Скачать fb2
Экология, окружающая среда и человек

Экология, окружающая среда и человек

Аннотация

    В данном пособии изложены основные понятия и законы экологии, рассмотрены проблемы сохранения среды обитания, ее влияние на здоровье человека. Подробно рассказано о проблемах сохранения атмосферы, водных запасов планеты, ее недр, флоры и фауны. Учебное пособие предназначено для студентов вузов, учащихся колледжей и средних школ; может быть рекомендовано учителям и преподавателям вузов, читающим курс «Экология» и «Охрана окружающей среды», а также всем, кто интересуется проблемами охраны природы.


    Ю. В. Новиков
    ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА И ЧЕЛОВЕК
    Учебное пособие
    Ю. В. Новиков
    ЭКОЛОГИЯ,
    А
    I
    окружающая среда и человек
    3-е издание, исправленное и дополненное
    ИЗДАТЕЛЬСКО ТОРГОВЫЙ ДОМ
    Москва
    2005
    УДК 502/504 ББК 20.1я73 Н73
    Новиков Ю. В.
    Н73 Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие для вузов, средних школ и колледжей. — 3-е изд., испр. и доп. / Ю. В. Новиков. — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2005,— 736 с.
    ISBN 5-8183-0895-2
    В данном пособии изложены основные понятия и законы экологии, рассмотрены проблемы сохранения среды обитания, ее влияние на здоровье человека. Подробно рассказано о проблемах сохранения атмосферы, водных запасов планеты, ее недр, флоры и фауны.
    Учебное пособие предназначено для студентов вузов, учащихся колледжей и средних школ; может быть рекомендовано учителям и преподавателям вузов, читающим курс «Экология» и «Охрана окружающей среды», а также всем, кто интересуется проблемами охраны природы.
    УДК 502/504 ББК 20.1я73
    На обложке: И. И. Левитан «Весна. Большая вода»
    Все право защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
    © Новиков Ю. В., 2000 © Серия, оформление. ФАИР-ПРЕСС, 2005
    ISBN 5-8183-0895-2

Введение


    Данное издание (3-е) настоящего пособия значительно переработано и исправлено с учетом новых научных достижений в области охраны окружающей среды и рационального природопользования. В него включена новая глава «Экологические аспекты энергетики».
    Структура учебного пособия осталась прежней. Вначале рассмотрены общие вопросы: основные законы экологии, учение о биосфере, здоровье и среда обитания. Затем с позиций охраны окружающей среды проанализированы ее отдельные факторы: атмосферный воздух, вода, моря и океаны, почвы, недра. В отдельные главы выделены вопросы химизации сельского хозяйства, леса и растительного мира, экологические аспекты урбанизации, отходов производства и потребления, экологическая доктрина Российской Федерации.
    За последние десять лет, по данным Министерства природных ресурсов РФ, объем выбросов в окружающую среду предприятиями на территории России снизился в 1,7 раза и составил за 2002 г. 18,82 млн тонн против 32,1 млн в 1991 г.
    Уменьшение загрязнения окружающей среды российскими предприятиями объясняется промышленным спадом за указанный период. Однако экологическую ситуацию в стране нельзя назвать благополучной. Превышение предельно допустимой концентрации вредных веществ наблюдается в 185 промышленных центрах, где проживают свыше 61 млн человек.
    В каждом регионе имеется свой «вредитель» — крупное промышленное предприятие.
    Основную массу — 85% выбросов — дает промышленность, в том числе электроэнергетика, на долю которой приходится около четверти общих объемов выбросов в стране, а с топливной отраслью — более 40%. Еще 30% — металлургия (цветная несколько больше, чем черная).
    На территории страны действует как минимум 13 компаний, наносящих особенно сильный вред окружающей среде. Каждая из них имеет мировую известность. Лидер в этом списке — ГМК «Норильский никель».
    По оценкам экспертов, на компенсацию ущерба, наносимого окружающей среде, ежегодно требуется не менее 40% госбюджета. В 2002 г. расходы на природоохранные цели составили всего 0,47% (682,7 млн рублей) бюджета.
    Снижение выбросов за счет сокращения производства компенсируется в крупных городах резким ростом выхлопов от стремительно увеличивающегося автопарка, который возрос за последние 10 лет вдвое, в Москве 80% всех вредных выбросов в атмосферу приходится именно на выхлопные газы.
    Отдельная проблема — утилизация мусора. Сейчас одни только официальные свалки (без учета тех, что при промышленных предприятиях, т. е. мест складирования отработанной породы и т. д.) занимают территорию, в два с половиной раза превышающую площадь Москвы (столица располагается на более чем 1 тыс. км2).
    Хотя по ежегодному производству отходов на душу населения Россия заметно отстает от развитых стран (225—250 кг в год, а, например, в Германии — 400), в накоплении непереработанного мусора мы их обгоняем. Дало в том, что в той же Германии отходы тщательно сортируются, и те из них, что не поддаются вторичному использованию (это около 54% от общего объема), сжигаются на 57 специализированных заводах. У нас же таких предприятий всего 12, и они способны уничтожить лишь 15% мусора.
    В 1990-х годах из оборота выведено 22% посевных площадей, что равно территории поднятой когда-то целины. Это происходит в тех местах, где антропогенные нагрузки на природу велики, где земля обрабатывается еще интенсивнее. Освободившиеся площади стали рассадником вредителей сельхозяйственных культур.
    Главный показатель негативной экологической ситуации в России — увеличение числа заболеваний, вызванных или спровоцированных состоянием окружающей среды. По оценкам специалистов Минздрава РФ, 17% общей заболеваемости у детей и 10% — у взрослых напрямую обусловлено именно загрязнением окружающей среды.
    Согласно докладу «Об оздоровлении экологической обстановки в России» на 15% территории Российской Федерации, где проживает 60% населения страны, состояние окружающей среды не соответствует нормам. За последние три года количество осложнений беременности у российских женщин увеличилось на 35%, врожденных аномалий — на 23%, число больных с впервые установленным диагнозом новообразований выросло на 15%. Ежегодно по экологическим причинам в России умирает более 300 тыс. человек.
    Согласно административной реформе в 2004 г. создана служба экологического, технологического и атомного надзора, подчиненная напрямую правительству. Это большой шаг вперед. Восстановление такого органа федеральной власти было лозунгом отечественного экологического движения в течение последних четырех лет.
    Федеральная служба по надзору в сфере экологии — это федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий функции контроля и надзора в сфере экологии непосредственно и через Свои территориальные органы. Основные функции Федеральной службы по надзору в сфере экологии:
    ♦ государственный контроль за геологическим изучением, рациональным использованием и охраной недр;
    ♦ государственный контроль за использованием, охраной, защитой лесного фонда и воспроизводством лесов;
    ♦ государственный контроль за использованием и охраной водных объектов;
    ♦ государственный контроль в области охраны, использования и воспроизводства объектов животного мира и среды их обитания в пределах своей компетенции;
    ♦ надзор за соблюдением законодательства Российской Федерации в отношении объектов животного мира, отнесенных к объектам охоты, и водных биологических ресурсов в особо охраняемых природных территориях в пределах своей компетенции;
    ♦ государственный контроль в области организации и функционирования особо охраняемых природных территорий федерального значения в пределах своей компетенции;
    ♦ государственный контроль в области охраны окружающей среды (федеральный экологический контроль);
    ♦ контроль за деятельностью в области обращения с отходами производства и потребления, трансграничным перемещением отходов;
    ♦ государственный контроль за охраной атмосферного воздуха в пределах своей компетенции;
    ♦ контроль за производством и потреблением озоноразрушающих веществ;
    ♦ контроль за соблюдением лицензиатами лицензионных требований и условий, а также требований технических регламентов;
    ♦ надзор и контроль за состоянием и эксплуатацией гидротехнических сооружений в пределах своей компетенции;
    ♦ лицензирование деятельности в области обращения с опасными отходами;
    ♦ организация и проведение государственной экологической экспертизы;
    ♦ выдача и аннулирование разрешений и лицензий в соответствии с компетенцией службы, в частности на:
    — выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду, а также вредные физические воздействия на нее;
    — размещение, захоронение, перемещение, складирование, уничтожение, утилизацию промышленных и опасных отходов;
    — трансграничное перемещение отходов;
    — оборот диких животных, принадлежащих к видам, занесенным в Красную книгу Российской Федерации;
    — вывоз из Российской Федерации и ввоз в Российскую Федерацию палеонтологических, минералогических и зоологических коллекций;
    — транзит через территорию Российской Федерации ядовитых веществ и веществ, указанных в таблицах I и II Конвенции ООН о борьбе против незаконного оборота наркотических средств и психотропных веществ.
    В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 9 марта 2004 г. № 314 «О системе и структуре федеральных органов исполнительной власти» Правительство Российской Федерации постановило:
    Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по контролю и надзору в сфере санитарно-эпидемиологического благополучия, защиты прав потребителей и на потребительском рынке.
    Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека находится в ведении Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.
    Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека осуществляет свою деятельность непосредственно и через свои территориальные органы.
    Основными функциями Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека являются:
    а) организация и осуществление государственного санитарно-эпидемиологического надзора, в том числе на железнодорожном транспорте, а также надзора на потребительском рынке и в сфере защиты прав потребителей;
    б) предупреждение, обнаружение, а также пресечение нарушений законодательства Российской Федерации в установленных сферах деятельности до внесения соответствующих изменений в Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях;
    в) осуществление лицензирования видов деятельности в соответствии с компетенцией службы;
    г) осуществление санитарно-карантинного контроля в пунктах пропуска через государственную границу Российской Фе-
    - дерации;
    д) осуществление государственной регистрации представляющих потенциальную опасность для человека продукции, объектов;
    е) осуществление санитарно-эпидемиологических расследований,
    направленных на установление причин и выявление условий возникновения и распространения инфекционных заболеваний и массовых неинфекционных заболеваний (отравлений);
    ж) организация и осуществление мер, направленных на выявление и устранение влияния вредных и опасных факторов среды обитания на здоровье человека.
    По вредным выбросам в атмосферу Россия — страна с весьма слабой экономикой — занимает третье место в мире, сразу после США и Японии. Общий объем ядовитых выбросов в атмосферу в нашей стране составляет 4,5 млрд тонн.
    В России существуют источники потенциального риска (ядовитое и химическое оружие, предприятия ВПК, трубопроводы, газохранилища, атомные и гидроэлектростанции, химические производства). В Российской Федерации сосредоточено около половины накопленного в мире обогащенного урана и соответственно примерно половина отходов его обогащения. Наша страна несет ответственность за 50% антропогенного «космического мусора». Однако позитивная роль России более значительна, чем ее вредное воздействие на глобальные геоэкологические процессы. Этот факт позволяет отнести российскую территорию к крупнейшему району стабилизации биосферы.
    Отечественные экологические проблемы чрезвычайно остры. Вместе с тем наша страна,обеспечивает относительное экологическое благополучие других государств.
    Россия — одна из основных экологических кладовых планеты. Ее вклад в сохранение экологической устойчивости мировой экосистемы вдвое больше, чем у США и Канады, вместе взятых, Бразилии и Австралии. Фактически Россия, несмотря на ее тяжелейший кризис, является сегодня главным компенсатором экологической устойчивости планеты, сохраняет экологическое благополучие всех других стран мира, в том числе и Америки. Но чтобы реализовать это наше стратегическое преимущество, нам необходим эффективный экономический механизм.
    В хозяйстве Российской Федерации используется лишь 2% ресурсов речного стока, в мире в среднем — 8%, в США — 19%, в Германии — 48%.
    В нашей стране структура топливного баланса более щадяща по отношению к окружающей среде, чем в мире в целом, основную часть топлива составляет природный газ.
    Нужны разумные правила взаимодействия общества с природой. В последнее десятилетие подготовлен пакет законов, регулирующих отношения в сфере изучения, использования, воспроизводства, охраны природных ресурсов и окружающей среды, обеспечение экологической безопасности.
    В его состав входят: Лесной и Водный кодексы Российской Федерации, а также законы «О недрах», «Об охране окружающей среды», «Об особо охраняемых природных территориях», «О животном мире», «Об охране атмосферного воздуха», «Об охране озера Байкал», «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации», «О континентальном шельфе Российской Федерации», «Об отходах производства и потребления», «Об экологической экспертизе».
    В 2002 г. произошли важнейшие международные события, оказавшие существенное влияние на природоохранную деятельность в Российской Федерации.
    На всемирном саммите по устойчивому развитию в Йоханнесбурге Россия заявила о том, что в стране сохраняется в нетронутом виде почти четверть мировых запасов полезных ископаемых и 22% пресной воды. Этой водой Россия готова поделиться с нуждающимися. Нуждающихся, оказывается, очень много: по данным ООН, сегодня более 2 млрд человек не имеют доступа к чистой воде.
    Россия добросовестно выполняет международные экологические договоренности. В частности, за 10 лет на треть сокращен выброс парниковых газов. Это примерно 60% уменьшенных выбросов в мире.
    Российская Федерация подписала Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях, разработанную в развитие Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и подписанную к настоящему времени более чем 130 государствами мира, которая регламентирует обращение с наиболее опасными пестицидами и диоксинами. Реализация положений этого глобального международно-правового документа станет важным вкладом в охрану окружающей среды и здоровья населения Земли.
    Стокгольмская конвенция направлена на снижение выбросов и ликвидацию 12 опасных химических веществ, известных как «грязная дюжина». Они отличаются большой стойкостью, высокой токсичностью, способностью накапливаться в организме человека, животных и окружающей среде, перемещаться на большие расстояния с воздушными массами и осадками, а также вызывать мутации, врожденные уродства, онкологические и другие заболевания. В числе этих веществ ДДТ, другие устаревшие и запрещенные во многих странах пестициды, диоксины, фураны и др. Женщины, дети и старики наиболее уязвимы в отношении неблагоприятного воздействия стойких органических загрязнителей.
    Переход на международные стандарты экологического менеджмента означает, что на данном предприятии построена система управления охраной окружающей среды, что это абсолютно экологически чистое производство, на котором есть продуманная экологическая политика, организационная структура для ее реализации, наконец, люди, которые делают все, чтобы предприятие было экологически чистым. Другими словами, есть система и все предпосылки для того, чтобы в течение какого-то времени предприятие стало на самом деле экологически чистым.
    Чуть более десяти российских компаний и предприятий перешли на международные и экологические стандарты, самые крупные, которые постоянно работают на внешнем рынке.
    Внедрение экологически чистых, энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий для предпринимателей — дело не только чести, но и прямой выгоды. По мнению специалистов, Россия — наиболее привлекательная страна для экологически ориентированных инвестиций.
    Россия занимает седьмую часть суши, имеет 19% мировых запасов лесов, 22% запасов пресной воды. Ненарушенные природные экосистемы занимают 65% территории страны, однако только треть россиян и не более 15% горожан живут на относительно благополучных с точки зрения экологии территориях. А экономический ущерб от нерешенных экологических проблем оценивается в 55— 57 млрд рублей в год. Так что, поле деятельности для природоохраняемого предпринимательства огромное.
    Мировой рынок экологических товаров и услуг оценивается более чем в 300 млрд долларов в год. Значительная доля этого рынка приходится на Россию. Что же такое экологическое предпринимательство? Это производство оборудования для очистки воздуха, воды и почвы, ресурсо- и энергосбережения, утилизации отходов, контроля за загрязнением окружающей среды, производство экологически чистых товаров, экологический консалтинг, экоаудит и экологическое страхование. Поскольку темпы индустриализации и эксплуатации природных ресурсов постоянно растут, неизбежно повышается и спрос на экологические услуги, новые чистые технологии.
    В 1991 г. японские бизнесмены сформулировали Глобальную экологическую хартию, в которой речь шла об ответственности корпораций за производство, ухудшающее состояние окружающей среды, признавалась возможность производителей влиять на отношения массового потребителя к экологически привлекательной продукции и т. д. В 1992 г. ведущие японские компании, в том числе автомобилестроительные Toyota и Mitsubishi, вступили в национальный Совет по экологически устойчивому развитию. В результате масштабы экологически чистого бизнеса, выражавшиеся в 1995 г. показателем в 9 трлн иен, в 2000 г. составили 13 трлн, а к 2010 г. достигнут 26 трлн иен.
    Российским предприятиям нужно наладить деловые контакты с зарубежными инвесторами, обменяться опытом в области ре-сурсо- и энергосбережения и познакомиться с экологически чистыми технологиями.
    В 1975 г. в Японии ущерб от ухудшения качества воды, воздуха, почв, вызванных полным игнорированием экологического фактора как промышленными структурами, как и государством, составлял 6 трлн иен. Одни только ежегодные выплаты компенсаций за ущерб, причиненный здоровью людей, проживающих в экологически неблагополучных районах, в период с 1972 по 1987 год составили 7,6 млрд иен.
    Однако государство сумело создать у промышленных компаний мотивацию к достижению высоких экологических стандартов. Прежде всего, местные префектуры и муниципалитеты провели через свои собрания законы, предусматривающие приоритет экологических программ перед другими. После этого они смогли успешно использовать такие инструменты, как местные природоохранные указы, административные соглашения об обеспечении надлежащего качества окружающей среды, разрешении на реализацию проектов при условии проведения природоохранных мер. Был организован и экологический контроль за предприятиями малого и среднего бизнеса.
    Глава 1

