры контроля состояния крымских земель на основе использования космических снимков. На рис. 6.4 показано, как применяются космические снимки для контроля эффективности работы оросительных систем и оценки интенсивности орошения земель. Август выбран как критерий наличия регулярного орошения. Если территория на снимке «светится» (кроме леса, разумеется), значит на ней
Август 1993 г. Август 2001 г. Рис. 6.4. Снижение интенсивности орошения сельскохозяйственных эвмй Украины за последние годы осуществляется регулярное орошение. Сегодня в Крыму в начале августа из регулярно орошаемых земель на снимках четко выделяются только рисовые системы. Между тем такие сельскохозяйственные культуры, как люцерна, кукуруза, соя, еще в 1993 г. регулярно орошались. Космические снимки используют также для оценки плодородия земель (рис. 6.5, 6.6). Для оценки состояния плодородия почв с давних пор используют так называемый способ биоиндикации. Своеобразная изреженность растительного покрова на полях, орошаемых дождевальными машинами «Фрегат», говорит о нарушении технологии полива (рис. 6.5). Характерное распределение биомассы на орошаемых полях с неспланированной (невыравненной) поверхностью почвы позволяет определить влияние микрорельефа поля на пространственное распределение поливных вод и вод атмосферных осадков и установить полезность или вред от такого способа полива. Характерная изреженность растительного покрова на соевом поле наглядно показывает результат неправильного применения ядохимикатов. Ml ПН КРЫМА Пути улучшения экологической ситуации в Крыму
Мочак на землях ПТФ «Южная»
Изреженные посевы сои в совхозе «Партизан» Симферопольского района после обработки ядохимикатами на 10.08 1991 г.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|