Экология, лекции

1. Экология. Лекционный курс

Зав. каф. ХХТЭ
к.т.н., доцент Еремина Н.А.

2. Лекция 1. Введение Экология – это наука, изучающая взаимодействие живых организмов и окружающей их природной среды

2

3. 4 основных закона экологии (Барри Коммонер): 1. Все связано со всем. 2. Ничто не исчезает никуда (Все должно куда-то деваться).

3. Ничто не дается даром (Бесплатных обедов не
бывает).
4. Природа знает лучше.
3

4. Подразделение науки «Экология» на основные дисциплины

1. Общая экология (по уровням организации):
аутэкология (организм и среда):
o экология растений
o экология животных
o экология микроорганизмов
демэкология (популяционная экология)
синэкология (экология сообществ, биогеоценозов)
глобальная (учение о биосфере)
2. Геоэкология
экология суши
экология пресных вод
экология моря
экология Крайнего Севера
экология высокогорий и др.
3. Прикладная экология (по сферам деятельности человека):
сельскохозяйственная экология
лесохозяйственная экология
водохозяйственная экология
промышленная экология и др.
охрана природы
4. Социальная экология
экология человека
"экология культуры" - ноосфера
4

5.

1972 г. Первый доклад Римского клуба, понятие
«экологического кризиса», прогностическая
модель мира
1992 г. Конференция ООН «Окружающая среда и
развитие», г. Рио-де-Жанейро, 180 странучастниц.
Констатирован экологический кризис и
определены его масштабы:
• потеря биоты,
• химизация Земли, загрязнение атмосферы и
природных вод,
• загрязнение почв отходами производства и
потребления,
• исчерпание природных ресурсов,
• энергетические проблемы,
• рост народонаселения,
• заболеваемость населения
5

6.

УКАЗ ПРЕЗИДЕНТА РФ от 19 апреля 2017 г. №176
«О СТРАТЕГИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА ПЕРИОД
ДО 2025 ГОДА»
Основные угрозы экологической безопасности:
внешние и внутренние
6

7. Основная цель экологии как науки: разработка комплекса мер, гарантирующих сохранение ОС в состоянии, приемлемом для

существования
человека.
Основная задача экологии как науки: детальное
изучение количественными методами основ,
структуры и функционирования природных и
техногенных экосистем.
7

8. Лекция 2. Экосистемы. Биосфера 1992 г. Конференция ООН «Окружающая среда и развитие» в г. Рио-де-Жанейро. Принят важнейший

межгосударственный экологический
документ «Повестка дня на XXI век».
Новая модель развития цивилизации – концепция
устойчивого состояния:
прекращение или достаточное ограничение
количественного роста
и продолжение качественного развития.
8

9. Предмет изучения экологии – экосистемы. Экосистема –искусственный или природный комплекс, образованный живыми организмами

(биоценоз) и средой их
обитания (неживые, косные компоненты, биотоп), связанными
обменом веществ и энергии.
Условия существования экосистем: постоянное поступление
энергии и круговорот биогенных элементов (биогеохимические
циклы)
Биотоп
Биоценоз
Биогеоценоз (природная экосистема)
-
-
Основные
характеристики:
размер;
устойчивость;
способность к
самовосстановлению;
способность к
самоочищению.
Энергия Солнца:
10% - UV; 45% - VS; 45% - IR
Расходуется на:
~46% - тепло;
~ 30% - отражается от
поверхности;
~ 23% - испарение, осадки;
~ 1% - фотосинтез;
Менее 0,1% - ветер, приливыотливы, волны, течения и др.
9

10. Биосфера – «область существования всего живого», совокупность относительно самостоятельных природных и искусственных экосистем,

в которой живые и неживые
компоненты находятся во взаимосвязи, действуют как
одно целое, поддерживая все экосистемы в состоянии
устойчивого равновесия, получая от Солнца поток
энергии и переизлучая ее в космос.
Биосфера
(совокупность
экосистем)
Природные
Отдельные
Искусственные
комплексы
части
сообщества
(биогеоценозы)
биогеоценоза
10

11. Состав биосферы: – все живые организмы; – биогенные вещества; – косное вещество; – биокосное вещество; – вещество космического

происхождения.
Структура биосферы:
– нижняя часть атмосферы (до озонового слоя, 20-25 км);
– вся гидросфера;
– верхняя часть литосферы (3-4 км в глубь суши, 1-2 км под
дном океана)
11

12. Структура живых организмов в биосфере

Живые
организмы
Автотрофы
(Продуценты)
Фотосинтетики
Хемосинтетики
Гетеротрофы
(Консументы)
Консументы
1 порядка
(травоядные)
Консументы
2 порядка
(плотоядные)
Сапрофиты
Деструкторы
Редуценты
Основные биогенные элементы, составляющие биомассу
живых организмов:
О – 70%; С – 18%; Н – 10 %; 2% - Ca, N, K, Mg, S, Cl, Na, Fe и др.
12