Экология: предмет, основные понятия и законы


    Экология — это наука, изучающая отношения организмов (особей, популяций, биоценозов и т. п.) между собой и с окружающей их неорганической природой; общие законы функционирования экосистем различного иерархического уровня; среду обитания живых существ (включая человека).
    Глобальная экология изучает биосферу в целом, т. е. экологическую систему, охватывающую земной шар. К числу главных задач современной глобальной экологии относятся изучение антропогенных изменений в среде обитания и обоснование методов ее сохранения и улучшения в интересах человечества. В связи с этим важнейшее значение приобретает прогнозирование изменений экологической ситуации в будущем и на этой основе разработка на ближайшие годы и на отдаленную перспективу мероприятий, направленных на сохранение и улучшение среды обитания людей, на предотвращение нежелательных изменений биосферы.
    Экология как наука сформировалась в середине XIX столетия, когда возникло понимание, что не только строение и развитие организмов, но и их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям. В 1866 г. немецкий естествоиспытатель Эрнест Геккель в двухтомной монографии «Общая морфология организма» назвал экологией один из разделов биологии — науку об условиях обитания организмов в окружающей их среде. От древнегреческого oikos (дом, жилище) образовано не только наименование этой науки, но и понятие «ойкумена» (эку-мена), служащее для обозначения природы, освоенной и обжитой человеком. Ныне, когда человек осваивает космос, ойкумена вышла за пределы Земли, а экология, пусть еще не как знание, но хотя бы как термин, проникла в сознание каждого, она перестала быть отраслью одной лишь биологии, на родство с ней претендуют и география, и политэкономия, и философия, да и весь комплекс естественных и общественных наук. Более того, экология вышла за рамки научного понятия и стала предметом тревог и забот каждого государства и каждой личности. Экология, следовательно, касается всех, ибо экологический кризис, если он перерастет в экологическую катастрофу, не пощадит никого.
    Интерес к экологии в мире возрастал по мере внедрения в хозяйственную практику достижений научно-технической революции. В 60—70-е годы XX в. усилилась прикладная направленность экологии, связанная с изучением экосистем и биосферы в целом, а именно круговорота воды и воздуха как целого с выделением отдельных его компонентов: цепей питания; глобального загрязнения окружающей среды; системного анализа и управления как средой обитания, так и деятельностью человека.
    Устойчивое функционирование биосферы как целостной системы обеспечивает условия жизни человечества как одной из составных частей глобальной экосистемы. Непонимание законов функционирования экосистем разного уровня или недостаточный их учет стали причинами современного кризисного состояния биосферы. Проблема экологической безопасности в наши дни приобрела всеобщее, в том числе и политическое, значение, став на один уровень с проблемой ядерной безопасности. Однако сложившееся представление о том, что экологические проблемы сводятся лишь к борьбе с загрязнением среды, тормозит создание глобальной системы экологической безопасности. Чтобы выйти из экологического кризиса, необходимо познать и практически использовать фундаментальные законы формирования, устойчивости и методов рациональной эксплуатации экологических систем.
    Организмы, живущие в биосфере, можно изучать на уровне популяций, сообществ и экосистем.
    Популяцией называют группу особей одного вида, находящихся во взаимодействии, совместно населяющих общую территорию и воспроизводящих себя в поколениях (лат. populus — народ, население). Экологическую популяцию, таким образом, можно сформулировать как население одного вида на определенной территории.
    Сообщества организмов связаны теснейшими материальноэнергетическими отношениями с неорганической средой. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений с использование энергии Солнца, называют ав-тотрофами, а с использованием энергии, освобождающейся при химических реакциях, — химотрофами. Организмы, питающиеся готовыми органическими веществами, относят к гетеротрофам.
    Группировки совместно обитающих и взаимосвязанных организмов именуют биоценозами (лат. bios — жизнь и koinos — общий). Масштабы биоценозов различны: от сообществ подушек лишайников на стволах деревьев или разлагающегося пня до ландшафтов — лесов, степей, пустынь и т. п.
    Биогеоценоз (экосистема) — сложный природный комплекс живых существ, взаимодействующих с неорганической средой и находящихся в материально-энергетической зависимости от нее. По своей сущности это динамическая уравновешенная система, сложившаяся в результате длительной и глубокой адаптации составных компонентов, в которой происходит круговорот веществ. Биогеоценозы — не простая совокупность живых организмов и их среды обитания, а особая, единая форма существования организмов и окружающей среды, диалектическое единство всех экологических компонентов, обусловленное взаимозависимостью и при-чинно-следственными связями.
    Биогеоценозы земного шара образуют биогеоценотический покров, который изучает биогеоценология. Основал эту науку выдающийся русский ученый В. Н. Сукачев. Совокупность всех биогеоценозов нашей планеты составляет гигантскую экосистему — биосферу. Биогеоценозы могут формироваться на любом участке земной поверхности — на суше и на воде. Они бывают степными, болотными, луговыми и т. д. Большое значение в функционировании биосферы имеют гидробиоценозы. Участки земной поверхности, покрытые культурными растениями, называются агрофитоценозами.
    В структуре любого биогеоценоза можно выделить четыре функциональных компонента:
    1) абиотическое окружение, т. е. весь комплекс неживой природы, откуда биоценоз черпает средства для существования и куда выделяет продукты обмена;
    2) комплекс автотропных организмов, обеспечивающих орга-, ническими веществами, а следовательно, и энергией все
    остальные организмы, — это первичные продуценты органического вещества, ассимилирующие солнечную энергию (фототропные растения, фотосинтезирующие бактерии);
    3) комплекс гетеротропных организмов — консументов, живущих за счет питательных веществ, созданных первичными продуцентами. Консументами считаются животные и бес-хлорофильные растения;
    4) комплекс организмов, разлагающих органические соединения до минерального состояния. Это редуценты, или деструкторы, представленные микроорганизмами — бактериями, грибами, простейшими, а также организмами, которые питаются мертвыми органическими веществами.
    Между всеми четырьмя звеньями существует закономерная связь.
    Каждый живой организм или их совокупность выполняют определенную биологическую функцию, которая либо начинает какой-то процесс, либо служит его промежуточным звеном, либо завершает его. Такая согласованная и взаимосвязанная деятельность живых организмов Земли находится в самой тесной связи с окружающей средой и ее основными факторами физического, химического, биологического характера и создает сложное построение жизни в разных ее проявлениях — экологическую систему.
    Основные законы экологии, обоснованные Б. Коммонером в 1971 г., кратко можно сформулировать следующим образом.
    1. Все связано со всем (всеобщая связь процессов и явлений в природе).
    2. Все должно куда-то деваться (любая природная система может развиваться только за счет использования энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды).
    3. Природа «знает» лучше (пока у нас нет абсолютно достоверной информации о механизмах и функциях природы, мы можем навредить природе, пытаясь ее улучшить).
    4. Ничто не дается даром (глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничто не может быть выиграно или потеряно, не может быть объектом всеобщего улучшения; все извлеченное в процессе человеческого труда должно быть возмещено).
    Среди других законов, принципов и правил можно отметить следующие:
    ♦ вещество, энергия, информация и качество отдельных природных систем взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих факторов вызывает функциональные, структурные, качественные и количественные перемены всех систем и их иерархии;
    ♦ слабые воздействия могут и не вызывать ответных реакций природной системы, но, накопившись, они приведут к развитию бурного, непредсказуемого динамического процесса (X. Боумен);
    ♦ жизненные возможности лимитируются экологическими факторами, количество и качество которых близко к необ-холимому экосистеме минимуму, снижение их ведет к гибели организма или деструкции экосистемы (Ю. Либих);
    ♦ экосистема, потерявшая часть своих элементов, не может вернуться в первозданное состояние;
    ♦ сокращение естественной биоты в объеме, превышающем пороговое значение, лишает окружающую среду устойчивости, которая не может быть восстановлена путем создания очистных сооружений и перехода к безотходному производству (В. Г. Горшков);
    ♦ лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма по отношению к данному фактору (В. Шелфод);
    ♦ любая природная система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей среды. Абсолютно изолированное развитие невозможно.
    Последний приведенный нами закон имеет важное теоретическое и практическое значение из-за основных следствий:
    ♦ абсолютно безотходное производство невозможно (как и создание «вечного» двигателя). Поэтому необходимы малоотходные производства с низкой ресурсоемкостью как на входе, так и на выходе (экономичность и незначительные выбросы). Идеальны циклическое производство (отходы от одних процессов служат сырьем для других) и разумное депонирование (захоронение) неминуемых остатков, нейтрализация неустраняемых энергетических отходов;
    ♦ любая развитая биотическая система, используя и видоизменяя среду жизни, представляет потенциальную угрозу менее организованным системам. Поэтому в биосфере невозможно повторное зарождение жизни — она будет уничтожена существующими организмами. Следовательно, воздействуя на среду обитания, человек должен нейтрализовать эти воздействия, поскольку они могут оказаться разрушительными для природы и самого человека;
    ♦ при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется (Ле Шателье—Браун);
    ♦ явление, удаленное во времени и пространстве, кажется менее существенным (в природопользовании этот принцип особенно часто становится основой неверных практических действий);
    ♦ неожиданное усиление болезнетворности (способности распространять инфекционные заболевания) возникает при мутации нездорового организма, введении нового болезнетворного организма в экосистему, где нет механизмов регуляции численности, поэтому для экосистемы изменяется среда жизни;
    ♦ виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутреннее устойчивое, но не единое, а взаимно увязанное системное целое (К. Мабиус — Г. Ф. Морозов);
    ♦ вид организма может существовать до тех пор, пока окружающая его природная среда соответствует генетическим возможностям приспособления этого вида к ее колебаниям и изменениям;
    ♦ экологическая ниша, т. е. место вида в природе, обязательно будет заполнена. Например, в бамбучниках о. Сахалин нет мелких хищников (они обитают в долинах многочисленных рек и на водоразделы не заходят), и их экологическую нишу заполнили серые крысы — грызуны, обладающие повадками хищников.
    Некоторые ученые считают, что подтверждением этого правила служит возникновение новых заболеваний. Так, за десять лет до выявления СПИДа (синдрома приобретенного иммунодефицита) было предсказано появление гриппоподобного вируса с высоким процентом летального исхода, поскольку, победив многие инфекционные болезни, человек высвободил экологические ниши, которые обязательно должны быть заполнены;
    ♦ конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу;
    ♦ и тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экологическую систему в целом;
    ♦ в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить пределы, позволяющие этим системам сохранять свойства самоподцержания (самоорганизации и саморегуляции);
    ♦ «жесткое», как правило техническое, управление природными процессами чревато цепными реакциями, значительная часть которых оказывается экологически, социально и экономически неприемлемыми.