13. Лекция 3. Экологические факторы, закон толерантности, закон лимитирующего фактора. Загрязнение окружающей среды Экологический

фактор – любое условие окружающей среды,
оказывающее влияние на живой организм.
1) Абиотические факторы (условия неживой природы): температура,
свет, влажность, давление, шум, вибрация, радиация, наличие и
состав воды, состав воздуха, почвы и т.п.
2) Биотические факторы (условия, возникающие при воздействии
одного живого организма на другой): биотические связи.
3) Антропогенные (условия, возникающие в результате деятельности
человека): вырубка лесов, распашка полей, истребление или
переселение животных и растений, осушение болот, орошение
засушливых земель, выведение новых пород животных, селекция,
воспроизведение вымирающих видов живых организмов, загрязнение
окружающей среды и др.
13

14.

Пара
зити
зм
14

15. Закон толерантности (В.Шелфорда) – у каждого живого организма есть верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к

Жизненная
активность
организма
Закон толерантности (В.Шелфорда) – у каждого живого организма
есть верхний и нижний пределы устойчивости (толерантности) к
изменению любого экологического фактора, которые заложены
генетически (эволюционно). Жизнь вида за пределами
толерантности невозможна.
Интенсивность экологического
15
фактора

16. Закон лимитирующего фактора (закон Либиха). При сочетании нескольких экологических факторов любой из них может оказаться

Жизненная активность
организма
Закон лимитирующего фактора (закон Либиха). При сочетании
нескольких экологических факторов любой из них может оказаться
лимитирующим. С точки зрения загрязнения окружающей среды
наибольшее значение имеет верхний предел устойчивости
организма к содержанию загрязняющих веществ в окружающей
среде.
Слим. ~ПДК
Слим.
Слет.
Концентрация ЗВ
16

17.

Предельно допустимая концентрация
Это максимальное содержание вещества в единице
объема или массы (мг/г, мг/м3, мг/дм3) в
атмосферном воздухе, в природной или питьевой
воде, почвах или продуктах питания,
которое при ежедневном воздействии в течение
неограниченно продолжительного времени не может
вызвать заметные нарушения в функционировании
организма человека (необратимые изменения в
состоянии здоровья), а также неблагоприятные
наследственные изменения у потомства.
17

18.

18

19. Загрязнение окружающей среды - физико-химическое или биологическое изменение, вызванное поступлением любых твердых, жидких или

Загрязнение окружающей среды - физикохимическое или биологическое изменение,
вызванное поступлением любых твердых, жидких
или газообразных химических веществ или видов
энергии (теплота, шум, вибрация, ЭМИ, радиация),
количественно или качественно чуждых ее
естественному состоянию.
Виды загрязнения:
- химическое (поступление загрязняющих веществ);
- физическое (поступление видов энергии,
вызывающих изменение параметров ОС);
- биологическое (биоценотическое) (воздействие,
влияющее на состав и структуру популяции);
- информационное (имеет значение только для
19
человека).

20.

По времени и масштабам воздействия загрязнение
биосферы подразделяют на
- локальное (эксплуатационное, аварийное);
- региональное;
- глобальное.
Особенности антропогенного воздействия на ОС;
учитываются:
- количественный фактор;
- временной фактор;
- токсичность образующихся продуктов
деятельности.
20

21.

Эффект суммации вредного воздействия
загрязняющих веществ (синергетический эффект):
усиление токсичности некоторых веществ при
одновременном присутствии.
Примеры:
- Аммиак + сероводород;
- Азота диоксид и оксид + мазутная зола + серы
диоксид;
- Азота диоксид + серы диоксид (NO2 + SO2 ); и др.
Обязательно выполнение двух условий:
Сзвi≤ПДКi,
Σ(Сзвi/ПДКi)≤1
21

22. Техносфера – регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств

в целях
наилучшего соответствия своим материальным или
социально-экономическим потребностям.
Это та часть биосферы, в которой техническое
воздействие является постоянным экологическим
фактором.
Основные факторы превращения биосферы в
техносферу:
- демографический взрыв;
- высокая степень урбанизации;
- повышение материального уровня населения;
- рост расходов на цели, не связанные непосредственно с
обеспечением первоочередных (жизненных) потребностей.22

23.

Лекция 4. Мониторинг окружающей среды
Это система наблюдения, контроля, оценки и
прогноза состояния окружающей среды.
Объекты мониторинга:
- источники антропогенного воздействия
(производство, транспорт, с/х и др.)
- факторы антропогенного воздействия;
- компоненты окружающей среды (вода, воздух,
почвы, недра, ландшафты, животный и
растительный мир, экосистемы, популяции и
т.д.);
- здоровье человека.
23

24. Для оценки состояния природных экосистем применяют методы биоиндикации и биотестирования. Биоиндикация основана на учете

Классификация видов мониторинга:
По объектам
наблюдений
• Атмосферный
• Воздушный
• Водный
• Почвенный
• Климатический
• Растительности
• Животного мира
• Здоровья
населения
• И т.п.
По факторам
воздействия
По источникам
загрязнения
По характеру
обобщения
информации
• Ингредиентный (за
химическим
загрязнением)
• Параметрический
(за физическим
загрязнением)
• Точечных
стационарных
источников
• Точечных
передвижных
источников
• Пространственных
источников
• Точечный
(импактный)
• Локальный
• Региональный
• Национальный
• Базовый (фоновый)
• Глобальный
По методам
наблюдений
• Химический
• Физический
• Биологический
• Экобиохимический
• Геологический
• дистанционный
Для оценки состояния природных экосистем применяют
методы биоиндикации и биотестирования.
Биоиндикация основана на учете количества и состояния
природных тест-объектов (наблюдение за тестобъектами).
Биотестирование – метод экспериментального
определения токсичности среды при помощи тест24
объектов.

25.

Биоиндикаторы загрязнения воздуха:
• Лишайники (растут только в экологических чистых местах).
• Жуки-короеды (не заселяют дерево, погибшее от загрязнения воздуха).
• Преждевременное опадение листьев деревьев из-за хлорозов и некрозов
(дефолиация).
• Перетягивания, вздутия, искривления листовых пластин деревьев.
Биоиндикаторы состояния почв:
• Кислые почвы (растения – ацидофилы, например, щавель, черника).
• Щелочные почвы (базофилы, например, дельфиниум, люцерна).
• Нейтральные почвы (нейтрофилы, например, осот, ландыш).
• Богатая азотом почва (нитрофилы, например, лебеда и лопух).
• Бедная азотом почва (нитрофобы, например, все бобовые , облепиха).
• Малое содержание полезных элементов в почве (олиготрофы, например, вереск,
клюква, багульник).
• Средне-плодородная почва (мезатрофы, например, дикая земляника, орегано).
• Обогащенная почва (эвтрофы и мегатрофы, например, крапива, мокрица, хвощ
лесной).
Биоиндикаторы состояния водоемов:
• Эвторофикация (зарастание сорными водорослями).
• Личинки ручейников и поденок, раки водятся только в очень чистой воде, а личинки
комаров и пиявки - в загрязненной.
25

26.

• Биотестирование воды (после очистки стоков) и почв по
изменению двигательной активности, частоты
сердцебиения, способности к размножению. Тестобъекты: инфузории, дафнии, коловратки,
ракообразные, моллюски, гуппи, пиявки и др.
• Биотестирование применяется для установления 5-го
класса опасности отходов производства и потребления.
26

27. В ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» есть необычные «сотрудники» – раки (невские и австралийские) и улитки. Это

животныебиоиндикаторы.
Речные раки контролируют состояние воды
в реке Нева, а также качество очищенной
сточной воды перед сбросом в водный
объект.
В зимнее время года «несут службу»
речные раки, а летом – австралийские
(более теплолюбивые).
Следить за составом дымовых газов,
выходящих с завода по сжиганию осадка на
Юго-Западных очистных сооружениях,
помогают африканские улитки.
https://youtu.be/vuk_wTe1MrM?si=0CFKCxPc
fExo3SE8
https://topspb.tv/news/2017/07/10/postsdal-post-prinyal-kak-vodokanal-ispolzuetrakov-dlya-proverki-kachestva-vody/
27

28. Нормирование в области охраны окружающей среды Перечень загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры

государственного регулирования в области
охраны окружающей среды
УТВЕРЖДЕН
распоряжением Правительства Российской Федерации
от 20 октября 2023 года N 2909-р:
199 ЗВ + 94 радиоактивных изотопа для атмосферного
воздуха;
167 ЗВ + 6 микроорганизмов + 11 иных (комплексных)
веществ + 81 радиоактивный изотоп для водных
объектов;
83 ЗВ + 4 радиоактивных изотопа для почв
28

29. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (N 7-ФЗ) от 10.01.2002 (ред. от 08.08.2024) Глава V. Нормирование в области

охраны окружающей
среды
29

30.

Цели нормирования:
• сохранение благоприятной окружающей
среды (ОС);
• обеспечение экологической
безопасности;
• государственное регулирование
хозяйственной и (или) иной деятельности
для предотвращения и (или) снижения ее
негативного воздействия на
окружающую среду (НВОС)
30

31.

Виды нормативов:
• Нормативы качества ОС установлены для оценки
состояния окружающей среды в целях
обеспечения благоприятных условий
жизнедеятельности человека, рационального
использования природных ресурсов, сохранения
естественных экологических систем,
генетического фонда растений, животных и
других организмов;
• Нормативы допустимого воздействия
хозяйственной деятельности на ОС установлены
для предотвращения негативного воздействия
на ОС хозяйственной и (или) иной деятельности.
31

32.