Учение о биосфере


    Учение о биосфере — тонкой оболочке Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов, — вершина научных достижений В. И. Вернадского. Биосфера, по мнению ученого, состоит из семи взаимосвязанных веществ: живого, биогенного, косного, биокосного, радиоактивного, космического, рассеянных атомов. Везде в ее пределах встречаются либо само живое вещество, либо следы его биохимической деятельности. Воздух, вода, нефть, уголь, известняки, глины, сланцы, мрамор и гранит созданы живыми веществами планеты. Верхние слои земной коры, лишенные в настоящее время жизни, в другие геологические эпохи были переработаны живыми организмами. Самой простой структурой современной активной части биосферы является биогеоценоз.
    Учение Вернадского стало основой современного представления о взаимосвязях и сопряженной эволюции всех структур биосферы. Именно этой идеологией руководствуются ученые, разрабатывающие международные и национальные программы «Международное гидрологическое десятилетие», «Всемирная климатическая программа», «Международная биологическая программа». Естественно, учение о биосфере служит научной основой рационального хозяйствования и решения экологических проблем. Вернадский считал, что появление человека ознаменовало новый этап развития биосферы, и теперь от него зависит ее судьба. Следовательно, человечеству необходимо выработать единую стратегию взаимодействия с природой, сформировать экологическое сознание, новое мышление, создать качественно новые технологии.
    В 20-х годах XX в. В. И. Вернадским было разработано учение о
    биосфере как глобальной единой системе Земли, где основной .У» ход геохимических и энергетических превращений определяется ' жизнью. Ранее большинство процессов, меняющих в течение геологического времени лик нашей планеты, рассматривалось как чисто физические, химические или физико-химические явления (размыв, растворение, осаждение, гидролиз и т. п.). Вернадский впервые создал учение о геологической роли живых организмов, показав, что деятельность живых существ служит главным фактором преобразования земной коры. Идеи Вернадского в должной мере были оценены лишь во второй половине XX в., когда возникла концепция экосистем.
    Вернадский писал, что участие каждого отдельного организма в геологической истории Зем ), однако живых
    существ на Земле бесконечно много, и они, обладая высоким потенциалом размножения, активно взаимодействуют со средой обитания и в конечном счете представляют в совокупности особый, глобальный фактор развития, преобразующий верхние оболочки Земли.
    Живые организмы бесконечно разнообразны, распространены повсеместно, воспроизводятся во многих поколениях, обладают избирательностью биохимической деятельности и исключительно высокой химической активностью по сравнению с другими компонентами природы.
    Совокупность организмов на планете Вернадский назвал живым веществом, которое характеризуется суммарной массой, химическим составом и энергией. О роли живых организмов на Земле Вернадский писал: «Можно без преувеличения утверждать, что химическое состояние наружной коры нашей планеты, биосферы, всецело находится под влиянием жизни, определяется живыми организмами; несомненно, что энергия, придающая биосфере ее обычный облик, имеет космическое происхождение. Она исходит из Солнца в форме лучистой энергии. Но именно живые организмы, совокупность жизни, превращают эту космическую лучистую энергию в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Это живые организмы, которые своим дыханием, своим питанием, своим метаболизмом, своей смертью и своим разложением, постоянным использованием своего вещества, а главное, длящейся сотни миллионов лет непрерывной сменой поколений, своим рождением, размножением порождают одно из грандиознейших планетных явлений, не существующих нигде, кроме биосферы»1.
    По мнению ученого, неизбежен единственно правильный подход к биосфере как к целостной глобальной экологической системе, обладающей определенной структурой и устойчивостью, присущими ей особенностями формирования и развития. Такое понимание биосферы особенно важно сейчас, когда техногенное воздействие человека на природу достигло небывалых масштабов и способно вызвать планетарные изменения среды обитания человека.
    В пределах биосферы практически каждый химический элемент проходит через цепочку живых организмов, включается в систему биогеохимических превращений. Так, весь кислород планеты — продукт фотосинтеза — обновляется через каждые 2000 лет, а углекислота — через 300 лет.
    Биохимические процессы в организмах также представляют собой сложные, организованные в циклы цепи реакций. На воспроизведение их в неживой природе потребовались бы огромные энергетические затраты, в живых же организмах они протекают при посредстве белковых катализаторов — ферментов, понижающих энергию активации молекул на несколько порядков. Так как материалы и энергию для обменных реакций живые существа черпают в окружающей среде, они преобразуют среду уже тем, что живут. Вернадский подчеркивал, что живое вещество проводит гигантскую геолого-химическую работу в биосфере, полностью преобразуя верхние оболочки Земли за время своего существования.
    Более 99% энергии, поступающей на поверхность Земли, составляет излучение Солнца, эта энергия растрачивается в громадном большинстве физических и химических процессов в гидросфере, атмосфере и литосфере: перемещение воздушных и водных масс, испарение, перераспределение веществ, поглощение и выделение газов и т. п.
    На Земле существует один-единственный процесс, при котором энергия солнечного излучения не только тратится и перераспределяется, но и связывается, запасается иногда на очень длительное время, — это создание органического вещества в процессе синтеза. Так, сжигая в топках каменный уголь, мы освобождаем и используем солнечную энергию, запасенную растительностью сотни миллионов лет назад.
    Таким образом, основная планетарная функция живого вещества на Земле заключается в связывании и запасении солнечной энергии, которая затем идет на поддержание множества других геохимических процессов в биосфере.
    Биохимическую функцию биосферы Вернадский рассматривал как всеобщее проявление жизни на Земле. Ни один отдельно взятый вид организмов не мог выполнить эту роль. Для обеспечения всего разнообразия форм биогенной миграции химических элементов необходимо было развитие определенного комплекса организмов. Отсюда возникает проблема эволюции биосферы как единого целого в процессе историко-геологического развития нашей планеты.
    Таким образом, современная биосфера — итог длительного исторического развития всего органического мира в его взаимодействии с неживой природой. Благодаря этому в биосфере возникла сложная сеть взаимосвязанных процессов и явлений; благодаря взаимодействию абиотических и биотических факторов биосфера находится в постоянном движении и развитии. Она прошла значительную эволюцию со времени появления человека, т. е. на протяжении последних 2 млн лет. Однако если первоначально по своему воздействию на природу человек мог рассматриваться лишь как один из второстепенных факторов, то по мере развития цивилизации и роста ее технической оснащенности его роль стала сравнима с действием мощных геологических процессов. Это обстоятельство заставляет самым серьезным образом относиться к возможным отдаленным последствиям как производственной, так и природоохранной деятельности человека.
    В результате техногенной деятельности человечества биосфера Земли коренным образом преобразуется и становится, по определению Вернадского, ноосферой — «сферой разума». Ноосфера — новое геологическое явление на нашей планете, в ней человек впервые становится крупнейшей геологической силой. Ноосфера — мир разумных, научно обоснованных поступков в глобальном масштабе.
    Конечно, вряд ли можно ожидать, что эпоха ноосферы возникнет на Земле стихийно. Сам по себе может развиваться лишь процесс деградации. И он уже идет, и на территории России в том числе. Загрязнение атмосферы, воды и почвы во многих наших городах и регионах во много раз превышает безопасные для здоровья людей нормы. Очистные сооружения на промышленных предприятиях и сельскохозяйственных объектах, а также в канализационных системах зачастую находятся в предаварийном состоянии. Учащающиеся нарушения их нормального функционирования приводят к катастрофам.
    О глобальной экологической катастрофе вследствие бесконтрольного и ничем не ограниченного роста производства и потребления в промышленно развитых странах настоятельно предупреждал русский ученый Н. Моисеев. В обобщенном виде его предупреждение можно изложить следующим образом: если в ближайшем будущем человечество не изменит кардинально своего поведения в планетарном масштабе в отношении природы и во взаимоотношениях на личностном, межнациональном и межгосударственном уровнях, то уже к середине наступившего XXI в. на Земле могут сложиться такие экологические условия, при которых род человеческий не сможет существовать.
    Особую тревогу вызывает тот факт, что биосфера до сих пор не отреагировала на произошедшее за последние сто лет существенное увеличение — на 20—21 % — доли углекислого газа в атмосфере планеты. Поскольку этот газ служит пищей для растительных организмов, в результате естественных процессов общий объем биомассы Земли должен был значительно возрасти. Но этого почему-то не произошло, а отсутствие такой реакции — грозный симптом.
    Возможно, это свидетельствует о том, что биосфера уже утратила (или начинает утрачивать) присущую ей способность компенсировать происходящие в ней возмущения, под воздействием которых она может перейти в новое состояние, непригодное для существования человека.
    Однако, к величайшему сожалению, эта весьма вероятная угроза всему человечеству до сих пор не стала предметом рассмотрения ни в ООН, ни в каких-либо иных международных организациях. И ни одно правительство в мире, включая наше, на официальном уровне не признает и не опровергает существование такой угрозы. Политики как бы не замечают ее.
    Корпорации, базирующиеся в странах «золотого миллиарда», кровно заинтересованы в поддержании такого мирового экономического порядка, при котором 14% населения Земли потребляют 86% мировых природных ресурсов.
    Замалчивание политическими деятелями неизбежных катастрофических последствий такого «устойчивого развития» для судьбы всего человечества помогает сохранять это соотношение и лишает обделенное большинство жителей Земли даже призрачной надежды на то, что когда-нибудь это соотношение изменится.
    Возможно, в каких-нибудь странах абсолютной бедности, где сегодня проживают около 60% населения Земли, среднедушевой годовой доход увеличился на несколько десятков долларов США, а в странах относительной бедности, жители которых составляют более четверти всего человечества, — на несколько сотен долларов. Но преодолеть отсталость они не смогут. Чтобы удовлетворить платежеспособный спрос «золотомиллиардников», транснациональные корпорации будут и впредь откачивать из развивающихся стран все лучшее, что у них есть.
    Остановить разрушительное воздействие нынешней постиндустриальной системы общественного жизнеустройства на природу можно лишь при выработке и поэтапной реализации всеми странами новой социально-экономической доктрины. Ее определяющим принципом должно быть признание природных ресурсов, водных и воздушных бассейнов общечеловеческим достоянием. Через этот принцип должно быть реализовано неотъемлемое право каждого человека на доступ к природным благам.
    Важно обратить внимание на Хартию Земли и возможность ее принятия в качестве официального документа ООН. «Хартия (Декларация) Земли» содержит фундаментальные принципы для создания справедливого, устойчивого и мирного глобального общества в XXI в. Этот документ — своеобразный аналог Декларации прав человека в области окружающей среды. И, конечно, новая гонка вооружений, в частности продолжение США широкомасштабных экспериментов в сфере целенаправленного и мощного воздействия на околоземную среду радиоволнами высокой частоты, т. е. фактически создания геофизического оружия, несущего колоссальную потенциальную опасность для человечества, совершенно несовместима с Хартией Земли.
    Россия, как известно, по своему национально-природному богатству более чем в 2 раза превосходит и США, и Западную Европу. Но если Европа использует это богатство на 50%, то Россия — всего на 2%.
    Россия способна внести свой весомый вклад в ноосферную безопасность планеты, следуя новой экоэтике XXI в. Для этого ей предстоит укреплять подлинно коллективную безопасность не только на трех уровнях (в постсоветском пространстве СНГ, в расширенном и измененном формате НАТО и параметрах «Шанхайской шестерки»), но и на общепланетарном уровне.
    Круговорот основных элементов в биосфере — это многократное участие веществ в процессах, происходящих в атмосфере и гидросфере, в том числе в тех слоях, которые входят в биосферу планеты. Особое значение имеют круговороты кислорода, углерода, азота, серы и фосфора. Биогеохимический цикл кислорода — планетарный процесс, связывающий атмосферу и гидросферу с земной корой. Узловыми звеньями круговорота являются: образование свободного кислорода при фотосинтезе в зеленых растениях, потребление кислорода для дыхания всеми живыми организмами, окисления органических остатков и неорганических веществ (например, сжигание топлива) и другие химические преобразования, которые ведут к образованию таких окисленных соединений, как углекислый газ, вода, и последующему вовлечению их в новый цикл фотосинтети-ческих превращений.
    В круговороте кислорода отчетливо проявляется активная геохимическая деятельность живого вещества, его ведущая роль в этом циклическом процессе. Исходя из массы органического вещества, синтезированного в течение года (с учетом 15%, потраченных на процесс дыхания), можно заключить, что ежегодное продуцирование кислорода зеленой растительностью планеты составляет около 300 х 109 т. Лишь немногим более 25% этого количества выделяется растительностью суши, остальное — фотосинтезирующими организмами Мирового океана (свободный кислород присутствует не только в атмосфере, в растворенном состоянии он содержится и в природных водах). Суммарный объем вод Мирового океана равен 137 х 109 л, а в 1л воды растворено от 2 до 8 см3 кислорода. Следовательно, в водах Мирового океана находится от 2,7 до 10,9 х 1012 т растворенного кислорода. Часть органического вещества захороня-ется, вследствие чего из годичного круговорота выводится связанный кислород.
За всю историю человечества потребление топлива составило: к 1980 г.к 2000 г. каменный уголь, млрд т8Суммарный расход: нефть, млрд т30топлива, млрд т55-900 природный газ, трлн м37,3кислорода, млрд т800-900 На сжигание топлива израсПоступил в атмосферу ходовано кислорода, млрд т273углекислый газ, млрд т950-1050 Поступил в атмосферу углекислый газ, млрд т322 Ежегодное потребление кислорода на Земле, млрд т 1986 г. (4,8 млрд чел.) 2000 г. (6 млрд чел.)1,8 2,6
    С учетом всех видов расхода ежегодное потребление составляет 210— 230 млрд т, продуцируется 240 млрд т.
    На суше в процессе фотосинтеза происходит фиксация углекислого газа растениями с образованием органических веществ и выделением кислорода. Остатки растений и животных разлагаются микроорганизмами, в результате чего углерод окисляется до углекислого газа и снова попадает в атмосферу. Подобный круговорот углерода совершается и в водной среде. Фиксируемый растениями углерод в значительном количестве потребляется животными, которые, в свою очередь, при дыхании выделяют его в виде углекислого газа.
    Круговорот углерода в гидросфере — процесс более сложный, чем в атмосфере, поскольку возраст этого элемента в форме углекислого газа зависит от поступления кислорода в верхние слои воды как из атмосферы, так и из нижележащей толщи, так как между сушей и Мировым океаном происходит постоянный обмен углерода. Преобладает вынос этого элемента в форме карбонатных и органических соединений с суши в океан. Поступление углерода из Мирового океана на сушу совершается в несравненно меньших количествах, и то лишь в форме углекислого газа, диффундирующего в атмосферу, а затем переносимого воздушными течениями.
    В круговороте азота чрезвычайно большую роль играют микроорганизмы: азотфиксаторы, нитрификаторы, денитрофикаторы. Все остальные организмы влияют на цикл азота только после ассимиляции его в состав своих клеток. Азот фиксируют также пурпурные и зеленые фотосинтезирующие бактерии, различные почвенные бактерии.
    В биосфере в целом фиксация азота из воздуха составляет в среднем за год 140—700 мг/м3. В основном это биологическая фиксация, и лишь небольшое количество азота (в среднем не более 35 мг/м3 в год) регистрируется в результате электрических разрядов и фотохимических процессов.
    Высокая интенсивность фиксации отмечена в некоторых загрязненных озерах с множеством синезеленых водорослей. В океане, где продуктивность ниже, фиксация азота в расчете на 1 м3 меньше, чем на суше. Однако общее количество фиксированного азота весьма значительно и важно для глобального круговорота.
    В круговороте азота из огромного запаса этого элемента в атмосфере и литосфере принимает участие только фиксированный азот, усваиваемый живыми организмами суши и океана. В круговороте азота принимают участие: азот биомассы, азот биологической фиксации бактериями и живыми организмами, ювенильный (вулканогенный) азот, атмосферный (фиксированный при грозах) и техногенный.
    На огромных массивах, где не ведется деятельность человека, растения берут необходимый им азот из вносимого в почву азота извне (нитраты с дождями, аммиак из воздуха), из возвращаемого в почву азота (остатки животных, растений, экскременты животных), а также из разнообразных азотфиксирующих организмов.
    Наибольшее количество азота и зольных элементов содержится в биосфере лесной растительности, почти во всех типах растительности масса зольных элементов в 2—3 раза превышает массу азота. Исключение составляют тундровые растения, в которых содержание азота и зольных элементов примерно одинаково. Наибольшее количество оборачивающихся в течение года элементов (т. е. емкость биологического круговорота) — во влажных тропических лесах, затем — в черноземных степях и широколиственных лесах умеренного климата (в дубравах).
    В биосфере хорошо развит процесс циклических превращений серы и ее соединений.
    Резервуарный фонд серы обширен в почве и отложениях, меньший — в атмосфере. Основную роль в обменном фонде серы играют особые микроорганизмы, каждый вид которых выполняет определенную реакцию окисления и восстановления; в результате из глубоководных отложений к поверхности перемещается сероводород. В глобальном масштабе в регуляции круговорота серы участвуют геохимические и метеорологические процессы (эрозия, осадкообразование, выщелачивание, дождь, адсорбция, десорбция и т. д.), биологические процессы (продукция биомассы и ее разложение), взаимосвязь воздуха, воды и почвы. Сульфат аналогично нитрату и фосфату — основная, доступная форма серы, которая восстанавливается автотрофами и включается в белки (сера входит в состав ряда аминокислот).
    На круговорот азота и серы все большее влияние оказывает промышленное загрязнение воздуха, сжигание ископаемого топлива значительно увеличило содержание в воздухе летучих окислов азота (NO и М02) и серы (S02), особенно в городах. Их концентрация становится опасной для биотических компонентов экосистем.
    Геохимический цикл фосфора в большей мере отличается от циклов углерода и азота. Содержание этого элемента в земной коре составляет 0,093%. Это в несколько десятков раз больше, чем азота, но в отличие от последнего фосфор не является одним из главных элементов оболочек Земли. Тем не менее его геохимический цикл включает разнообразные пути миграции в земной коре, интенсивный биологический круговорот и миграцию в гидросфере.
    Фосфор — один из главных органогенных элементов. Его органические соединения играют важную роль в процессах жизнедеятельности всех растений и животных, входят в состав нуклеиновых кислот, сложных белков, фосфолипидов мембран, служат основой биоэнергетических процессов. Фосфор концентрируется живым веществом, где его содержание в 10 раз больше, чем в земной коре. На поверхности суши протекает интенсивный круговорот фосфора в системе «почва—растения—животные—почва». В связи с тем что минеральные соединения фосфора труднорастворимы и содержащийся в них элемент почти недоступен растениям, последние преимущественно используют его легкорастворимые формы, образующиеся при разложении органических остатков. Круговорот фосфора происходит и в системе «суша—Мировой океан»: происходит вынос фосфатов с речным стоком, взаимодействие их с кальцием, образование фосфоритов, залежи которых со временем выходят на поверхность и снова включаются в миграционные процессы.
    Человек должен планировать свою хозяйственную деятельность с учетоМ:Цикличности природных процессов. Особенно тщательно это следует делать в земледелии, пастбищном животноводстве, водоснабжении, навигации. Распашка, внесение минеральных удобрений, загрязнение нефтью и тяжелыми металлами обедняют фауну почвы. Нарушаются и даже полностью выпадают звенья нормальных пищевых цепей и биогеохимических циклов. Реакция почвы на вмешательство человека необычайно велика.
    Запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих их организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись как в течение жизни организмов, так и после их смерти. Ведь общество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, образует круговорот.
    Основным механизмом удержания солнечной энергии и образования фитомассы, включающей огромные количества углерода, воды и распространенных биофилов, становятся биогеоценозы лесных и травянистых ландшафтов.
    К невозобновимым ресурсам относятся богатства недр. Использование этих ресурсов возможно только один раз (хотя некоторые металлы могут служить вторичным сырьем), и оно неизбежно приводит к истощению их запасов, такие виды ресурсов имеют конечные запасы, и пополнение их на Земле практически невозможно из-за отсутствия условий, в которых они возникли много миллионов лет назад, или происходит оно очень медленно.
    К возобновимым ресурсам принадлежат почва, растительность, животный мир, а также некоторые минеральные ресурсы, например, соли, осаждающиеся в озерах и морских лагунах, они могут воспроизводиться в природных процессах и поддерживаться в некотором постоянном количестве, определяемом уровнем их ежегодного воспроизводства и потребления.
    Однако иногда при расточительном использовании некоторые виды возобновимых ресурсов могут перейти в разряд невозобновимых или на их возобновление потребуется слишком много времени. Например, состав почв, повышающих плодородие при их рациональном использовании, может резко ухудшиться при неправильных методах обработки, а эрозия, возникающая при этом, часто физически уничтожает почвенный слой. То же можно сказать и о ресурсах растительного и животного мира. При хищническом использовании нарушается способность биологических систем к самовоспроизводству, и тогда эти ресурсы становятся практически невозобновимыми.
    Благодаря непрестанному функционированию системы «атмосфера—почва—растения—животные—микроорганизмы» сложился биогеохимический круговорот многих химических элементов и их соединений на суше, в атмосфере и внутриконтинентальных водах. Его суммарные характеристики сопоставимы с суммарным речным стоком суши, суммарным поступлением вещества из верхней мантии в биосферу планеты. Именно поэтому живое вещество на Земле уже многие миллионы лет — фактор геологического значения.
    Природа таит неограниченные возможности для удовлетворения потребностей человека. Однако только силой научного познания в процессе производственной деятельности человек заставляет
    природные ресурсы служить удовлетворению своих потребностей.
    Человек использовал ресурсы (прежде всего пищу, воду, воздух) с самого начала своего существования, однако на первых порах он не прилагал усилий для их воспроизводства. Ресурсы определяли области расселения раннего человека. Под ресурсами для простого воспроизводства доиндустриального общества понимаются естественные производительные силы традиционных многовековых форм ведения хозяйства, в котором использовались главным образом вещества, не прошедшие глубокой обработки: камень, дерево, натуральные волокна и т. д. Индустриальное общество базируется на природных ресурсах, нужных не столько для поддержания жизни человека, сколько для производства товаров и услуг, обеспечивающих более развитые потребности отдельных людей и общества в целом. Подавляющая часть ресурсов расходуется в процессе расширенного воспроизводства.

Среда обитания и здоровье человека


    Здоровье человека, целых групп населения зависит от воздействия различных подсистем природной и социальной среды, реализующегося через физиологические, биофизиологические и биохимические механизмы регуляции и отражающегося на физиологическом состоянии человека (рис. 1).
    Возрастающие темпы изменения среды обитания приводят к нарушению взаимосвязи между ней и человеком, снижению адаптационных возможностей организма. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми организм в ходе эволюции не сталкивался и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем, сигнализирующих об их наличии. В связи с этим оценить состояние здоровья человека, понять характер патологии в отрыве от анализа происходящих изменений в окружающей среде невозможно.
    Большое значение поэтому имеет организация информационной системы «здоровье населения — окружающая среда» (ЗН— ОС), данные для которой могут поступать из документов государственной статистической отчетности. Задача государственной информационной системы ЗН—ОС заключается в сборе данных о загрязнении окружающей среды, состоянии здоровья населения. Система ЗН—ОС должна состоять из трех самостоятельных информационных подсистем, организуемых различными по ведомственной принадлежности учреждениями. Так, сбор информации о состоянии здоровья населения (подсистема «здоровье населения») бу-
    Изучение причинно-следственных связей
    Первичная профилактика
    Тестирование
    Стадия симптомов
    Скрытые патологические изменения
    Первичные внешние проявления заболеваний
    Вторичная профилактика
    Эффективное лечение
    Сталия синдромов
    Позднее выявление эаГхиеваний
    Поддерживающее лечение
    Накопление хронических заболеваний
    Рис. 1. Модель влияния среды обитания на здоровье населения
    дет вестись органами здравоохранения (в поликлиниках, больницах, диспансерах, консультациях и др.); о численности и составе населения (подсистема «численность населения») — органами территориального, городского и иного статистического управления; о загрязнении окружающей среды (подсистема «окружающая среда») — Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Собранная информация обрабатывается в территориальных центрах санэпиднадзора. Она может анализироваться на раз~ных уровнях — в городах, областях, республиках, на уровне всей страны. Материалы о состоянии здоровья населения, меняющегося в связи с загрязнением окружающей среды, и о характере этого загрязнения позволят более обоснованно управлять качеством окружающей среды с целью охраны здоровья населения.
    Важное значение приобретает защита генетического кода от воздействия различных факторов окружающей среды. Глубокие изменения биосферы происходят стремительнее, чем темпы эволюции живых организмов. Поэтому в отлаженном тысячелетиями механизме взаимоотношений среды и организма, связанных с его характером и уровнем защитных функций, может возникнуть дисбаланс.
    Агрессивные экологические факторы повреждают хромосомы и вызывают мутации в генах, искажают наследственную информацию, в результате чего «больные» клетки начинают безудержно делиться. Раковые клетки не уничтожаются иммунной системой, предварительно ослабленной теми же негативными экологическими факторами.
    При огромном разнообразии видов мутации, наличии многих разновидностей злокачественных опухолей трудно найти лечебные средства против всех их форм. Главные усилия человечества должны быть направлены на устранение вызывающих их причин.
    Предельно допустимые экологические нагрузки (ПДЭН). Для оценки допустимости воздействия различных факторов на окружающую природную среду весьма важно определить допустимый порог вредных воздействий и вести учет зависимости «доза — ответная реакция». Под порогом допустимого воздействия на биологическую систему надо понимать не любые изменения экосистем, а лишь те, что могут вывести за пределы обычных физиологических колебаний исторически сложившийся комплекс живых организмов, обитающих на данной территории (биоту).
    Понятие «допустимые воздействия и нагрузки» на среду обитания — довольно сложное. Любая возникающая в результате какого-либо воздействия аномалия в экологической системе, выводящая ее из нормального состояния, определяется как экологическая нагрузка. Допустимыми можно считать такие воздействия, которые не приводят к изменению качества окружающей природной среды или меняют ее, не нарушая экологической системы и не вызывая неблагоприятных последствий. Если нагрузка превышает допустимую, антропогенное воздействие причиняет ущерб популяции, экосистеме или биосфере в целом.
    При определении ПДЭН необходимо учитывать состояние индивида, популяции, сообщества, экологической системы и фоновое загрязнение биосферы в целом. Значения ПДЭН опираются на понятие устойчивости экосистемы или отдельных ее звеньев и уровней, если резерв прочности отсутствует. Определение допустимой нагрузки имеет большое значение для хозяйственной деятельности при строительстве городов, рекреационном развитии регионов; определении приоритетов в деятельности по защите человека и природной среды в зонах интенсивного антропогенного воздействия и разработке мер, направленных на уменьшение вредных воздействий; построении оптимальных систем мониторинга состояния окружающей природной среды.
    Глава 2

Атмосферный воздух


    Атмосферный воздух — это природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производственных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.
    Первый научный труд, в котором обобщаются представления об атмосфере, принадлежит Аристотелю, высказавшему предположение, что Земля имеет форму шара и поэтому окружающая ее воздушная оболочка должна быть сферической. Это и выражается словом «атмосфера» (гр. атмос — пар, дыхание, сфера — шар). В русскую науку это понятие ввел М. В. Ломоносов.
    По-видимому, вначале атмосфера нашей планеты состояла из летучих веществ, образовавшихся в земных недрах: водорода, воды, углекислого газа, метана, аммиака. Свободный азот, выходивший наружу в результате вулканической деятельности, превращался в аммиак. Условия для этого были самые подходящие: избыток водорода, повышенные температуры: поверхность Земли еще не остыла.
    Толщина воздушной оболочки, которая окружает земной шар, не меньше тысячи километров — почти четверть земного радиуса. Масса этой оболочки округленно составляет 5 х 1015 т (пять квадра-тильонов). Хотя это эквивалентно менее чем одной миллионной доле массы Земли, без атмосферы жизнь на планете была бы невозможна. Человек ежедневно потребляет 12—15 кг воздуха, вдыхая каждую минуту от 5 до 100 л, что значительно превосходит среднесуточную потребность в пище и воде.
    Кроме того, атмосфера надежно оберегает человека от многочисленных опасностей, угрожающих ему из космоса: не пропускает метеориты (только над Москвой их ежесуточно сгорает около двухсот). На верхнюю границу атмосферы ежесекундно обрушивается лавина космических излучений. Если бы они достигли земной поверхности, то все живущее на Земле мгновенно исчезло.
    Основной потребитель воздуха в природе — флора и фауна Земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за 10 лет. Воздух необходим всему живому на Земле. Без пищи человек может прожить пять недель, без воды — пять дней, без воздуха — пять минут, но нормальная жизнедеятельность людей требует не только воздуха, но и определенной его чистоты, от качества воздуха зависят здоровье людей, состояние растительного и животного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий, сооружений. Загрязненный воздух губителен для вод, суши, морей, почв.
    Долгое время люди считали воздух простым веществом, и только в XVIII в. французский ученый Антуан Лоран Лавуазье установил, что воздух — это механическая смесь различных газов. Атмосфера имеет сложное строение. Непосредственно к земной поверхности примыкает тропосфера. Она простирается до высоты 8—10 км над полюсами и 18 км — над экватором. В этом слое воздух непрерывно перемешивается как по горизонтали, так и по вертикали, что приводит к понижению температуры по мере приближения к Земле примерно на 6,5°С на каждый километр. В тропосфере сконцентрировано 75% всей массы атмосферы, основное количество водяного пара и мельчайших частиц примесей, способствующих образованию облаков.
    Верхняя граница тропосферы (на высоте около 11 км) — тропопауза, область, в которой температура перестает понижаться.
    Выше тропопаузы примерно на 50 км простирается стратосфера. Для нее характерны слабые воздушные потоки, малое количество облаков и постоянство температуры (—56°С) до высоты примерно 25 км. Потом температура начинает повышаться (в среднем на 0,6°С на каждые 100 м) и на уровне стратопаузы (45-54 км) достигает 0°С.
    Атмосфера определяет световой и регулирует тепловой режимы Земли, способствует перераспределению тепла на земном шаре. Лучистая энергия Солнца — практически единственный источник тепла для поверхности Земли — частично поглощается атмосферой, и достигшая поверхности Земли энергия — почвой и водоемами, морями и океанами, частично отражается в атмосферу.
    Газовая оболочка предохраняет Землю от чрезмерного остывания и нагревания. Благодаря ей на Земле не бывает резких перепадов от морозов к жаре и обратно. Если бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение одних суток амплитуда колебаний температуры достигла бы 200°С: днем стояла бы сильная жара (выше 100°С), а ночью мороз (— 100°С). Еще большая разница была бы между зимними и летними температурами. Именно благодаря атмосфере средняя температура на Земле составляет приблизительно 15°С.
    Газовая оболочка спасает все живущее на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи. Атмосфера защищает нас и от «звездных осколков». Метеориты, в подавляющем большинстве не превышающие по величине горошину, под влиянием земного притяжения с огромной скоростью (от 11 до 64 км/с) врезаются в атмосферу планеты, раскаляются там в результате трения о воздух и на высоте около 60—70 км по большей части сгорают.
    Велико значение атмосферы и в распределении света. Ее воздух разбивает солнечные лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение, к которому мы привыкли. Воздушная оболочка придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т. е. фиолетовые, синие и голубые. По мере удаления от Земли, а следовательно, уменьшения плотности и загрязнения воздуха, цвет неба становится темнее, воздушная оболочка приобретает густо-синюю, а в стратосфере черно-фиолетовую окраску.
    Атмосфера служит проводником звуков. Без нее на Земле царила бы тишина, невозможна была бы человеческая речь.