Нормативы качества ОС
(нормативы на содержание):
• нормативы, установленные для химических
показателей состояния ОС, в т.ч. нормативы
предельно допустимых концентраций (ПДК);
• нормативы, установленные для физических
показателей состояния ОС (предельно допустимые
уровни ПДУ), в том числе показателей уровней
радиоактивности;
• нормативы для биологических показателей
состояния ОС, в т.ч. видов и групп растений, животных
и других используемых как индикаторы качества
окружающей среды организмов.
32

33.

Нормативы на содержание, ПДК
Это максимальные содержания веществ в единице
объема или массы (мг/г, мг/м3, мг/дм3) в
атмосферном воздухе, в природной или питьевой
воде, почвах или продуктах питания,
которые при ежедневном воздействии в течение
неограниченно продолжительного времени не могут
вызвать заметные нарушения в функционировании
организма человека (необратимые изменения в
состоянии здоровья), а также неблагоприятные
наследственные изменения у потомства.
33

34. Нормативно-законодательная база по качеству ОС

• Постановление Главного государственного санитарного
врача РФ от 21 января 2021 года N2 «Об утверждении
санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21
«Гигиенические нормативы и требования к
обеспечению безопасности и (или)
безвредности для человека факторов
среды обитания».
• Вступили в силу 1.03.2021. Действуют до 1.03.2027.
34

35. Нормативы качества воды водных объектов (ВО)

Постановление Главного государственного
санитарного врача РФ от 21.01.2021 N 2
СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические
нормативы и требования к обеспечению
безопасности и (или) безвредности для
человека факторов среды обитания.
Гигиенические нормативы:
ПДКво
1350 ЗВ
Ориентировочно допустимые уровни
(ОДУ):
445 ЗВ
Приказ
Минсельхоза России
от 13 декабря 2016 года N 552
(с изм. от 13.03.2020)
Об утверждении нормативов качества
воды водных объектов
рыбохозяйственного значения, в том
числе нормативов предельно
допустимых концентраций вредных
веществ в водах водных объектов
рыбохозяйственного значения
ПДКрыб.-хоз.
Около 1600 ЗВ
35

36.

Химическое вещество
По СанПиН 1.2.3685-21
ПДКво, мг/дм3 Кл.опасн.
По Приказу Минсельхоза №552
ПДКрыб.-хоз., мг/дм3 Кл.опасн.
Алюминий
Аммиак и
аммоний-ион (по азоту)
Ванадий
Гидразин
Железо (суммарно)
Магний
Медь
Натрий (суммарно)
Тринатрий фосфат (по PO4)
0,2
1,5;
2,0
0,1
0,01
0,3
50,0
1,0
200,0
3,5
3
4
4
4
4
3
2
4
4
3
4
4
Нефть/ нефть многосернистая 0,3/0,1
Никель (суммарно)
0,02
Нитраты
45
4
2
3
0,04
0,05
0,5
0,001
0,0003
0,1
40,0
0,001
120,0
Фосфат-ион (по Р):
0,05; 0,15; 0,2
0,05
0,01
40,0
Нитриты
3,0
2
0,08
4
Ртуть
Cульфаты
Хлор активный:
-остаточный свободный
-остаточный связанный
-вода ВО
Хлориды
Цинк
0,0005
500,0
1
4
3
Отсутствие
100,0
Отсутствие
1
4
1
4
3
300,0
0,01
4
3
0,3-0,5
0,8-1,2
Отсутствие
350,0
1,0
3
2
3
3
3
2
4
3
3
4
36

37. Нормативы качества атмосферного воздуха СанПиН 1.2.3685-21

Табл. 1.1. Предельно
допустимые концентрации
(ПДК) загрязняющих веществ
в атмосферном воздухе
городских и сельских
поселений:
• ПДК максимальная разовая
(ПДКм.р.), мг/м3;
• ПДК среднесуточная
(ПДКс.с.), мг/м3;
• ПДК среднегодовая
(ПДКс.г.), мг/м3
Табл. 2.1. Предельно
допустимые концентрации
(ПДК) вредных веществ в
воздухе рабочей зоны:
• ПДКр.з., мг/м3
• ПДК промышленной
площадки (ПДКп.п.),
мг/м3
ПДКп.п.=0,3*ПДКр.з.
716 ЗВ
Около 2450 ЗВ
37

38.

Химическое
вещество
Азота оксид (Азот (II)
оксид), NO
Азота диоксид (Азот
(IV) оксид), NO2
Азота оксиды (в
пересчете
на
диоксид азота), NOx
Аммиак, NН3
Бенз(а)пирен, С20Н12
диВанадий
пентоксид, Ванадия
оксид (V), V2O5
Сера
диоксид
(Ангидрид
сернистый), SO2
Угольная
зола
теплоэлектростанций
Углерода
оксид
(Углерод (II) оксид),
СО
ПДКм.р.
мг/м3
ПДКс.с.
мг/м3
ПДКс.г.
мг/м3
ПДКр.з.
мг/м3
Класс
опасности
0,4
-
0,06
-
3
0,2
0,1
0,04
2,0
3
-
-
-
5,0
3
0,2
-
0,1
1*10-6
0,002
0,04
1*10-6
7*10-5
20,0
0,00015
0,5
4
1
1
0,5
0,05
-
10
3
0,05
0,02
-
4
2/3
5,0
3,0
3,0
20,0
4
38

39. Нормативы качества почв

СанПиН 1.2.3685-21 раздел IV «Почва населенных мест и
сельскохозяйственных угодий»
ПДК и ОДК химических веществ в почве (41 ЗВ)
Химическое вещество
Бенз(а)пирен, С20Н12
Ванадий, V
Нитраты, по NO3
Ртуть, Hg
Свинец, Pb
В зависимости от рН почв
ПДКпочв
мг/кг
0,02
150,0
130,0
2,1
6,0
ОДК :
32; 65; 130
39

40. Предельно допустимые уровни шума

• В больничных палатах – 25-35 дБА;
• В жилых комнатах квартир – 30-40 дБА;
• На территории жилых домов – 45-55 дБА;
• на вокзалах до 60 дБА;
• на рабочих местах - от 50 до 80 дБА
(максимально - 110, 125 дБА, пиковый - 137 БА);
• в жилых помещениях от 40 до 60 дБА.
40

41. Примеры уровней шума

41

42. Нормативы допустимого воздействия

• нормативы допустимых выбросов (НДВ/ПДВ), нормативы
допустимых сбросов (НДС) (нормативы на поступление ЗВ в
ОС);
• технологические нормативы (связаны с наилучшими
доступными технологиями (НДТ));
• технические нормативы;
• нормативы образования отходов и лимиты на их
размещение (НООЛР);
• нормативы допустимых физических воздействий (уровни
воздействия тепла, шума, вибрации и ионизирующего
излучения, напряженности электромагнитных полей и иных
физических воздействий);
• нормативы допустимого изъятия компонентов природной
среды;
• нормативы допустимой антропогенной нагрузки на
окружающую среду.
42

43. Норматив допустимого выброса (НДВ (ПДВ))

• Это норматив на поступление вредного
(загрязняющего) вещества в атмосферу с
выбросами, например, с дымовыми газами.
• Физический смысл величины НДВ: это
максимально допустимое к отведению (выбросу)
из одиночного точечного источника (например,
дымовой трубы) количество вещества в единицу
времени (г/с, т/ч, т/год) для соблюдения норм
качества атмосферного воздуха в близлежащем
населенном пункте и на всем участке рассеивания
дымовых газов.
43

44. Норматив допустимого сброса (НДС)

• Это норматив на поступление вредного
(загрязняющего) вещества в водный объект со
сточными водами.
• Физический смысл величины НДС: это
максимально допустимое к отведению (сбросу) со
сточными водами количество загрязняющего
вещества в единицу времени (г/с, т/ч, т/год) для
обеспечения норм качества воды водного объекта
в контрольном створе.
44

45. Норматив образования отходов и лимитов на их размещение (НООЛР)

• Норматив образования отходов - установленное
количество отходов конкретного вида при
производстве единицы продукции (кг/ед.прод.,
т/ед.прод.);
• Лимит на размещение отходов - предельно
допустимое количество отходов конкретного вида,
которые разрешается размещать определенным
способом на установленный срок в объектах
размещения отходов с учетом экологической
обстановки на данной территории (т/год).
45

46.

Для соблюдения одного из главных условий
благоприятной окружающей среды
Сзвi ≤ ПДКi,
где Сзвi – концентрация загрязняющего вещества
в воде водного объекта после сброса сточных вод
(мг/дм3), в атмосферном воздухе после
рассеивания выбросов (мг/м3),
необходимо, чтобы
Мфактзвi ≤ НДСi (НДВi)
где Мфактзвi – фактический сброс (выброс)
загрязняющего вещества со сточными водами
46
или с дымовыми газами (выбросами).