Антропогенные выбросы в атмосферу


    Атмосферный воздух загрязняется из-за привнесения в него или образования в нем вредных веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровень естественного содержания.
    Загрязняющее вещество — примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, растения и животных, другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным объектам.
    Качество атмосферного воздуха — совокупность физических, химических и биологических свойств атмосферного воздуха, отражающих степень его соответствия гигиеническим и экологическим нормативам качества атмосферного воздуха.
    Гигиенический норматив качества атмосферного воздуха — критерий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на здоровье человека.
    2 - 6659
    Экологический норматив качества атмосферного воздуха — критерий качества атмосферного воздуха, отражающий предельно допустимое максимальное содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, при котором отсутствует вредное воздействие на окружающую природную среду.
    Предельно допустимая (критическая) нагрузка — показатель воздействия одного или нескольких загрязняющих веществ на окружающую природную среду, превышение которого может привести к вредному воздействию на нее.
    Вредное (загрязняющее) вещество — химическое или биологическое вещество (либо их смесь), содержащееся в атмосферном воздухе, которое в определенных концентрациях оказывает вредное воздействие на здоровье человека и окружающую природную среду.
Среднегодовые концентрации Число городовв атмосфере (более 1 ПДК): вредных веществ201 взвешенных веществ69 бензопирена157 диоксида азота103 формальдегида117 фенола30 Иаксимальные разовые концентрации: ацетальдегида111 ПДК (Омск) бензопирена5,8 хлорида водорода4 диоксида азота3,1 сероуглерода, фторида2 водорода, фенола, взвешенных веществ и сероводорода
    Качество атмосферного воздуха в городах Российской Федерации в 2002 г. в целом характеризуется как неудовлетворительное. При этом наметилась тенденция роста автомобильного парка и наращивания объемов производства на морально и физически устаревшем оборудовании, что обусловливает рост выбросов вредных примесей в атмосферный воздух и ухудшение и без того неблагоприятных условий проживания почти половины населения.
    Поданным Росгидромета, очень высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха в большинстве этих городов обусловлен значительными концентрациями бензопирена, диоксида азота, взвешенных веществ и формальдегида. В некоторых городах отмечены высокие концентрации сероуглерода, фторида водорода, фенола и других веществ.
    В целом по Российской Федерации индекс промышленного производства в 2002 г. составил 67% к уровню 1991 г.; по основным отраслям промышленности этот показатель равен: нефтедобывающая — 94%; газовая — 91; угольная — 88; цветная металлургия — 83; черная — 78; электроэнергетика — 76; нефтеперерабатывающая — 71; пищевая — 70; химическая и нефтехимическая — 69; машиностроение и металлообработка — 55; деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная — 52; промышленность строительных материалов — 41; легкая промышленность — 17%. Таким образом, несмотря на продолжающийся последние годы промышленный рост, ни одна из отраслей не достигла уровня 1991 г.
    Загрязнение окружающей среды промышленными предприятиями, вызывающее деградацию среды обитания и наносящее ущерб здоровью населения, остается наиболее острой экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение (табл. 1).
    Черная металлургия. По суммарным выбросам загрязняющих веществ отрасль занимает в промышленности четвертое место (14%). Металлургические комбинаты — крупнейшие загрязнители атмосферного воздуха в районах их расположения. Так, на ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» приходится 88% объема выбросов загрязняющих веществ в Липецкой области; ОАО «Северсталь» — 71% в Вологодской области; концерн «Тулачермет» — 47% в Тульской области; ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» — 35% в Белгородской области; ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» — 32% в Челябинской области. Крупные металлургические центры — Кемерово, Липецк, Магнитогорск и Новокузнецк включены в список городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
    В связи со спадом производства в отрасли на протяжении 1990-х годов сохранялась устойчивая тенденция к сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. (В 2002 г. — 2223,4 тыс. т, почти на 20% меньше, чем в 1995 г.) Для отрасли характерны такие вредные вещества, как оксид углерода (67%), диоксид серы (11%). В 2002 г. существенно снизились выбросы оксида углерода (на
    30,3 тыс. т), твердых веществ (на 20,1 тыс. т), но увеличились — диоксида серы (на 7,2 тыс. т) и сажи (почти на 1 тыс. т).
    Выплавка чугуна и переработка его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчете на
Таблица 1 Отрасли промышленностиГоды 19951996199719981999200020012002 Российская Федерация, всего21269,620274,119332,918661,818539,718819,819123,619481,2 Промышленность, всего18140,416661,015852,114949,814704,415221,815491,615842,0 Электроэнергетика5017,74748,54427,74345,73935,53857,33655,83352,7 Цветная металлургия3693,23598,13821,73291,83311,83476,93405,03297,5 Н ефтедобы вающая1409,11309,71325,11385,01329,01619,02119,73113,4 Черная металлургия2735,32535,52379,62188,92329,62396,02268,32223,4 Угольная промышленность626.5595.8535,3545,3560,0604.3788.4819.5 Н ефте перерабаты вающая908,6849,9819,3769,8747,9735,9679,2620,8 Газовая707,7541,8451,1428,5456,3501,0475,8536,9 Строительных материалов674,2528,0467,9396,6416,9440,7455,0434,0 Химическая и нефтехимическая488,4413,2415,4388,0414,9427,4437,4428,0 Машиностроение и металлообработка725,6602,5543,3460,1454,1433,2432,7370,1 Деревообрабатывающаяцеллюлозно-бумажная522,2434,3383,5351,9367,3378,9371,7332,2 Пищевая300,3250,2224,4198,0198,2181,8168,4162,9 Легкая74,264,456,050,150,645,443,641,2
    ON
    Динамика выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, тыс. т
    (Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в 2002 г.»)
    1 т передельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа — 2,7, марганца — 0,1—0,6 кг. Вместе с доменным газом в атмосферу в небольших количествах поступают также соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, цианистый водород и смолистые вещества.
    Источник загрязнения воздуха сернистым газом — агломерационные фабрики. Во время агломерации руды происходит выгорание серы из пиритов. Сульфидные руды содержат до 10% серы, а после агломерации ее остается 0,2—0,8%. Выброс сернистого газа при этом может составить до 190 кг на 1т руды (т. е. работа одной ленточной машины дает около 700 т сернистого газа в сутки).
    Значительно загрязняют атмосферу мартеновские и конверторные сталеплавильные цеха. Выплавка стали в мартеновских печах сопровождается образованием пыли при окислении металлической шихты из шлака, руды, известняка и окалины, идущих на окисление примесей шихты, и из доломита, применяющегося для заправки пода печи. В период кипения стали выделяются также пары металла, окислов шлака и металла, газы. Преобладающая часть пыли мартеновских печей состоит из триокиси железа (67%) и триоки-си алюминия (6,7%). При бескислородном процессе на 1 т мартеновской стали выделяется 3000—4000 м3 газов с концентрацией пыли в среднем 0,5 г/м3. После подачи кислорода в зону расплавленного металла пылеобразование многократно увеличивается, достигая 15—52 г/м3. Кроме того, плавление стали сопровождается выгоранием некоторых количеств углерода и серы, в связи с чем в отходящих газах мартеновских печей при кислородном дутье содержится до 60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа в расчете на 1 т выплавляемой стали.
    Главная особенность конверторного процесса — получение стали из жидкого чугуна без применения топлива. Получение стали по такому принципу происходит в конверторах емкостью 50, 100, 250 т и более путем продувания жидкого чугуна кислородом, что обеспечивает выгорание нежелательных примесей, например, марганца, фосфора и углерода, содержащихся в передельном чугуне. Процесс получения конверторной стали носит цикличный характер и при кислородном дутье длится 25—30 мин. Образующиеся дымовые газы состоят из частиц окислов кремния, марганца и фосфора. В составе дыма содержится значительное количество окиси углерода — до 80%. Концентрация пыли в отходящих газах составляет примерно 17 г/м3.
    Большинство современных заводов черной металлургии имеют цехи коксования углей и отделения по переработке коксового газа. Коксохимические производства загрязняют атмосферный воздух пылью и смесью летучих соединений. В некоторых случаях, например при нарушении режима работы, в атмосферу выбрасываются значительные количества неочищенного коксового газа.
    Загрязнение воздуха пылью при коксовании углей происходит при подготовке шихты и загрузке ее в коксовые печи, выгрузке кокса в тушильные вагоны и мокром тушении кокса. К тому же мокрое тушение сопровождается выбросом в атмосферу веществ, входящих в состав используемой воды.
    Промышленные аварии в этой отрасли обостряют экологическую ситуацию в регионе. Строительство объектов большой мощности при недостаточной проработке вопросов аспирации, вентиляции, пылегазоочистки приводит к постоянным аварийным выбросам в атмосферу значительного количества вредных веществ.
    Цветная металлургия. Крупные предприятия цветной металлургии расположены в Красноярском крае, Мурманской, Оренбургской, Челябинской, Свердловской и Новосибирской областях, Республике Башкортостан, Приморском крае. Предприятия отрасли оказывают существенное влияние на формирование экологической обстановки в районах их расположения, а в некоторых случаях и полностью ее определяют. Во многих районах с развитой цветной металлургией сложилась неблагоприятная экологическая обстановка.
    Крупнейшее в России предприятие по производству алюминия — ОАО «Русский алюминий» (ОАО «Братский алюминиевый завод», ОАО «Красноярский алюминиевый завод», ОАО «Саянский алюминиевый завод», ОАО «Новокузнецкий алюминиевый завод», ОАО «Ачинский глиноземный комбинат», ряд других предприятий).
    Выбросы вредных веществ в атмосферу в цветной металлургии в 1991 — 1994 гг. имели устойчивую тенденцию к снижению, однако в 1995 г. их объем возрос, что было связано в основном с увеличением выбросов на АО «Норильский комбинат», г. Норильск. По объему хода загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2002 г. (3,3 млн т) цветная металлургия занимает в промышленности второе место после электроэнергетики (20,8%). В составе загрязняющих веществ 79% диоксида серы, около 10% оксида углерода и 7% твердых веществ.
    В 2002 г. в отрасли снизились выбросы диоксида серы (на
    98,4 тыс. т), твердых веществ (на 6,7 тыс. т), оксида углерода (на 4,2 тыс. т), серной кислоты (на 1,6 тыс. т), никеля (на 0,6 тыс. т), оксида меди (на 350 т), но увеличились — оксида азота (на 3,2 тыс. т).
    ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель»» (Норильск) — крупнейшее в России и в отрасли предприятие, загрязняющее атмосферу (2,0 млн т выбросов, 61,4% отраслевых и 12,8% общепромышленных) от стационарных источников.
    Машиностроительная промышленность. Предприятия машиностроения расположены во многих регионах России, в основном в крупных городах и населенных пунктах, в том числе в Московской, Ленинградской, Калужской, Иркутской, Томской, Ростовской, Нижегородской, Тверской, Брянской, Саратовской, Свердловской, Курской, Тюменской, Челябинской, Воронежской, Новосибирской, Ульяновской, Оренбургской областях, в Красноярском крае, Башкортостане, Мордовии, Чувашии, Татарстане, Бурятии.
    Выбросы вредных веществ в атмосферу от предприятий отрасли имеют устойчивую тенденцию к снижению. В 2002 г. их объем составил 370,1 тыс. т — наименьший показатель, который в 2 раза ниже, чем в 1995 г.
    Для отрасли характерны выбросы оксида углерода (44%), твердых веществ (18%), диоксида серы (13%), оксида азота (12%).
    Промышленность строительных материалов. К ней относятся производство цемента и других вяжущих, стеновых материалов, асбестоцементных изделий, строительной керамики, тепло- и звукоизоляционных материалов, строительного и технического стекла. В 2002 г. объем выброса вредных веществ в атмосферу в целом по отрасли составил 434 тыс. т. В основном это пыль и взвешенные вещества, оксиды углерода, диоксиды серы, оксиды азота, кроме того, сероводород, формальдегид, толуол, бензол, пентоксид ванадия, ксилол и др.
    Крупные источники загрязнения атмосферного воздуха: цементный завод (Воркута) — 23 тыс. т, «Мальцевский портландцемент» (Фокино) — 14,2, комбинат «Ураласбест» (Асбест) — 7,8, «Ульяновскцемент» — 7,6, «Мордовцемент» (пос. Комсомольский) — 6,9, «Осколцемент» (Старый Оскол) — 6,2, «Новоросцемент» (Новороссийск) — 6,2 тыс. т.
    Вокруг заводов, производящих цемент, асбест и другие строительные материалы, сложились зоны с повышенным содержанием в воздухе пыли, в том числе цементной и асбестовой, а также других вредных веществ.
    Химическая и нефтехимическая промышленность. Основные источники вредных выбросов в атмосферу — производства кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной и др.), резино-технических изделий, фосфора, пластических масс, красителей, моющих средств, искусственного каучука, минеральных удобрений, растворителей (толуола, ацетона, фенола, бензола), крекинг нефти.
    Уровень воздействия предприятий отрасли на окружающую среду характеризуется большими объемами и высокой токсичностью выбросов вредных веществ в атмосферу, сбросов сточных вод в водные объекты и образующихся отходов.
    С 1991 г. выбросы вредных веществ в атмосферу от предприятий промышленности имели устойчивую тенденцию к снижению, а с 1999 г. их объем увеличивался. В 2002 г. выбросы составили 428 тыс. т, в том числе оксида углерода — 30%, летучих органических соединений — 21, диоксида серы — 14, оксидов азота и твердых веществ — по 10, углеводородов — 9%.
    В 2002 г. наряду со снижением общего количества выбросов в атмосферу поступило больше метана (на 3,4 тыс. т), оксида азота (на 2,6 тыс. т), сероуглерода (на 0,5 тыс. т), бензола (на 103 т), серной кислоты (на 136 т), ацетона (на 248 т).
    Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность. Негативное влияние целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду в значительной степени определяется низким техническим уровнем основных технологических процессов и оборудования.
    В 2002 г. выбросы загрязняющих веществ предприятиями отрасли составили 332,2 тыс. т в Иркутской области, в районах расположения трех целлюлозных производств (АО «Братский ЛПК», АО «Усть-Илимский ЛПК» и АО «Байкальский ЦБК»),
    Для отрасли характерны выбросы окиси углерода (13% их общего объема), диоксида серы (27%), твердых веществ (25%). В 2002 г. выбросы оксида углерода снизились на 14,9 тыс. т, твердых отходов — на 9,3 тыс. т, диоксида серы — на 7,7 тыс. т.
    Пищевая промышленность. Воздействие на атмосферный воздух объектов пищевой промышленности определяется тем, что, помимо общего для всех отраслей промышленности набора вредных веществ, поступающих от предприятий в воздух (твердые вещества, оксиды серы, азота углерода и другие жидкие и газообразные вещества), для отрасли характерны технологические процессы, сопровождаемые выбросами сильно пахнущих компонентов (варка, жарка, копчение, переработка специй, разделка и переработка рыбы), сухих продуктов животного происхождения, канцерогенных веществ, а также оксидов углерода и диоксида серы.
    В сельской местности источниками загрязнения атмосферного воздуха становятся животноводческие и птицеводческие хозяйства, промышленные комплексы по производству мяса, предприятия, обслуживающие технику, энергетические и теплосиловые предприятия. Над территориями, примыкающими к помещениям для содержания скота и птицы, в атмосферном воздухе распространяются на значительные расстояния аммиак, сероводород и другие дурно пахнущие газы.
    В растениеводческих хозяйствах атмосферный воздух загрязняется минеральными удобрениями, пестицидами при протравлении полей и семян на складах, а также на хлопкоочистительных заводах.
    Смог (смесь дыма и тумана). Сам по себе туман не опасен для человеческого организма, губительным он становится, только если чрезмерно загрязнен токсичными примесями. Смог наблюдается в осенне-зимнее время (с октября по февраль). Главную опасность представляет содержащийся в нем сернистый газ в концентрации 5—10 мг/м и выше.
    5 декабря 1952 г. над всей Англией возникла волна высокого давления, и в течение нескольких дней не ощущалось ни малейшего дуновения ветра. Однако трагедия разыгралась только в Лондоне, где была высокая степень загрязнения атмосферы, — за три-четыре дня там погибли более 4000 человек. Английские специалисты определили, что смог 1952 г. содержал несколько сотен тонн дыма и сернистого ангидрида. При сопоставлении загрязненности атмосферного воздуха в Лондоне в эти дни с уровнем смертности было отмечено, что смертность увеличивается прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа. В 1963 г. смог, опустившийся на Нью-Йорк, вызвал гибель более 400 человек. Ученые считают, что ежегодно тысячи смертей в городах всего мира связаны с загрязнением воздуха.
    Трансграничное загрязнение атмосферного воздуха — загрязнение атмосферного воздуха в результате переноса вредных (загрязняющих) веществ, источник которых расположен на территории иностранного государства.
    Согласно Закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999) в целях уменьшения трансграничного загрязнения атмосферного воздуха источниками выбросов вредных (загрязняющих) веществ, расположенных на территории РФ, Россия обеспечивает проведение мероприятий по уменьшению их выбросов в атмосферный воздух, а также иные меры в соответствии с международными обязательствами в области охраны атмосферного воздуха.
    Успешное сотрудничество в этой области ведется в рамках Конвенции ЕЭК ООН о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (1979). Совместная программа наблюдений и оценки переноса на большие расстояния загрязняющих воздух веществ в Европе (ЕМЕП) дает возможность регулярно оценивать концентрации в воздухе, объемы и распределение плотности выпадений контролируемых веществ на территориях 49 государств — участников конвенции. При этом рассматриваются трансграничные выпадения как суммарные, так и от конкретных стран — сторон конвенции. В суммарные трансграничные выпадения входят выпадения от национальных источников, от источников в государствах — участниках конвенции и других странах, а также от природных источников — вулканов и морей.
    По данным ЕМЕГТ 2002 г., на Европейской территории России (ЕТР) в 2000 г. выпало около 2 млн т окисленных соединений серы и азота (вызывающих не только подкисление почв и вод, но и усиливающих подвижность тяжелых металлов и высокотоксичных стойких органических соединений в окружающей среде), 3321 т тяжелых металлов (свинца, кадмия и ртути) и более 23 т наиболее опасных соединений — стойких органических загрязнителей: бензопирена, полихлорированных бифенилов, диоксинов, фуранов и других веществ, попадающих под действие конвенции.
    Суммарные выпадения свинца на ЕТР составили 3195 т, в том числе 1731 т (54%) — трансграничные выпадения и 1464 (46%) — от российских источников.
    Больше всего трансграничного свинца на территорию России поступило от Украины (89,8 т), Польши (64,5 т), Италии (46,2 т) и Румынии (43 т).
    На ЕТР выпало 99,1 т кадмия, из них 65,0 т (65,6%) обусловлено трансграничными поступлениями и 34,1 т (34,4%) от российских источников. Наибольшее загрязнение территории России кадмием приходится на Польшу — 4,68 т, Румынию — 1,66, Украину — 1,52, Словакию — 0,58 и Германию — 0,56 т.
    Выпадение ртути на ЕТР от российских и зарубежных источников составило 26,9 т, из них 23,3 т (86,5%) — трансграничные поступления. Значительное загрязнение России ртутью (75,5%) происходило из природных и антропогенных источников, находящихся за пределами Европейского региона (20,3 т). Выпадения ртути на ЕТР от российских источников составили 3,6 т (13,5% их общего объема). Наибольший вклад в трансграничное загрязнение ЕТР ртутью внесли: Украина — 0,73 т, Польша — 0,68 и Германия — 0,32 т.
    Суммарные выпадения ртути от российских источников в пределах Европейского региона оценены в 4,08 т, из которых 3,62 т (88,8%) пришлись на ЕТР, а 0,46 т (11,2%) составили трансграничные выпадения.
    В связи с принятием Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях (СОЗ) заслуживают внимания выполненные ЕМЕП оценки загрязнения этими наиболее токсичными веществами, к которым особо чувствительны северные регионы России.
    По расчетам ЕМЕП, общие выпадения бензопирена на ЕТР оценены в 18,90 т, в том числе 12,54 т (66%) трансграничные, а 6,36 т (34%) — выпадения от российских источников. Существенно трансграничное загрязнение ЕТР бензопиреном от источников, расположенных на территориях Польши, Украины, Грузии,
    Германии, — почти половина трансграничных выпадений этого канцерогена.
    Максимальные среднесуточные концентрации бензопирена меняются от 0,3 до 3,3 нг/м3. В Калининградской, Псковской, Новгородской, Московской и Владимирской областях, в Карачаево-Черкесской Республике, в Республике Северная Осетия—Алания, Республике Ингушетия, а также в Чеченской Республике среднесуточные концентрации бензопирена превышали ПДК (1 нг/м3).
    Выпадения полихлорированных бифенилов (ПХБ) на ЕТР варьируют в пределах 0,1—4 г/км2 в год, наибольшие значения отмечены в западной и центральной частях ЕТР — Республике Карелия, Калининградской, Ленинградской, Новгородской, Псковской, Смоленской, Брянской, Вологодской, Ярославской, Ивановской, Владимирской, Тверской, Московской и Нижегородской областях.
    Сравнительно большие выпадения ПХВ (до 1 г/км/год) фиксируются на территориях Севера России (Мурманская область, Республика Саха (Якутия), Ненецкий, Ямало-Ненецкий, Чукотский и Таймырский (Долгано-Ненецкий) автономные округа). По предварительным оценкам, общая величина выпадений ПХВ на территории этих регионов оценена в 4,3 т, а вклад трансграничного загрязнения в выпадения на севере России составляет 2,5 т (60%). Выпадения ПХВ на ЕТР оцениваются в 4,1 т.
    Самоочищенные атмосферы. Воздушный океан обладает способностью к самочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации. Частица размером 10 мкм проходит путь от устья трубы высотой 45 м до поверхности земли за 1,4 ч. За это время при скорости ветра 2 м/с выброс из трубы будет отнесен на 10 км, частицы меньшего диаметра осядут на еще большем расстоянии. Оседанию способствует сорбция их на поверхности более крупных частиц. В отсутствие атмосферных осадков происходит выпадение аэрозолей в результате соприкосновения нижнего слоя воздуха с земной поверхностью и предметами, расположенными на ней. Так, воздушные потоки, переносящие загрязнения, очищаются, встречая на своем пути лес. На деревьях осаждаются не только твердые частицы, но и летучие вещества.
    Вследствие турбулентного перемещения приземной слой воздуха все время обновляется, поэтому на поверхности осаждается значительное количество аэрозолей. Так, на 1 м2 земли под Санкт-Пе-тербургом выпадает столько аэрозолей, сколько заключено в 250 м приземного слоя воздуха, при этом за сутки очищается слой высотой 250 м. Эта величина условно называется скоростью очистки.
    Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.
    Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время бездумно и хищнически эксплуатировалась человеком. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчете на то, что будут обезврежены и переработаны самой природой. Казалось, что, как ни велика общая масса отходов, по сравнению с защитными ресурсами она незначительна. Однако загрязнение резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы.
    Влияние атмосферных загрязнений на окружающую среду и здоровье населения. От загрязнения воздуха страдают животные и растения. Например, отходы медеплавильных заводов — хлор, мышьяк, сурьма — вызывают гибель домашних и диких животных, поедающих отравленную этими веществами пищу, фтористые соединения — тяжелые заболевания скота. Медь и цинк, попадающие с выбросами заводов на землю, могут полностью уничтожить травяной покров.
    Воздействие сернистого газа и его производных на человека и животных проявляется прежде всего в поражении верхних дыхательных путей, под их влиянием происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшаются фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижается качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких и продолжительных дозах воздействия растительность погибает.
    Общее количество выбросов сернистого газа в атмосферу нашей планеты тепловыми электростанциями, металлургическими заводами, нефтеперерабатывающими предприятиями и другими антропогенными источниками с 1905 по 1965 г. возросло в 4 раза и в настоящее время достигло 150 млн т. Из этого количества до 110 млн т (более 70% мировых выбросов сернистого газа) приходится на страны Европы, Соединенные Штаты Америки и Канаду. Учитывая, что использование твердого топлива, в частности бурого угля (характеризующегося высоким содержанием серы), постоянно возрастает, следует предвидеть соответствующее увеличение таких выбросов.
    Загрязнение атмосферного воздуха ослабляет не только здоровье людей, но и наносит большой экономический ущерб. Соединения серы в воздухе ускоряют коррозию металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшают качество промышленных изделий и материалов. Например, в промышленных районах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности.
    Вредные для человека и природы выбросы могут перемещаться в воздушных потоках на громадные расстояния. Например, из Германии и Великобритании они переносятся на расстояния более 1000 км и выпадают на территории Скандинавских стран, а из северо-восточных штатов США — на территории Канады. Вредоносные последствия загрязнения среды сказываются и в нашей стране. Так, по данным Европейской экономической комиссии ООН, через российскую границу в воздушных потоках с запада на восток идет в 4 раза больше серы, чем в обратном направлении.
    В России самыми неблагоприятными с точки зрения здоровья населения по-прежнему остаются города с высокой концентрацией промышленности, загрязненная атмосфера которых вызывает рост заболеваний дыхательных путей. Например, в Москве предрасположенность к бронхиальной астме, бронхиту, конъюнктивиту, фарингиту, тонзиллиту, хроническому отиту на 40—60% выше в пределах Садового кольца, в северо-западной и северо-восточной частях столицы.
    В Новокузнецке были изучены данные о нарушении здоровья различных групп населения под влиянием загрязнений атмосферы. Исследования выполнялись в Институте комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний Сибирского отделения РАМН. Максимальные разовые и среднесуточные концентрации загрязнений атмосферного воздуха в жилых районах превышали предельно допустимые по пыли в 4,2—8,6 раза, сернистому газу — 2—10, окиси углерода — 1,9—7, двуокиси азота — 2,7—16,3, сероводороду — 1,4—9, фенолу — 5—17,6, саже — 4,2—24,7, серной кислоте —1,1, формальдегиду — 2—8,3 раза. В пробах пыли содержалось до 36 микроэлементов, среди которых такие токсичные, как свинец, кадмий, ртуть, хром, сурьма, цинк. С уровнем загрязнения атмосферного воздуха особенно связаны показатели заболеваемости детей всех возрастных групп. В наиболее загрязненном районе заболевания органов дыхания выше среднего по городу в 2,1 раза, кожи и подкожной клетчатки — 2,7, крови и кроветворных органов — 2 раза.
    Комплексная оценка состояния здоровья детей на основе углубленного медицинского осмотра школьников 7—11 лет показала, что общее число здоровых детей в высокозагрязненном районе составило 6,6%, в контрольном районе — 19,9%.
    Более трети учащихся в загрязненном районе имеют функциональные отклонения, 60,5% страдают различными хроническими заболеваниями. У 20,3% детей, проживающих в районе с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха, выявлено повышенное артериальное давление (в контрольном районе — у 9,7%), у 47,7% — анемия (в контрольном районе — у 19,3%).
    Изучение распространенности аллергенных заболеваний среди детей в Новокузнецке показало, что наибольшее число их отмечается в районах с высоким загрязнением атмосферы (в 5,6 раза по сравнению с контрольным районом). Причем в этих районах отмечено большое число тяжелых форм аллергий в сочетании с другими заболеваниями.
    По заключению исследователей, все названные патологии связаны с воздействием пыли, сернистого ангидрида, серной кислоты и двуокиси азота. Высокая корреляция указанных заболеваний с суммарным загрязнением атмосферного воздуха наблюдалась постоянно.