47. Нормативы в области ООС

Нормативы качества
окружающей среды
ПДУ физических параметров
(микроклимат, вибрация, шум,
инфразвук, ультразвук,
электромагнитные поля, лазерное
излучение, освещение и др.)
ПДК и ОБУВ
химических
веществ
ПДУ физических
факторов на
рабочих местах
Гигиенические
нормативы физических
факторов в жилых и
общественных
помещениях и на
селитебной территории
ПДК для воды рыбо-хозяйственных водных
объектов, ПДКрыб-хоз
ПДК промышленной
площадки, ПДКп.п
ПДК рабочей зоны, ПДКр.з
Для воздуха на
производственно
м объекте
ПДК среднегодовая, ПДКс.г
ПДК среднесуточная, ПДКс.с.
ПДК максимальная
разовая, ПДКм.р
Для
атмосферного
воздуха
населенных мест
Нормативы
качества воды
ПДК для воды питьевой, природной (из
подземных и поверхностных водных
объектах хозяйственно-питьевого и
культурно-бытового назначения) , воде
плавательных бассейнов и аквапарков , ПДКв
Нормативы
качества воздуха
Нормативы
качества почв
населенных мест
и сельскохозяйственных
угодий, ПДКп
Нормативы для
биологических
показателей
47

48. Лекция 5. Глобальные экологические проблемы загрязнения атмосферы

49. Перечень парниковых газов согласно распоряжению Правительства РФ от 22 октября 2021 г. N 2979-р

Перечень парниковых газов согласно
распоряжению Правительства РФ
от 22 октября 2021 г. N 2979-р
Наименование
парникового газа
(коммерческое наименование)
Химическая формула
Коэффициент пересчета
величин выбросов парниковых
газов в эквивалент диоксида
углерода (на горизонте 100 лет)
Диоксид углерода
CO2
1
Метан
CH4
25
Закись азота (Монооксид
диазота)
N2O
298
Гексафторид серы
SF6
22800
Гидрофторуглероды (ГФУ):
CхHуFz
От 92 до 14800
Перфторуглероды (ПФУ):
CxFy
От 7390 до > 17340
Трифторид азота
NF3
17200

50. Таяние ледников, как последствие усиления парникового эффекта

50

51. Федеральный закон от 06.03.2022 N 34-ФЗ «О проведении эксперимента по ограничению выбросов парниковых газов в отдельных

субъектах Российской
Федерации»
Сахалинская область: с 1 по 22 сентября
2022 г. зарегистрированы и выпущены в
обращение первые 96 углеродных единиц

52. Смог (англ. smog, от smoke – дым, fog – туман). Сочетание особых метеоусловий и накопления ЗВ в приземном слое воздуха

«Влажный» смог
«Сухой»,
фотохимический смог
52

53. Кислотные осадки, рН<5,6

Кислотные осадки, рН<5,6
53

54. Примеры величин рН: рН туманов – 2,9-4,9 рН облаков – около 4,4 рН дождя – 4,5-6,5

54

55. Разрушение озонового слоя

55

56. «Озоновые дыры»

1988
2000
1957
2001
56

57. Перечень озоноразрушающих веществ (ОРВ)

16 сентября – Международный день охраны озонового
слоя.
Венская конвенция об охране озонового слоя (1985 г.).
Монреальский протокол по веществам, разрушающим
озоновый слой (1987 г.):
• Соединения углерода: СО, СО2, СН4;
• Оксиды азота: NO, NO2, N2O;
• Хлорсодержащие вещества: CCI4, CFCI3 (ХФУ), CFxCl4-x
(ХФМ) и др.;
• Бромсодержащие вещества: CF3Br и др.;
• Водородсодержащие вещества: Н2, Н2О.
57

58. Лекция 6. Глобальные экологические проблемы загрязнения гидросферы

Состав природных вод, основные компоненты:
1.
2.
3.
4.
Преобладающие ионы (пресные воды: Ca2+, Mg2+, HCO3-;
соленые воды: Na+, K+, Cl-, SO42-).
Растворенные газы: О2, N2, СО2, реже H2S, CH4.
Органические вещества.
Растворенные соли (солесодержание, минерализация,
S, г/л):
пресная вода – до 1 г/л,
солоноватая – около 25 г/л,
соленая – более 30 г/л,
речная вода – от 0,05 до 2 г/л,
вода океанов – около 35 г/л,
вода морей – от 4 до 280 г/л,
дождевая вода от 4 до 40 мг/л.

59. Виды загрязнения водных объектов:

1. Биологическое.
2. Химическое.
3. Механическое.
4. Физическое.

60.

Биоаккумуляция пластика
60

61.

Большое Тихоокеанское мусорное пятно
61

62.

Фрагмент мусорного острова в океане
62

63. Основные источники воздействия на гидросферу:

• промышленность;
• коммунальное хозяйство;
• сельское хозяйство;
• поверхностные стоки с территории
населенных пунктов;
• сплав леса;
• водный транспорт.
63

64.

Общие последствия антропогенного воздействия
на гидросферу:
1. Снижение запасов питьевой воды.
2. Изменение видового состава водных экосистем.
3. Нарушение равновесия и устойчивости в водных
экосистемах в результате загрязнения.
4. Нарушение способности водных экосистем к
самовосстановлению (исчерпание ассимилирующей способности водного объекта).
5. Нарушение круговорота многих веществ в
биосфере.
6. Снижение продуктивности экосистем.
7. Загрязнение подземных вод.