Парниковый эффект


    Российский климатолог Н. И. Будыко еще в 1962 г. выдвинул гипотезу, что сжигание человечеством огромного количества разнообразного топлива, особенно возросшее во второй половине XX в., неизбежно приведет к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. А он задерживает отдачу солнечного и глубинного тепла с поверхности Земли в космос, что приведет к эффекту, который мы наблюдаем в застекленных парниках. Вследствие такого парникового эффекта средняя температура приземного слоя атмосферы должна постепенно повышаться.
    Средняя температура на планете за 100 лет выросла на 0,7°С. Доктор геолого-минералогических наук Н. А. Ясаманов предполагает, что в нынешнем глобальном потеплении «повинен» в основном метан. Этот газ не поднимается в верхние слои атмосферы, а в нижнем успешно поглощается растительностью и почвенными организмами, растворяется в реках, озерах и морях. Большая часть углекислого газа тратится на постройку скелета водных организмов и усваивается фитопланктоном, а избыток аккумулируется в донных осадках. Метан же с земной поверхности быстро попадает на границу тропосферы и стратосферы. Мало того, что он создает парниковый эффект, на высоте 15—20 км под действием солнечных лучей он разлагается на водород и углерод, который, соединяясь с кислородом, образует углекислый газ.
    Откуда же метан поступает в атмосферу? Он образуется в болотах при гниении органики. Недаром его еще называют болотным газом. В немалых количествах поставляют его и обширные мангровые заросли в тропиках. Попадает он в атмосферу и из тектонических разломов и трещин при землетрясениях. Велики и антропогенные выбросы метана. В целом же неуклонный рост содержания в атмосфере метана, фиксируемый в последние десятилетия, заставляет усомниться в том, что климатические изменения вызваны лишь С02.
    Наблюдаемое глобальное потепление, вероятно, вызвано естественными процессами обмена веществ (в том числе парниковых газов) между атмосферой, океаном и сушей, а не воздействием человека. К такому заключению пришел исследователь из Санкт-Петербурга, проанализировав отчет Межправительственной группы экспертов по проблеме изменений климата (МГЭИК, 2001).
    Вовсе не парниковые газы виноваты в повышении температуры атмосферы, как принято считать, а процессы, происходящие в атмосфере в наши дни, которые не раз возникали на Земле. Как показали исследования, проведенные на научной станции «Восток», на протяжении последних 100 тыс. лет рост температуры всегда предшествовал увеличению концентрации парниковых газов, а не наоборот. А когда температура начинала убывать, концентрация газов продолжала расти еще некоторое время: парниковые газы «опаздывали» за температурой примерно на 2—3 тысячи лет. Ученые проанализировали изменения за 5, 20 и 100 тыс. лет и выяснили, что каждый раз при потеплении температура и парниковые газы вели себя одинаково: сначала повышалась температура, концентрация же парниковых газов отставала от нее на несколько тысяч лет. Но рост концентрации газов оказывался интенсивнее и со временем обгонял повышение температуры. Он продолжался еще некоторое время, после того как потепление сменялось похолоданием.
    Потепление в Северном полушарии в XX в. было, по-видимо-му, самым сильным за последнюю тысячу лет, 90-е годы — самым теплым десятилетием. 1998 г. — наиболее теплым годам. По статистике Всемирной организации здравоохранения, во время всплеска экстремальной жары в Европе в 2003 г. погибли 25,5 тыс. человек. Особенно сильно пострадала благополучная Франция — почти 15 тыс. человек. Даже на туманно-дождливую Англию пришлось более
    2 тыс. жертв. Мало того, что растет прямая смертность от тепловых ударов, создаются благоприятные условия и для других болезней — обезвоживание организма, например, приводит к росту почечной н едостаточ ности.
    Из-за повышения среднегодовой температуры уровень Мирового океана поднялся в XX столетии на 10—20 см, что в 10 раз выше прежней скорости. Эксперты считают, что основная причина потепления — воздействие человека на природу Земли. Однако не все ученые согласны с этим мнением, например, академик Кирилл Кондратьев из Научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН полагает, что глобальное потепление не может быть вызвано одним лишь парниковым эффектом и нужно изучать обмен веществ между атмосферой, океаном, сушей, ледяным покровом и биосферой. Все прогнозы ученых, касающиеся потепления, страдают неопределенностью. Развитию теорий климата мешает огромное число параметров, которое необходимо учитывать. По-видимому, основная причина трудностей в том, что у исследователей слишком мало экспериментальных данных.
    Океанологи выявили нарастающее в последние годы потепление верхнего слоя вод Ледовитого океана. Возможно, эта одна из причин уменьшения толщины ледяного покрова океана, изменений климата, а также глобального потепления.
    Еще одна тайна океана раскрыта — считают ученые из Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН. Они установили, что три года назад началось быстрое повышение температуры Северного Ледовитого океана.
    Оказалось, что с марта—апреля 1999 г. началось значительное потепление и расширение ядра атлантических вод в бассейне Нансена к северу от Евразийского континентального склона. Возможно, именно это потепление не только играет решающую роль в уменьшении толщины ледяного покрова Северного Ледовитого океана, но и способствует изменению климата и в конечном счете глобальному потеплению. Это явление уже в ближайшем будущем может привести к серьезным экологическим и экономическим последствиям для России. В частности, отступит зона вечной мерзлоты, а Северный морской путь станет доступным для судоходства круглый год.
    Максимальное потепление зафиксировано в самых холодных регионах, где сконцентрированы основные запасы льда: в Сибири, на Аляске и в Антарктиде. В Сибири суммарный эффект от потепления в 10 раз сильнее, чем в среднем по планете. По расчетам профессора А. Голуба из Высшей школы экономики, потепление в Сибири, учитывая, что территория России на 60% состоит из вечной мерзлоты, экономически особенно опасно: «поползут» наши валютоемкие трудопроводы, осядут северные города. В некоторых районах Сибири и Дальнего Востока за столетие средняя температура выросла на 3,5°С. Участившиеся в тайге лесные пожары объясняются ослабленностью леса, который пожирают вредители, из-за нарушения экологического баланса.
    Факт потепления практически никем из ученых не оспаривается. Уже подсчитываются возможные выгоды и убытки, связанные с этой тенденцией. За последние 30 лет температура воздуха повысилась в разных регионах Земли на 0,5—1,6°С. Но несмотря на очевидные «плюсы», потепление наделало уже немало бед. И на подходе новые.
    В целом же по планете оно грозит одним территориям подтоплениями, переувлажнением грунтов, снижением плодородия почв из-за избытка влаги, а в других регионах плодородие будет снижаться, напротив, из-за переосушения.
    На Россию, судя по прогнозам Министерства по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, обрушится настоящий вал чрезвычайных происшествий. Повышение уровня подземных вод и заболачивание грозят ростом числа обвалов на шахтах и других подземных сооружениях. Прогнозируемый подъем уровня Мирового океана примерно на полметра приведет к затоплению прибрежных территорий, может возрасти число техногенных аварий из-за коррозии оборудования и сооружений.
    За 1989—2002 гг. деградация слоя вечной мерзлоты достигла 10— 15-метровой глубины. Специалисты делают вывод, что в ближайшие полвека почти на трети территории Якутии и в других районах (до 40%) северо-востока России, где сегодня властвует вечная мерзлота, будет постоянно что-то рушиться и «плыть».
    У ученых нет твердой уверенности, что в глобальном потоплении виноват углекислый газ. Так, ряд геокриологов связывают потепление с естественными колебаниями климатообразующих факторов: космических, общепланетарных и других. А некоторые геофизики уверяют, что изменения в экосистемах обусловливаются ритмическими колебаниями внутри планеты, в ее жидком ядре и на его границах. Но это остается пока за пределами исследований.
    Группа европейских ученых из 10 стран извлекла из антарктического ледяного щита настоящее научное сокровище. Если это и преувеличение, то все равно климатологов, участвующих под руководством Жана Жузеля в проекте «Эпика», можно понять. Чуть ли не 10 лет они бились, чтобы заполучить картину климата Земли за последние почти 800 тыс. лет. Она запечатлена в трехкилометровой ледяной колонне.
    Теперь спор о причинах глобального потепления и о том, виноват ли в нем углекислый газ, станет предметней. Ведь полученные сейчас климатические «записи» вдвое более древние, чем те, которыми наука располагала до сих пор. Проект «Эпика» изменит взгляд на климат и на причины глобального потепления.
    Итак, ученые установили, что в течение последних 800 тыс. лет природа не баловала нашу Землю теплом и вообще планета была довольно прохладным местом.
    Она пережила целых восемь жесточайших ледниковых периодов. Правда, каждые сто лет получала «послабление» — временное потепление. Однако длились эти периоды недолго, около 10 тыс. лет, а потом вновь наступало длительное испытание холодом. Как известно, в наиболее суровые времена лед доходил почти до тропиков.
    Наконец, самая важная для землян информация, добытая учеными «Эпики» изо льдов шестого континента: уже более 10 тыс. лет длится та самая кратковременная оттепель, на смену которым обычно приходят суровые и длительные холодные времена.
    Однако признаков поворота к исторической зиме пока не просматривается. Более того, кривая среднегодовой температуры на планете постоянно растет.
    Участники проекта «Эпика» обратили внимание, что около 400 тыс. лет назад был один период оттепели, очень похожий на нынешний. Именно тогда форма земной орбиты была такой же, как сейчас, и на Землю приходило повышенное количество солнечной радиации. Тогда потепление длилось не 10 тыс., как обычно, а 28 тыс. лет. Вполне вероятно, и нас ожидает очень долгое «лето».
    Об этом свидетельствует и содержание парниковых газов. Никогда за все 800 тыс. лет, которые ученые анализировали, оно не было столь высоким. А это, как уже установлено, напрямую связано с ростом температуры.
    Таким образом, зная, как менялся климат без воздействия человека, теперь ученые могут спрогнозировать, к чему приведет все более активная его роль в жизни планеты. И прогноз неутешителен. Например, летняя жара 2003 г. может стать для французского климата нормой уже через 50 лет.
    Земля — саморегулирующийся живой организм. И дело не в том, сколько С02 в атмосфере, а в том, как реагирует на это живая природа планеты. Как только в атмосфере увеличивается содержание углекислого газа, в ответ начинает бурно развиваться растительность. Биота, которая его поглощает, концентрирует и как бы консервирует. Яркий пример тому — кораллы. Именно за счет бурного поглощения углекислого газа с фантастической скоростью растут коралловые рифы тысячекилометровой длины, образуют острова в открытом океане. Основной «строительный материал» для них — углекислый газ и минеральные соли моря.
    Поэтому без научных доказательств того, что газы, создающие парниковый эффект, действительно губительно воздействуют на климат, флору и фауну планеты, нельзя человеку вмешиваться в глобальные процессы. Общеизвестный факт: от лесных пожаров на планете ежегодно в атмосферу Земли поступает С02 на порядок больше, чем от всей хозяйственной деятельности человека.
    В результате вулканической деятельности в атмосферу выбрасывается в десять раз больше парниковых газов, чем из-за деятельности человека. Сейчас на планете много действующих вулканов, которые могут влиять на ее климат.
    Киотский протокол был принят в 1997 г. на экологической конференции в Японии. Этот документ обязывает подписавшие стороны сокращать выбросы парниковых газов на 5% в год. В итоге к 2012 г. концентрация вредных примесей в воздухе должна оказаться значительно ниже, чем в 1990 г. У каждой страны — участницы протокола свои нормы, они зависят от площади страны и объемов ее выбросов. Например, для стран ЕС это 8%, Японии — 6%.
    По сравнению с 1990 г. российские выбросы углекислого газа в связи с закрытием заводов и фабрик сократились на 34%. Это означало, что Россия не сможет выработать предназначенные ей квоты и получит шанс продать их тем странам, которым квот не хватит, например, странам ЕС и Японии. Вступление протокола в силу означает, что большинство стран должны будут перейти с нефти на другие источники энергии. А это весьма невыгодно экспортерам нефти и, в частности, России.
    После того как США, главный загрязнитель атмосферы (35% мировых выбросов углекислого газа), вышли из Киотского протокола, «контрольный пакет акций» оказался в руках России с ее 17% выбросов.
    23 октября 2004 г. Государственная Дума ратифицировала Киотский протокол к рамочной конвенции ООН об изменении климата, в котором с 2008 г. для участников устанавливаются обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в атмосферу.
    От России требуется ограничить свои выбросы к 2008 г. уровнем, соответствующим показателю 1990 г. (сейчас из-за падения производства он намного меньше). Хотя многие ученые не видят связи между выбросами и глобальным потеплением, заботиться о чистоте окружающей среды необходимо, тем более что российскую промышленность все равно надо модернизировать и переводить на энергосберегающие и экологичные технологии. Присоединение же России к протоколу поможет этому. В рамках соглашения облегчается доступ к международным программам и фондам, иными словами, к инвестициям для модернизации промышленности и решения проблем энергосбережения. Кроме того, Россия, которая, по некоторым оценкам (например, Энергетического углеродного фонда, учрежденного РАО ЕЭС для мониторинга выбросов), приблизится по выбросам к уровню 1990 г. лишь в 2020 г., сможет продавать другим странам излишки своей квоты (создание рынка квот предусмотрено протоколом).
    Киотский протокол превращается в механизм давления на инвесторов для обеспечения утилизации вредных выбросов, что особенно актуально для химической промышленности.
    Современные технологии по утилизации углекислого газа позволят России сохранить объем выбросов на нынешнем уровне даже при значительном росте химической промышленности и энергетики. Отчасти проблему решат установки по карбамидному производству на аммиачных заводах. Эта технология основана на связывании углекислого газа с аммиаком. В России действуют около 20 подобных установок, что немного для аммиачной промышленности. Они закрывают потребность в утилизации углекислого газа на аммиачном производстве всего на 40%. Невысокая эффективность, которая будет лишь снижаться со временем, связана с тем, что установки были запущены в 1970-е годы и безнадежно устарели. В России, где традиции высокотехнологичного химического производства еще не утеряны, созданы технологии по утилизации углекислого газа, которые обезопасят страну от попадания в зону штрафных «киотских» санкций.