65.

Самые загрязненные реки России
(«антирейтинг» на 2020):
Обь
Волга
Амур
Днепр
Енисей
Урал
Дон
Терек
Северная Двина
Колыма

66.

Процессы самоочищения водных объектов:
• Оседание взвешенных веществ и коагуляция коллоидных примесей
(естественное осветление воды).
• Поддержание углекислотного равновесия, приводящее к
растворению твердой фазы карбоната кальция, либо к ее
образованию.
• Нейтрализация и осаждение токсичных загрязнений (ионов тяжелых
металлов) в виде нерастворимых гидроксидов.
• Нейтрализация кислот и щелочей за счет природной буферности
(щелочности) воды.
• Окисление неорганических загрязнений присутствующим в
природной воде растворенным кислородом (снижение ХПК).
• Окисление органических примесей в процессе микробиологического
разложения бактериями (снижение БПК): аэробные бактерии
(необходим кислород для жизнедеятельности); анаэробные бактерии
(без доступа кислорода разлагают органические вещества)

67. Лекция 7. Глобальные проблемы, связанные с загрязнением почв и образованием и накоплением отходов

Почва – биокосная система:
• минеральные компоненты;
• газы;
• детрит;
• детритофаги (почвенные организмы).
Состав почвы
плодородие
гумус
продуктивность экосистемы
67

68. Основные факторы антропогенного воздействия на почвы:

• ускоренная эрозия;
• загрязнение
вредными
веществами, попадающими с
отходами производства и
потребления, со сточными
водами, с атмосферными
осадками;
• засоление;
• заболачивание, подтопление,
опустынивание;
• изъятие почв под различные
объекты,
здания
и
сооружения.
68

69.

Федеральный закон от 24.06.1998
(ред. 08.08.2024)
N 89-ФЗ «Об отходах производства и
потребления»
Отходы производства и потребления вещества
или
предметы,
которые
образованы в процессе производства,
выполнения работ, оказания услуг или в
процессе потребления, которые удаляются,
предназначены для удаления или подлежат
удалению
69

70. Деятельность по обращению с отходами включает:

Деятельность по обращению с отходами
включает:
сбор,
накопление,
транспортирование,
обработку,
утилизацию
(рециклинг,
регенерация, рекуперация,
энергетическая
утилизация),
• обезвреживание,
• размещение (хранение и
захоронение).
70

71.

Утилизация отходов
71

72. Классы опасности отходов:

• I класс - чрезвычайно
опасные отходы;
• II класс – высоко
опасные отходы ;
• III класс - умеренно
опасные отходы;
• IV класс малоопасные
отходы;
• V класс - практически
неопасные отходы.
72

73.

Лекции 8-9. Экологические проблемы
энергетики
• Воздействие на атмосферный воздух (забор
воздуха, физическое и химическое (выбросы)
загрязнение).
• Воздействие на водные объекты (забор воды,
химическое и физическое прямое (сбросы
сточных вод) и косвенное загрязнение).
• Воздействие на почвы (изъятие природных
ресурсов, изъятие земель, образование и
размещение отходов, прямое и косвенное
загрязнение почв и водных объектов).
73

74. Схема воздействия ТЭС на ОС

Т
К
ВПУ

75. Некоторые вредные воздействия на окружающую среду от ТЭС

• Образование и выброс вредных веществ при горении
топлива;
• Загрязнение почв и природных вод при размещении
уловленной золы и шламов;
• Образование высокоминерализованных, шламовых,
токсичных сточных вод;
• Образование нефтезагрязненных сточных вод;
• Изъятие больших площадей под промплощадку и
вспомогательные хозяйства;
• Повышенный уровень шума, вибрация, ЭМИ,
тепловое загрязнение атмосферы и водных объектов и
т.д.

76. Образование и выброс вредных веществ при горении топлива

• Твердое топливо: зола, оксиды серы (SO2, SO3);
оксиды азота (NO, NO2), оксиды углерода (СО,
СО2), бенз(а)пирен (С20Н12);
• Мазут: зола (сажа), оксиды серы (SO2, SO3);
оксиды азота (NO, NO2), оксиды углерода (СО,
СО2), бенз(а)пирен (С20Н12), пентаоксид ванадия
(V2O5);
• Природный газ: оксиды азота (NO, NO2), оксиды
углерода (СО, СО2), бенз(а)пирен (С20Н12).

77. Основные направления сокращения выбросов вредных веществ

• РИПР;
• Использование наиболее безопасного
топлива – природного газа;
• Подготовка топлива к сжиганию с
удалением вредных веществ;
• Регулирование процесса горения
(режимно-технологические
мероприятия);
• Очистка дымовых газов.

78. Потоки сточных вод ТЭС

• СВ систем охлаждения конденсаторов турбин;
• СВ систем гидрозолоудаления;
• СВ ВПУ и КО;
• СВ после химических очисток и консервации
оборудования;
• СВ после водных обмывок хвостовых
поверхностей нагрева котлов;
• СВ, загрязненные нефтепродуктами и маслами;
• Хозяйственно-бытовые СВ;
• Ливневые и талые воды с промплощадок;
• СВ после гидроуборок тракта топливоподачи

79. Основные направления сокращения сточных вод на ТЭС

• Сокращение водопотребления:
– Сокращение потерь воды в цикле ТЭС;
– Максимальное использование оборотных схем (ОСО,
замкнутая система ГЗУ);
• Использование безводных технологий (напр.,
воздушно-конденсационные установки (ВКУ));
• Использование малоотходных, безреагентных
технологий водоподготовки;
• Глубокая очистка сточных вод с повторным
использованием очищенной воды в цикле ТЭС.

80. Перспективная экологически безопасная ТЭС

81. Эколого-экономические проблемы энергетики (одна сторона проблемы)

НВОС от ТЭС,
загрязнение
ОС
Нарушения в
экологических
системах
Социальнообщественные
издержки, ущерб
окружающей среде

82. Эколого-экономические проблемы энергетики (другая сторона проблемы)

Снижение
НВОС от ТЭС
Затраты (издержки) на
очистку выбросов,
сбросов, утилизацию
отходов
Себестоимость
продукции

83. Решение проблемы – оптимизация величин затрат и ущерба

М СА;М SС
М СА
М SС
В
А
MSC – социальные
издержки (ущерб
окружающей среде)
МСА – затраты (издержки)
предприятия на очистку
выбросов (сбросов)
mВ, mопт, mА – удельные
выбросы загрязняющих
веществ
Оптимальный вариант:
МСА=MSC.
mВ
mопт
mА
m
Зависимость изменения издержек МСА и МSС
от удельных выбросов вредных веществ (МСА=f(m) и MSC=f(m))

84. Удельные выбросы вредных веществ при сжигании органических топлив, m, г/кВтч

Удельные выбросы вредных веществ при
сжигании органических топлив, m, г/кВт ч
Твердое топливо (угли)
КанскоАчинские
Кузнецкий
Экибастузские
Донецкие
3,42
3,20
11,08
14,01
Мазут
Природный
газ
16,12
0,4

85.

Пример 1
Оценить выбросы вредных веществ (кг)
в годовом разрезе от ТЭС при
следующих условиях:
mср=5,0 г/кВт ч;
NуТЭС=137 106 кВт;
иу=4500 ч.
Население России - 143,4 млн чел.
85

86.

Решение
В целом по России удельные выбросы вредных
веществ от всех источников (ТЭС,
автомобильный транспорт, цветная и черная
металлургия и т.д.) составляют 130 кг/чел. В
США и Канаде более 170 кг/чел.
86

87. Лекция 10. Система государственного управления и контроля за охраной окружающей среды и экологической безопасностью в РФ

2 основные группы органов управления и контроля:
• органы общей компетенции (Президент РФ,
Правительство РФ, Совет Федераций РФ, и т.д.) Функции
этих органов включают разработку основных
направлений экологической и природоохранной
политики в РФ;
• органы специальной компетенции (Министерства,
службы и агентства). Функции этих органов состоят в
осуществлении мер и мероприятий по обеспечению
охранный окружающей среды и экологической
безопасности, а также надзорные и контрольные
функции.

88. Органы управления и контроля

88

89. Виды экологического контроля

Государственный экологический надзор:
Это предупреждение, выявление и пресечение нарушений требований в
области охраны окружающей среды (ООС).
Кто проводит? - уполномоченные органы исполнительной власти .
Кого проверяют? - органы государственной власти; органы местного
самоуправления; юридических лиц, их руководителей и иных должностных
лиц; индивидуальных предпринимателей и граждан.
Производственный экологический контроль
Цель - обеспечение выполнения в процессе хозяйственной деятельности
мероприятий по охране окружающей среды, рациональному использованию
и восстановлению природных ресурсов, а также соблюдение требований в
области ООС.
Кто проводит? - юридические лица и индивидуальные предприниматели.
• Общественный экологический контроль
Цель - реализация права каждого на благоприятную окружающую среду и
предотвращение нарушения законодательства в области ООС.
Кто проводит? - общественные объединения и иные некоммерческие
организации и граждане .

90. Система законодательных актов в области ООС

• Конституция РФ;
• международные договоры РФ, общепризнанные
принципы и нормы международного права;
• законы и иные нормативные акты РФ и
субъектов РФ;
• указы и распоряжения Президента РФ и
постановления Правительства РФ (ПП РФ);
• нормативные акты министерств и ведомств;
• нормативные решения органов местного
самоуправления.
90