Озоновый экран Земли


    Стратосферный озоновый слой защищает людей и живую природу от жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения в ультрафиолетовой части солнечного спектра. Каждый потерянный процент озона в масштабах планеты вызывает до 150 тыс. дополнительных случаев слепоты из-за катаракт, на 2,6% увеличивает число онкологических заболеваний кожи. Жесткий ультрафиолет подавляет иммунную систему организма.
    Озон — трехатомные молекулы кислорода — рассеян над Землей на высоте от 15 до 50 км; защитная озоновая оболочка очень невелика: всего 3 млрд т газа, наибольшая концентрация — на высоте от 20 до 25 км. Если гипотетически сжать эту оболочку при нормальном атмосферном давлении, получится слой всего в 2 мм, однако без него жизнь на планете невозможна. Озонный феномен исследователи связывают не только с антропогенным воздействием на воздушный купол планеты, но и с сезонной атмосферной циркуляцией. Площадь Антарктиды составляет более 14 млн км2. Размеры же озоновой бреши над южным куполом Земли в рекордные годы, по данным мониторинга, порой в 1,5—2 раза превышали площадь Ледового континента. «Озоновые дыры» появлялись над многими странами Европы и Россией. Разрушение озонового экрана Земли сопровождается рядом опасных явных и скрытых негативных воздействий на человека и живую природу.
    Как известно, озон ядовит и по своей токсичности превосходит угарный газ. Однако именно он защищает нашу планету от смертельно опасных солнечных лучей, вернее, ультрафиолетовой части спектра. Во всем мире растет популярность озонотерапии — использования озона в медицине и косметологии.
    Собственно, сам озон ни от чего не защищает. Но энергия жесткого ультрафиолетового излучения, которое могло бы убить все живое на земле, частично тратится на борьбу с молекулами атмосферного кислорода. От этого натиска они распадаются на два атома. Но и эти молекулы не стойки, поэтому их количество в верхних слоях атмосферы косвенно свидетельствует об интенсивности борьбы «в верхах». Если кислород активно препятствует атакам ультрафиолета, то и озона много. Если слой озона мал, значит, ультрафиолет берет верх. Причины же и закономерности этих колебаний пока никто объяснить не может.
    Но этим загадки озона не исчерпываются. Его способность убивать микробы заметили еще в прошлом веке: военные врачи в Первую мировую войну применяли газ для обеззараживания ран. Позже выяснилось, что смертелен озон и для вирусов. Озонирование в наше время все шире применяется для обработки питьевой воды и постепенно вытесняет более вредное хлорирование.
    И тем не менее в высоких концентрациях этот газ весьма опасен, его повышенное содержание в воздухе может вызывать у некоторых людей поражение глаз, кашель, головную боль, нарушение дыхания. Кроме того, молекула озона очень нестойкая, легко распадается на составные части — атомы. Атомарный кислород, или свободный радикал кислорода, — очень сильный окислитель, легко повреждает живые клетки, ускоряет их старение. Существует даже теория возникновения рака, согласно которой опухоли развиваются из клеток, поврежденных свободными радикалами кислорода.
    По данным мексиканского Университета штата Сонора, самые распространенные недуги вызваны воздействием ультрафиолетовых лучей в связи с разрушением озонового слоя, это катаракты, ухудшение состояния сетчатки и глазного дна, различные наросты и новообразования. И если в случае катаракт и новообразований может помочь постоянно развивающаяся хирургия глаза, то процесс ухудшения состояния (износа) сетчатки и глазного дна практически необратим.
    Раньше подобные заболевания проявлялись к старости, однако сегодня первые признаки этих тяжелых недугов наблюдаются у юношей и девушек в возрасте от 20 до 25 лет: утомляемость глаз при отсутствии видимой нагрузки, раздражения конъюнктивы, развитие красного пятна на глазном дне после нагрузки на глаза, например чтения или просмотра телепередач.
    Но этим губительное воздействие ультрафиолетового излучения не ограничивается. Повышение его уровня способно вызвать деградацию экосистем и генофонда флоры и фауны, снижение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности Мирового океана. К ультрафиолетовым лучам очень чувствительны хвойные деревья и злаки, овощи и бахчевые культуры, сахарный тростник и бобовые. Данные экспериментов свидетельствуют, что рост некоторых растений сдерживается уже нынешним уровнем радиации.
    Новые экспериментальные материалы позволяют судить об ингибирующем воздействии УФ-радиации на фитобактерии и зоопланктон, а также организмы нейстона. Морские организмы неодинаково устойчивы к повреждающему действию УФ-радиации. При снижении содержания озона в озоновом слое на 16,5% первичная продуктивность в Мировом океане может уменьшиться на 5% по сравнению с современным уровнем. Любые глобальные изменения в биомассе или в продукции планктонных организмов могут привести к изменению биохимического цикла углерода в океане и нарушению баланса окиси углерода между океаном и атмосферой. Воздействие УФ-излучения приводит к мутациям на генном уровне. Главной мишенью излучения становятся молекулы ДНК — носители генетической информации организма. До 90% всех повреждений возникает при облучении световой волной около 300 нм. Этот показатель быстро снижается при увеличении или уменьшении длины волны. Именно здесь находятся границы проникае-мости озонового слоя атмосферы Земли. По оценкам американских исследователей, уменьшение озонового слоя на 50% приведет к возрастанию повреждений ДНК в 2,5 раза, что в свою очередь может увеличить частоту заболеваний раком кожи в 7,5—8 раз.
    В биологической истории планеты можно выделить два характерных периода. Первый продолжался около 3 млрд лет, когда непрерывно формировались все новые организмы: появлялись и исчезали виды, семейства и роды организмов. На втором — его продолжительность «всего» десятки миллионов лет: состав обитателей планеты стабилизировался и новые организмы появлялись редко. Что же произошло?
    По мнению некоторых ученых, в том числе заведующего кафедрой химии Рыбинской авиационной технологической академии профессора Г. М. Кимстача, на границе двух эпох сформировался равновесный состав атмосферы и тот озоновый слой, который сейчас истощается. Главное химическое свойство озона — его высокая окислительная способность, выражающаяся, в частности, в сильном стерилизующем действии: в озоне гибнут не только бактерии, но и грибы и вирусы.
    Озоновый слой мог стать мощным «санитарным барьером», защитившим сформировавшиеся на планете сообщества живых организмов от вероятных «пришельцев». Но сейчас, когда озоновый слой быстро превращается в «сито», возникает более серьезная угроза появления на планете новых и опасных организмов.
    Сотрудник кафедры петрологии геологического факультета МГУ В. JT. Сывороткин в 2003 г. защитил диссертацию «Глубинная дегазация Земли и глобальные катастрофы» на соискание степени доктора геолого-минералогических наук. Она может в корне перевернуть традиционные представления о причинах многих глобальных катастроф. В частности, геолог предлагает реабилитировать фреоны. По его мнению, вовсе не они главные виновники появления озоновых дыр. Озоноразрушающими газами «дышит» Земля, причем количество таких газов, в первую очередь водорода, выбрасываемых естественным образом, несопоставимо с техногенными утечками.
    Более того, озоновые аномалии имеют геологическое происхождение, утверждает ученый. Это разломы в земной коре, из которых с определенной цикличностью в стратосферу поднимается водород. Именно он и есть главный «виновник» периодически наблюдаемых озоновых «дыр».
    Российский ученый стал серьезным оппонентом так называемой техногеннофреоновой гипотезы — ТФГ. Ведь помимо сугубо научных выводов геолог высказал предположение, что развернувшаяся во всем мире борьба за перепрофилирование или остановку производств, использующих фреоны и другие озоноразрушающие вещества (ОРВ), инспирирована более продвинутыми в технологическом отношении американскими фирмами, в частности, корпорацией «Дюпон».
    Как известно, фреоны используют как легкоиспаряющуюся жидкость в производстве пористых материалов и как хладагент в холодильных установках. Следуя техногенной гипотезе, промышленный фреон попадает в стратосферу, где на высоте примерно 30 км находится озоновый слой. Там под действием ультрафиолетовых лучей хлор, входящий в состав фреона, вступает в реакцию с озоном и разрушает озоновое «покрывало» нашей планеты.
    Авторы этой, казалось бы, логичной и стройной гипотезы, американцы М. Молина и Ш. Роуленд, за открытие хлорного цикла разложения озона (1974) получили Нобелевскую премию. Но в 1995 г. были введены в действие (с 1 января 1996 г.) санкции Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, в отношении России. Россия должна была закрыть свои предприятия, выпускающие «вредные» вещества, в частности отечественные заводы, которые производили холодильники на фреонах-11 и -12.
    По мнению В. JI. Сывороткина, замена хладонов одного типа на другой обойдется мировому сообществу как минимум в 3 трлн долларов.
    После принятия Монреальского протокола на международном рынке остались 3—4 фирмы—производителя фреонов. Среди них лидирует «Дюпон», использующий в производстве своих холодильников альтернативный фреон-134, который якобы не разрушает озонового слоя.
    Еще в середине 70-х годов американцы заговорили об угрозе озоновому слою со стороны наших сверхзвуковых самолетов. Именно тогда французские и советские фирмы опередили заокеанских коллег — конкурентов в создании высотной пассажирской авиации. Когда же сами американцы приступили к производству такой техники, они не пожалели 100 млн долларов на исследования, показавшие беспочвенность опасений за «озоновое одеяло». Вполне возможно, что так же получится и на этот раз. Дело в том, что есть области промышленности, где невозможно найти адекватную замену фреонам-11, -12.
    Как подчеркивает В. JI. Сывороткин, Молина и Роуленд вели исследования, что называется, «в пробирке». Модельные расчеты, выполненные на основе ТФГ, уже с 1985 г. стали расходиться с данными наблюдений. И чем дальше, тем больше. Феномен «озоновой дыры» максимально проявляется в Антарктиде. Но 90% населения Земли сконцентрировано в Северном полушарии, в средних широтах сосредоточено основное производство и потребление фреонов. Регулярное, причем в больших количествах, обнаружение озоноразрушающих газов над полюсами сторонники ТФГ объясняют тем, что атмосфера за год «перемешивается» и концентрация веществ в ней выравнивается. Однако многолетние наблюдения это опровергают. Свидетельство тому — поведение биогенного метана.
    Из года в год ученые наблюдают повышенную концентрацию этого газа над болотами умеренного пояса. Такие же закономерности характерны и для распределения в атмосфере техногенного газа ацетилена: в Северном полушарии его содержится больше, потому что там его больше производят. А вот когда речь заходит о техногенных фреонах, все получается наоборот.
    Недавно опубликованы данные западных специалистов о том, что концентрация фреонов в атмосфере над Антарктидой выше, чем над промышленными Германией или Шотландией, где по логике «озоновые дыры» и должны быть.
    Приверженцам техногенной теории трудно объяснить и другие феномены. Скажем, появление «озоновых дыр» в тропической зоне, в предельном отдалении от промышленных центров. Аналогии с Антарктидой тут не проходят.
    Получается, что кроме техногенных существуют и другие гораздо более мощные источники фреонов, например вулканы. Таким образом, по мнению В. J1. Сывороткина, озоновый слой истончается по естественным причинам. Различают «хлорный», «азотный» и «водородный» циклы разрушения озона. Первый, как уже отмечалось, детально исследован американцами Молина и Роулендом. О других известно меньше. А между тем водород — главный газ Земли.
    Основные его запасы сосредоточены в ядре планеты и через глубинные разломы поступают в атмосферу.
    Все озоновые дыры располагаются как раз над рифтовыми зонами Земли, в местах крупных разломов в земной коре: над Антарктидой, Исландией, Гавайями, Красным морем. Антарктическая аномалия объясняется тем, что главные каналы земной дегазации — так называемые срединно-океанские рифты — сближаются вокруг шестого материка. В. J1. Сывороткин составил карту дефицита озона над Россией, используя данные почти ста станций, исследующих состав стратосферы, и наложил ее на геологическую карту. Результат ошеломил: пятна озоновых аномалий легли точно на выбрасывающие водород участки.
    Из уже действующих международных программ защиты озонового слоя можно назвать совместный российско-американский проект «Метеор-З-ТОМС». С космодрома Плесецк нашим носителем выведен на орбиту метеорологический спутник «Метеор-4», на котором кроме штатной научно-исследовательской аппаратуры установлен спектрометр «ТОМС», созданный в НАСА (США) для изучения и составления глобальных карт распределения озона над планетой, а также для слежения за его изменчивостью.
    В 1996 г. Центральная аэрологическая обсерватория (ЦАО) в городе Долгопрудном под Москвой приступила к составлению и регулярной публикации карт концентрации озона над Европейской частью России и рядом стран СНГ. Карты помогают следить за вредоносным жестким излучением Солнца. При изучении воздействия ультрафиолета учитывается, что суммарная ультрафиолетовая радиация у поверхности Земли определяется не только надежностью озоновой защиты, но и плотностью облаков, высотой Солнца над горизонтом, степенью отражения его лучей от поверхности Земли.
    Измерения производят более 40 метеостанций на территории СНГ (30 из них в России) прибором М-124, сконструированным в Главной геофизической обсерватории в Санкт-Петербурге.
    В летной программе Международного авиационно-космического салона МАКС-2003 заявлено около 200 российских и зарубежных самолетов. Среди них — уникальная исследовательская лаборатория — самолет М-55 «Геофизика». Аналога ему в мире нет. Благодаря этому самолету-«высотнику» ученые проводят исследования с самых верхних слоев атмосферы.
    Состояние озонового слоя находится под пристальным вниманием ученых, особенно в приполярных областях, где разрушение озона в антарктической стратосфере может достигать внушительных размеров.
    Но атмосфера изменчива в результате действия естественных и антропогенных факторов. На высоте 17—18 км, где в Арктике расположен максимум озонового слоя, исследовать механизмы изменчивости очень сложно. На самолете М-55 «Геофизика» выполнено уже пять научных международных программ, в которых участвовали Россия, Италия, Германия, Швеция, Швейцария, США. Результаты измерений позволили уточнить важные детали механизма каталитического разрушения озона в присутствии полярных стратосферных облаков. Эти данные будут использованы в моделях для прогноза состояния озонового слоя.

Кислотные дожди


    Термин «кислотные дожди» ввел в 1872 г. английский инженер Роберт Смит в книге «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Кислотные дожди, содержащие растворы серной и азотной кислот, наносят значительный ущерб природе. Их жертвами становятся земля, водоемы, растительность, животные и постройки.
    При сжигании любого ископаемого топлива (угля, горючего сланца, мазута) в составе выделяющихся газов содержатся диоксиды серы и азота. В зависимости от состава топлива их может быть меньше или больше. Особенно насыщенные сернистым газом выбросы дают высокосернистые угли и мазут. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый раствор кислот.
    Окислы азота образуются при соединении азота с кислородом воздуха при высоких температурах, главным образом в двигателях внутреннего сгорания и котельных установках. Получение энергии, увы, сопровождается закислением окружающей среды. Трубы теплоэлектростанций достигают 250—300, даже 400 м, следовательно, выбросы в атмосферу теперь рассеиваются на огромные территории.
    Дождевая вода, образующаяся при конденсации водяного пара, должна иметь нейтральную реакцию, т. е. рН=7 (pH — показатель, характеризующий кислотные или щелочные свойства раствора). Но даже в самом чистом воздухе всегда есть диоксид углерода, и дождевая вода, растворяя его, чуть подкисляется (pH 5,6—5,7). А вобрав кислоты, образующиеся из диоксидов серы и азота, дождь становится заметно кислым. Уменьшение pH на одну единицу означает увеличение кислотности в 10 раз, на две — в 100 раз и т. д. Мировой рекорд принадлежит шотландскому городку Питлокри, где 20 апреля 1974 г. выпал дождь с pH 2,4, — это уже не вода, а что-то вроде столового уксуса.
    В 1996 г. на территории России вместе с осадками выпало более 4 млн т серы и 1,25 млн т нитратного азота. Особенно тревожная ситуация сложилась в Центральном и Центрально-Черноземном районах, а также в Кемеровской области и Алтайском крае, Норильске. В Москве и Санкт-Петербурге с кислотными дождями на землю в год выпадает до 1300 кг серы на 1 км2. Заметно меньше кислотность осадков в прибрежной зоне северных, западно- и восточносибирских морей. Самым благоприятным регионом в этом отношении признана Республика Саха (Якутия).
    В 70-х годах XX в. в реках и озерах Скандинавских стран стала исчезать рыба, снег в горах окрасился в серый цвет, листва с деревьев раньше времени устлала землю. Очень скоро те же явления заметили в США, Канаде, Западной Европе. В Германии пострадало 30%, а местами 50% лесов. И все это происходит вдали от городов и промышленных центров. Выяснилось, что причина всех этих бед — кислотные дожди.
    Показатель pH меняется в разных водоемах, но в ненарушенной природной среде диапазон этих изменений строго ограничен. Природные воды и почвы способны нейтрализовать определенную часть кислоты и сохранить среду, однако буферные возможности природы небеспредельны.
    В водоемы, пострадавшие от кислотных дождей, новую жизнь могут вдохнуть небольшие количества фосфатных удобрений; они помогают планктону усваивать нитраты, что ведет к снижению кислотности воды. Использование фосфата дешевле, чем извести, кроме того, фосфат оказывает меньшее воздействие на химию воды.
    Земля и растения, конечно, тоже страдают от кислотных дождей, снижается продуктивность почв, сокращается поступление питательных веществ, меняется состав почвенных микроорганизмов.
    Огромный вред кислотные дожди наносят лесам. Леса высыхают, развивается суховершинность на больших площадях. Кислота увеличивает подвижность алюминия в почвах, который токсичен для мелких корней, и это приводит к угнетению листвы и хвои, хрупкости ветвей. Особенно страдают хвойные деревья, потому что хвоя сменяется реже, чем листья, и накапливает больше вредных веществ за тот же период. Хвойные деревья желтеют, у них изре-живаются кроны, повреждаются мелкие корни. Но и у лиственных деревьев изменяется окраска листьев, преждевременно опадает листва, гибнет часть кроны, повреждается кора.
    Естественного возобновления хвойных и лиственных лесов не происходит.
    Все больший ущерб кислотные дожди наносят сельскохозяйственным культурам: повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен веществ в клетках, растения замедляют рост и развитие, уменьшается их сопротивляемость болезням и паразитам, падает урожайность.
    Специалисты американского Университета штата Северная Каролина изучили воздействие, оказываемое кислотными дождями на растения в период их максимальной восприимчивости к факторам внешней среды. Под влиянием кислотных дождей непосредственно после опыления в початках кукурузы формировалось меньше зерен, чем при орошении чистой водой. Причем чем больше в дождевой воде содержалось кислоты, тем меньше зерен образовывалось в початках. Кислотные дожди, прошедшие до опыления, не оказывали заметного влияния на формирование зерен.
    Проведены исследования степени восприимчивости к кислотным дождям 18 видов сельскохозяйственных культур и 11 видов декоративных растений на ранних стадиях роста. Наиболее подверженными вредоносному воздействию оказались листья томатов, сои, фасоли, табака, баклажанов, подсолнечника и хлопчатника. Наиболее восприимчивыми — озимая пшеница, кукуруза, салат, люцерна и клевер.
    Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция (СаО и С02), реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс (CaS04). Смена температур, потоки дождя и ветер разрушают этот мягкий материал. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, в последние годы разрушаются прямо на глазах. Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу — шедевру индийской архитектуры периода Великих Моголов, в Лондоне — Тауэру и Вестминстерскому аббатству. На соборе Св. Павла в Риме слой портландского известняка разъеден на 2,5 см. В Голландии статуи на соборе Св. Иоанна тают, как леденцы. Черными отложениями изъеден королевский дворец на площади Дам в Амстердаме.
    Более 100 тыс. ценнейших витражей, украшающих соборы в Шартре, Кентербери, Эрфурте, Берне, в других городах Европы, могут быть полностью утрачены в ближайшие 15—20 лет.
    Изучив новые данные о кислотности осадков, выпадающих в различных регионах Западной Европы, и о воздействии их на здания и сооружения, сотрудники Дублинского университета (Ирландия) выявили, что самое катастрофическое положение сложилось в центре Манчестера (Великобритания), где за 20 месяцев кислотные осадки растворили более 120 г на 1 м2 камня (песчаника, мрамора или известняка).
    Город пострадал очень сильно, хотя общее количество осадков в наблюдаемый отрезок времени было крайне низким. Очевидно, слишком высока была степень их кислотности.
    За Манчестером следует Липхун (графство Гэмпшир в Великобритании) и Антверпен (Бельгия), где каждый камень под открытым небом потерял 100 г на 1 м2. Даже такие известные загрязненностью атмосферы города, как Афины, Копенгаген и Амстердам, подверглись кислотному разрушению в значительно меньшей степени.
    Страдают от кислотных дождей и люди, вынужденные потреблять питьевую воду, загрязненную токсическими металлами — ртутью, свинцом, кадмием и т. п.
    Экологи бьют тревогу: в дождевой воде зафиксирован повышенный уровень вредных химических соединений, которые могут причинить вред здоровью. Медики рекомендуют не попадать под участившиеся дожди.
    Химический состав обыкновенного дождя может значительно отличаться в зависимости от того, где именно сформировались дождевые облака и над каким местом пролились. В Москве каждый третий—пятый дождь можно отнести к категории кислотных. Но это не рекорд. Например, в Китае приблизительно 85% дождей содержат кислоты. Но далеко не все вредные вещества в московских дождях — наши собственные. Существует так называемое циркумполярное распределение ветров. Это вращение воздушных масс вокруг полюсов с запада на восток.
    В атмосфере города всегда присутствуют и нейтрализующие кислоты вещества. И все же столичные медики рекомендуют не попадать под дождь. Если вы забыли зонтик дома, то, попав под дождь, постарайтесь найти какое-нибудь укрытие или хотя бы спрятать от осадков голову.
    От концентрации вредных примесей в дождевой воде и времени воздействия на организм зависит реакция на кислотные дожди. Они могут вызвать разные реакции — немедленную и отсроченную. К немедленным относятся покраснение кожи, зуд. А к отдаленным — выпадение волос, нарушение биохимических процессов.
    В больших городах режим выпадения осадков также значительно сдвигается из-за хозяйственной деятельности, что становится одной из причин частых засух и долгих периодов дождей.
    Правда, теперь люди умеют вызывать дожди сами, когда нужно. Безопасен ли этот способ «управления погодой», не вреден ли он для здоровья?
    Реагенты, сбрасываемые с самолетов в центр облака, безвредны. Применяются жидкий азот, углекислота, лед. Эти вещества не представляют абсолютно никакого вреда для человека и окружающей среды. В России создана своя технология использования реагентов. На Западе облака «засев» облака снизу. А у нас реагенты чаще доставляются непосредственно в зону, где это необходимо. Такой метод экономически выгоднее.
    Спасать природу от закисления необходимо. Для этого придется резко снизить выбросы в атмосферу окислов серы и азота, но в первую очередь сернистого газа, так как именно серная кислота и ее соли на 70—80% обусловливают кислотность дождей, выпадающих на больших расстояниях от места промышленного выброса.
    Наблюдения за химическим составом и кислотностью осадков в России ведут более 130 станций, отбирающих на химический анализ суммарные пробы, и 160 пунктов, на которых в оперативном порядке измеряют только величину pH. Пробы осадков на содержание от
    11 до 20 компонентов анализируются в пяти кустовых лабораториях.
    Контроль загрязнения снежного покрова на территории России проводится на 484 пунктах. Пробы забираются на наличие ионов сульфата, нитрата аммония, тяжелых металлов, определяют значение pH.

Выхлопы автотранспорта


    Ежегодно в мире в автомобильных двигателях внутреннего сгорания сжигается около 2 млрд т нефтяного топлива. При этом коэффициент полезного действия в среднем составляет 23%, остальные 77% уходят на обогрев окружающей среды.
    В 2002 г. в России численность автомобильного парка возросла на 5,4% и составила на 1 января 2003 г. 27,79 млн автотранспортных средств, включая 22,47 млн легковых автомобилей (на 6% больше по сравнению с предыдущим годом).
    Рост численности автомобильного парка и объема транспортных услуг приводит к увеличению негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду. В 2002 г. выбросы загрязняющих веществ от транспортных средств увеличились на 2% и составили 14,45 млн т.
    Экологические проблемы автотранспортного комплекса усугубляются возрастом автотранспортных средств, несовершенством структуры парка, а также низким уровнем технико-эксплуатационных показателей производимых в России автомобилей. Наряду с интенсивным старением транспортных средств значителен — свыше 50% — износ основных производственных фондов в целом.
    По данным Минтранса России, ежегодный ущерб от негативного воздействия автотранспорта на окружающую среду составляет 4,5 млрд долларов.
    В крупных городах автомобиль стал основным источником загрязнения атмосферного воздуха. Он выделяет в воздух более 95% оксида углерода, около 65% углеводородов и 30% оксидов азота. В атмосферный воздух от автотранспорта поступают канцерогенные (бензол, формальдегид, бензопирен, ацетальдегид и др.) и опасные вещества (толуол, кислоты, 1,3-бутадиен, тяжелые металлы и др.), вызывающие различные заболевания. В целом по России от автотранспорта ежегодно в атмосферу поступает 27 тыс. т формальдегида и 1,5 т бензопирена.
    Известно, что топливо сгорает в камере при взаимодействии с кислородом воздуха. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением тепла, которое и преобразуется в работу. Воспламенение и сгорание бензиновоздушной (горючей) смеси длится тысячные доли секунды, и к такому быстрому процессу она недостаточно хорошо приспособлена: в смеси остаются газы от предыдущего цикла, препятствующие доступу кислорода к частицам топлива, не удается добиться ее идеального перемешивания. В результате не все топливо окисляется до конечных продуктов и для нормального протекания процесса сгорания его приходится добавлять. Если в горючей смеси количество топлива превышает расчетное, смесь называется богатой, если его меньше — бедной.
    При средних нагрузках в камеру сгорания попадает несколько обедненная смесь. Если же смесь обогатить, скорость ее сгорания увеличится, давление и температура в камере повышаются. Для максимальных нагрузок или резкого перехода с малой нагрузки на большую требуется богатая смесь. Интенсивно подается топливо в цилиндры и при пуске холодного двигателя, когда горючую смесь образуют только самые легкие фракции топлива. В этих случаях из-за недостатка кислорода топливо сгорает не полностью. Двигатель хотя и развивает большую мощность, но работает неэкономично и выбрасывает в атмосферу токсичные вещества — оксид углерода, оксиды азота, альдегиды и несгоревшие углеводороды, среди которых особую опасность представляют ароматические, в частности бензопирен, вызывающий онкологические заболевания. Кроме того, входящий в состав воздуха азот при высокой температуре и давлении в цилиндрах двигателя реагирует с остаточным кислородом, в результате образуются оксиды азота — еще одна вредная составляющая выхлопных газов. Токсичные вещества образуются и при сгорании топлива с некоторыми присадками и примесями (например, свинец, присутствующий в этилированном бензине).
    Автомобиль загрязняет атмосферный воздух не только токсичными компонентами отработанных газов, парами топлива, но и продуктами износа шин, тормозных накладок. В городские водоемы и почву попадают топливо и масла, моющие средства и грязная вода после мойки, сажа. В атмосферный воздух постоянно поступают пары топлива из баков, наиболее заметные в летний период в местах массовых стоянок автомобилей. Наибольший ущерб здоровью наносят машины, стоящие в непосредственной близости от жилых домов.
    Количество выделяемых в окружающую среду вредных веществ зависит от численности и структуры автомобильного парка, а также от технического состояния автомобилей, и в первую очередь их двигателей. Только из-за отсутствия необходимой регулировки карбюратора бензинового двигателя внутреннего сгорания выброс оксида углерода может возрасти в 4—5 раз.
    На состав отработанных газов двигателя большое влияние оказывает режим работы автомобиля в городских условиях. Низкая скорость движения и частые ее изменения, многократные торможения и разгоны способствуют повышенному выделению вредных веществ.
    В защите атмосферы от загрязнения автомобильными выхлопами наша страна существенно отстала от развитых стран Запада, причем по многим показателям. Двигатели даже новых отечественных автомобилей, сходящих с конвейеров автозаводов, выбрасывают в расчете на 1 км пройденного пути в 3—5 раз больше вредных веществ, чем их зарубежные аналоги. Каждый пятый автомобиль эксплуатируется с повышенной токсичностью или дымностью
    отработанных газов. В крупных городах доля загрязнения воздуха автотранспортом достигает 70—80% общего уровня загрязнения. В ряде городов содержание окиси углерода в воздухе над автомагистралями в 10—12 раз превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК). По оценкам медиков и экологов, автотранспорт заметно сокращает среднюю продолжительность жизни населения.
    Около 50 млн россиян проживают в условиях десятикратного превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, половина которых исходит от автотранспорта.
    В условиях акустического дискомфорта, вызванного шумовой нагрузкой от транспортных потоков, находятся около 30 млн человек. Примерно 10—15 млн человек, проживающих на примагис-тральных территориях, подвержены повышенному риску необратимой потери здоровья.
    Противоречия, из которых «соткан» автомобиль, пожалуй, ни в чем не выявляются так резко, как в деле защиты природы.
    В 2004 г. в Москве зарегистрировано 2,9 млн автомобилей, причем машин со столичными номерами. А в город ежедневно стекается до 600 тыс. иногородних экипажей, так что реальная цифра составляет 3,5 млн. Москва не рассчитана на такое количество машин. Ее предел — 1,2 млн, причем это касается относительно новых районов. Те, кто когда-то планировал развитие столицы, исходили из мощностей отечественного автопрома. А иногородние автомобили и вовсе в расчет не принимались, так как Москва всегда была режимным городом.
    Москва в пределах МКАД способна «переварить» от силы 1,5— 2 млн машин, но не 3,5 млн. Парковочных мест в ней всего лишь 0,9 млн.
    В виде отработанных газов продуктов испарения бензина и других вредных примесей в атмосферу ежегодно выбрасывается не менее миллиона тонн загрязняющих веществ. Ежегодный ущерб составляет 7 млрд рублей. Более того, с увеличением количества автомобилей напрямую связан рост заболеваний среди москвичей. По некоторым оценкам, нынешнее состояние атмосферы ведет к сокращению срока жизни горожан на пять лет.
    Автомобиль «Волга» на 100 км потребляет до 15 л бензина, а японские машины такого же класса — 4—5 л. Следовательно, отечественные автомобили загрязняют атмосферу в 3 раза больше. 77% автотранспорта имеет срок службы 9 лет и более, что увеличивает загрязнение атмосферного воздуха.
    Москве удалось снизить выбросы в атмосферу от автотранспорта на 160 тыс. т. Этому способствовало открытие третьего транс-
    3-6659 портного кольца, там выше средняя скорость и соответственно меньше выбросов.
    По прогнозам управления транспорта и связи правительства Москвы, количество легковых автомобилей в Москве вырастет к 2020 г. минимум на 40%.
    Петербург входит в «тридцатку» самых опасных городов России по степени загрязненности воздушного бассейна. И если загрязнение атмосферы предприятиями промышленности и энергетического комплекса сократилось в связи со спадом производства, то выхлопы автотранспорта стали самой угрожающей ее составляющей.
    Из 239,8 тыс. т вредных веществ, попавших в атмосферу Петербурга в 2003 г., 77% пришлось на выхлопные газы автотранспорта. Жители северной столицы вдыхают оксиды углерода, серы и азота, метан, бензол, хлорфторуглеводороды, пыль, сажу, асбест, соли тяжелых металлов.
    Загрязнение атмосферного воздуха взвешенными веществами привело к увеличению смертности среди взрослого населения в среднем на 15—20% и более чем в три раза увеличило заболеваемость бронхитами у детей.
    Ежегодно в одном или нескольких районах города отмечаются концентрации вредных веществ, в 10 раз превышающие ПДК. Вблизи перекрестков концентрация диоксида азота может достигать 25— 35 ПДК, а оксида углерода — 12—18 ПДК.
    Автотранспортный парк в Петербурге на сегодняшний день составляет более 1,3 млн единиц. По всем прогнозам, он будет продолжать расти на 8—9% в год. Следовательно, в ближайшем будущем рост выбросов загрязняющих веществ в городской атмосфере увеличится на 30—40%. Специалисты предупреждают, что к 2010 г. проблема загрязнения воздушной среды может стать одной из наиболее острых социально-экономических проблем города на Неве.
    Опыт других стран. Американцы раньше других испытали на себе «грязное» дыхание автомобилей, и прежде всего в Калифорнии. В 1955 г. конгресс США принял акт о чистоте воздуха. Спустя 10 лет утвердили национальную программу борьбы с токсичными выбросами автотранспорта. В 1970-м — приняли закон, в соответствии с которым уровень токсичных выхлопов автомобилей с 1975 г. должен был уменьшиться в среднем наполовину по сравнению с машинами 1960 г. выпуска. Автомобильные концерны занялись усовершенствованием автомобиля, прежде всего его топливной системы. Машины начали оборудовать разными приспособлениями, снижающими содержание вредных компонентов в отработанных газах, самым значительным из которых до сих пор остается каталитический нейтрализатор.
    Другой важной составляющей программы оздоровления экологической обстановки стал переход нефтеперерабатывающей промышленности на неэтилированный бензин. Он обошелся Соединенным Штатам в десятки миллиардов долларов. Это позволило уменьшить количество выбросов на 90% и увеличить автомобильный парк в 10 раз, сохранив при этом прежнюю чистоту воздуха.
    Однако национальная Ассоциация легочных заболеваний установила, что, несмотря на предпринимаемые меры, выхлопные газы по-прежнему остаются основной причиной многочисленных приступов астмы и других респираторных заболеваний у рядовых американцев. Федеральное правительство наметило план экологического спасения, предусматривающий снижение в течение пяти лет вредных для здоровья человека веществ в автомобильных выхлопах еще на 95%. Производителям предстоит также снизить содержание серы в бензине на 90%. Правда, оплачивать научные и производственные разработки придется самим автолюбителям, так как свои расходы компании непременно «вложат» в себестоимость продукции.
    США потребовалось 30 лет, чтобы перейти на экологически приемлемый автомобильный транспорт.
    Подавляющее большинство машин в США имеют в последние годы невысокий выброс вредных веществ. Состояние атмосферы крупных городов значительно улучшилось, особенно в штате Калифорния, где стандарты примерно на 30% жестче, чем федеральные. Так что даже не все автопроизводители, в частности корейские, могут продавать в этом штате свои машины. Да и все остальные сейчас со страхом смотрят на новую программу этого штата — Zero Emission Vehicle (автомобили с нулевым выбросом), которая будет введена с 2010 г.
    Загазованность на дорогах Европы становится причиной смерти более 40 тыс. человек ежегодно. Такой вывод сделан в 2000 г. в отчете британского медицинского журнала «Ланцет». Мелкие частицы топлива, содержащиеся в выхлопных газах, могут привести к тяжелым заболеваниям — хроническому бронхиту и астме. Исследованиями руководила группа из Базельского университета — они изучали загазованность воздуха в Швейцарии, Австрии и Франции. Ученые считают, что правительства стран Европы должны ввести высокий налог на владельцев автомобилей, стимулировать развитие общественного транспорта и разработку систем эффективной очистки выхлопных газов.
    В начале 1997 г. в Европе насчитывалось 248,2 млн автомобилей, из них в странах Общего рынка — 187,5, в Америке — 262,3, в том числе в США — 200,5, в Азии — 125,7, в Африке — 17,9 млн автомобилей.
    По данным Министерства здравоохранения Великобритании, загрязнение атмосферного воздуха выхлопами автотранспорта становится причиной поражения сердечно-сосудистой системы человека. Из 50 пациентов, поступающих в больницы Лондона с диагнозом инфаркт, по меньшей мере у одного он связан с атмосферным загрязнением. Самыми опасными признаны элементы, содержащиеся в выхлопных газах автомобилей. Именно они во время перепадов давления, жары и повышенной влажности воздействуют на сердечно-сосудистую систему, а также вызывают респираторные заболевания.
    По данным ВОЗ, автомобильные выхлопы приводят к большей смертности, чем автокатастрофы. Загрязненный воздух ежегодно становится причиной гибели 21 тыс. человек в Австрии, Франции, Швейцарии.
    Преждевременную смерть от сердечных заболеваний вызывают микроскопические частицы, содержащиеся главным образом в выхлопных газах автомобилей. В связи с этим Европейская комиссия разработала документ, впервые вводящий жесткие ограничения на предельные количества выброса частиц диаметром до 10 мкм (РМ10) и диаметром не менее 2,5 мкм (РМ2,5). К 2005 г. концентрация РМ10 в странах Европы в одном кубометре воздуха не должна превышать 50 мкг за сутки, а средний суточный предел для РМ2,5 — 40 мкг. Европейские нормы чистоты приземного слоя атмосферы для мелких частиц более строги, чем в Америке. Может быть, потому, что в Старом Свете их главным «поставщиком» служит автотранспорт, а в Новом — промышленность.
    Впрочем, в некоторых европейских городах подобные акции проходят гораздо чаще. Например, в жаркие безветренные дни парижские автолюбители зачастую вынуждены пользоваться услугами общественного транспорта. Если загрязнение превышает допустимый уровень, а метеорологические условия (отсутствие ветра, осадков, высокая температура) осложняют ситуацию, власти принимают решение об ограничении движения транспорта на следующий день начиная с 6 утра. По четным дням «на приколе» остаются автомобили с нечетными номерами, и наоборот. Причем запрет касается не только столицы, но и пригородов, где есть метро. Право на беспрепятственный въезд в «критические» дни оставлено лишь за спецтранспортом, машинами врачей и медсестер, а также автомобилями, в которых не менее трех пассажиров.
    Тем же путем пошел муниципалитет итальянской столицы, запретивший въезд частных автомобилей в центр города по воскресеньям в течение десяти часов. Общественный транспорт работает по обычному графику. Примерно такие же правила пользования автомобилями муниципальные власти ввели еще в 150 городах Италии.
    Водители шведского города Гетеборг в рамках экологического проекта имеют возможность увидеть, какой объем выхлопных газов извергают их автомобили. Для этого нужно подъехать к специальному прибору, установленному у дороги. Он замеряет выброс невидимым человеческому глазу световым лучом. Далее проба мгновенно обрабатывается и на специальном электронном табло высвечивается результат.
    Фотохимический туман. С 30-х годов XX в. над Лос-Анджелесом в теплое время года стал появляться смог — туман влажностью около 70%. Это явление назвали фотохимическим туманом, так как для его возникновения необходим солнечный свет, вызывающий сложные фотохимические превращения смеси углеводородов и окислов азота, поступивших в воздух в результате автомобильных выбросов, в вещества, значительно превышающие по своей токсичности исходные атмосферные загрязнения.
    Фотохимический туман сопровождается неприятным запахом, резко снижает видимость, у людей воспаляются глаза, слизистые оболочки носа и горла, возникает удушье, обостряются легочные заболевания, бронхиальная астма. Повреждаются и растения. Сначала на листьях появляется водное набухание, через некоторое время нижняя поверхность листьев приобретает серебристый или бронзовый оттенок, а верхняя становится пятнистой с белым налетом. Затем наступает быстрое увядание.
    Такой туман вызывает коррозию металлов, растрескивание красок резиновых и синтетических изделий, портит одежду, нарушает работу транспорта.
    Основная причина — отработанные газы автомобилей. На каждом километре пути легковой автомобиль выделяет около 10 г окиси азота. В Лос-Анджелесе — городе с огромным парком автомобилей — часты температурные инверсии — до 260 дней в году. Инверсионный слой располагается на небольшой высоте, а интенсивность солнечной радиации в этом регионе довольно велика, поэтому фотохимический туман наблюдается здесь более 60 дней в году.
    В Лос-Анджелесе особый климат. С трех сторон залив окружен горами, а с четвертой идет воздушный поток над почвой, сильно нагревающейся под действием солнечного тепла, устремляющийся вверх. Верхнюю часть этой гигантской колбы закрывает низкий инверсионный слой, проходящий на уровне 200—250 м.
    В утренние «часы пик» в воздухе накапливается большое количество отработанных газов и к полудню образуется фотохимический туман. Во второй половине дня под действием усиливающегося нагрева инверсия ослабевает, смог поднимается вверх. В ясные дни солнечная радиация вызывает расщепление молекул двуокиси азота на окись азота и атомарный кислород, который соединяясь с молекулярным кислородом, образует озон. Казалось бы, озон, окисляя окись азота, должен вновь превратиться в кислород, а окись азота — в двуокись. Но этого не происходит, так как окись азота вступает в реакцию с содержащимися в отработанных газах олефинами, которые расщепляются и образуют осколки молекул. Так появляется избыток озона.
    В результате продолжающегося фотолиза новые массы двуокиси азота расщепляются и дают дополнительное количество озона. Возникает цепная реакция, и в атмосфере постепенно накапливается озон. Ночью этот процесс прекращается. При вступлении озона в реакцию с олефинами образуются различные перекиси, которые и составляют характерные для фотохимического тумана продукты окисления (оксиданты).
    Фотохимический туман характерен для многих крупных городов мира — Нью-Йорка, Чикаго, Бостона, Детройта, Токио, Милана. В городах России подобных явлений не наблюдалось, однако условия для них могут возникнуть.
    Оценка токсических выбросов. Чтобы уменьшить загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами, необходим повседневный технический контроль состояния автомобилей. Все автохозяйства обязаны следить за исправностью машин, выпускаемых на линию. Низкий уровень технического обслуживания, отсутствие контроля приводят к расстройству узлов и систем автомобиля, а выбросы вредных веществ в атмосферный воздух возрастают. В результате все усилия автомобильной промышленности по совершенствованию двигателей для обеспечения требований экологических стандартов сводятся на нет. Поэтому сегодня особенно актуальной становится задача не только и не столько совершенствовать конструкции автомобилей с точки зрения ограничения токсичности, сколько повышать уровень технического обслуживания и улучшать контроль за их техническим состоянием.
    В мире действуют три основных стандарта, по которым измеряются предельно допустимые выбросы автомобиля страны-про-изводителя (табл. 2).
    Согласно принятой в 2002 г. государственной Концепции развития автомобильной промышленности России повышение экологических характеристик выпускаемых автомобилей планируется проводить в три этапа. Производство машин, удовлетворяющих нормам Евро-2 и Евро-3, предполагалось организовать уже на первом этапе (до 2005 г.). В 2008-м отрасль должна освоить Евро-4,
Нормативные требования по выбросам вредных веществ ' ЭкологическийкласстранспортногосредстваКатегория транспортного средства (полная масса, кг)Контрольная масса (RW), кгНормы выбросов, г/км СОСНNOxCH+NOx Евро-22500—2,2——0,5 2500-3500До 12502,2——0,5 1250-17004,0——0,6 Более 17005,0——0,7 3500—40
22,4*10*— Евро-32500—2,30,200,15— 2500-3500До 13052,30,200,15— 1305-17604,170,250,18— Более 17605,220,290,21— 3500—******— Евро-42500—1,00,100,08— 2500-3500До 13051,00,100,08— 1305-17601,810,130,10— Более 17602,270,160,11— 3500—******—
    а к 2010 г. — перейти на электронное управление работой двигателя и автомобиля в целом.
    По данным НИИ автотранспорта, в 2002 г. легковых автомобилей, отвечающих нормам Евро-2, в национальном автопарке насчитывалось 5% (примерно 1,15 млн). Правда, в основном это новые и с небольшим сроком эксплуатации иностранные автомобили, ведь отечественные модели в подавляющем большинстве оснащаются архаичными карбюраторными моторами, отвечающими самым невзыскательным требованиям стандарта Евро-0. Количество же автомобилей с более экологичными инжекторными двигателями сравнительно невелико. Поэтому нужен каталитический нейтрализатор. Однако этой полезной опцией смогут похвастаться в основном экспортные версии отечественных автомобилей, внутри страны она практически недоступна, поскольку не востребована рынком.
    Решение экологической проблемы на АвтоВАЗе пройдет в три этапа. До 2004 г. будет обеспечен выпуск автомобилей, отвечающих нормам Евро-2, к 2008 г. все автомобили компании должны соответствовать стандарту Евро-3, а к 2010-му — Евро-4.
    В 2002 г.межгосударственные финансово-промышленные группы «Аэрокосмическое оборудование» и «БелРусАвто» подписали соглашение о разработке новых моделей дизельных автомобилей с двигателями, соответствующими экологическим параметрам Евро-3 и Евро-4. «Аэрокосмическое оборудование» передаст «БелРусАвто» новейшие технологии, которые используются в авиационной технике. Это позволит создать автомобили, отвечающие современным требованиям. К тому же они будут гораздо дешевле, чем западные модели.
    В 2003 г. на шестом Московском автомобильном салоне был представлен первый российский двигатель, соответствующий стандарту Евро-3, разработанный в рамках союзной программы «Развитие дизельного автомобилестроения». Этим мотором оснащен новый тягач Минского автомобильного завода.
    Чтобы подобные программы развивались, требуются организационные, административные, технические и экономические меры, координация действий федеральных органов исполнительной власти и органов власти субъектов Российской Федерации.
    В частности, налогообложение должно стимулировать производство, сбыт и использование автомобилей, горючего и масел улучшенных экологических характеристик. Нужно дифференцировать ставки акцизов на этилированный и неэтилированный бензин, установить административную ответственность за нарушение правил хранения и реализации этилированного бензина, приступить к массовому производству малогабаритных приборов контроля токсичности отработанных газов и качества моторного масла.
    В США и Европе автомобиль выделяет в 30—50 раз меньше токсичных веществ на 1 км пробега, чем в России. В Москве каждый пятый автомобиль, имеющий талон техосмотра, выбрасывает в атмосферу токсичных веществ больше, чем предусмотрено даже российским стандартом.
    _В последние годы во всех промышленно развитых странах разрабатываются транспортные средства нового поколения. В США, например, действует программа партнерства правительства и автомобильной промышленности «Partneships for a New Jeneration of Vehicles» создания прототипа экологически чистого легкового автомобиля с расходом топлива не более 3 л на 100 км пробега. В 1996—2004 гг. на эти цели израсходован 161 млрд долларов.
    Минтранс России не может вести регулярные наблюдения за вредными выбросами на сотнях тысяч автотранспортных предприятий, этим должны заниматься администрации субъектов Федерации под постоянным контролем территориальных органов Госкомэкологии России.
    Согласно закону об «Охране атмосферного воздуха» (1999) запрещены производство и эксплуатация транспортных средств, содержание вредных (загрязняющих) веществ в выбросах которых превышает установленные технические нормативы выбросов.
    Технический норматив выброса — норматив выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для передвижных и стационарных источников выбросов, технологических процессов, оборудования и отражает максимально допустимую массу выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух в расчете на единицу продукции, мощности, пробега транспортных или иных передвижных средств и другие показатели.
    Порядок выдачи разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух при эксплуатации транспортных и иных передвижных средств устанавливается специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.
    Органы государственной власти субъектов РФ могут в пределах своей компетенции ограничивать въезд транспортных и иных передвижных средств в населенные пункты, места отдыха и туризма и регулировать их передвижение.
    Транспортные и иные передвижные средства, выбросы которых оказывают вредное воздействие на атмосферный воздух, должны регулярно проверяться в порядке, определенном Правительством РФ.
    Юридические лица и граждане при производстве и эксплуатации транспортных и иных передвижных средств и установок должны обеспечивать соблюдение установленных технических нормативов выбросов.
    Мониторинг атмосферного воздуха в местах скопления автотранспорта. В 2000 г. Москомприроды России проводил мониторинг атмосферного воздуха в местах наибольшего скопления автотранспорта. Для этого в городе было создано 50 постов непрерывного контроля (10 стационарных и 40 мобильных), оборудованных американской техникой. Приборы были размещены на столбах на Таганской площади, Садовом кольце в районе Сухаревской площади, на проспекте Мира, в районе Рижского вокзала, а также установлены на автотранспорте.
    В 2001 г. в некоторых районах Москвы появились автоматы, отслеживающие уровень загрязнения воздуха. Особое внимание уделяется району третьего транспортного кольца. Здесь работают автоматические анализаторы — специальные системы, определяющие уровень примесей в воздухе, и в первую очередь выхлопных газов.
    В целях реализации статьи 15 Федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» Правительство РФ приняло распоряжение № 641-р от 7 мая 2001 г., в котором предусмотрено:
    ♦ определить, что сертификаты, подтверждающие соответствие содержания вредных (загрязненных) веществ в выбросах технических, технологических установок, двигателей, транспортных и иных передвижных средств и установок техническим нормативам выбросов, а также сертификаты, подтверждающие соответствие топлива нормам и требованиям охраны атмосферного воздуха, выдаются в порядке, предусмотренном законодательством Российской Федерации о сертификации;
    ♦ Госстандарту России по предоставлению МПР России, согласованному с заинтересованными федеральными органами исполнительной власти, вносить в номенклатуру продукции и услуг (работ), обязательная сертификация которых предусмотрена законодательными актами Российской Федерации, дополнения, устанавливающие требования по соответствию содержания вредных (загрязняющих) веществ в выбросах технических, технологических установок, двигателей, транспортных или иных передвижных средств и установок техническим нормативам выбросов, а также требования по соответствию топлива нормам и требованиям охраны атмосферного воздуха.
    Совершенствование двигателя внутреннего сгорания. В последние годы все крупные автомобильные компании мира заняты разработкой экологически безопасных автомобильных двигателей. Постоянно совершенствуя моторы, они создают новые, с наиболее полным сгоранием топлива. Появились двигатели, работающие на переобедненных смесях, многоклапанные системы перераспределения, впрыск топлива вместо карбюраторного смесеобразования, электронное зажигание. При запуске холодного двигателя в современных карбюраторах используются автоматы пуска и прогрева. На режимах торможения двигателя применяют экономайзер принудительного холостого хода — клапан, отключающий подачу топлива.
    Большое внимание уделяется подбору обедненных регулировок дозирующих систем карбюратора. На двигателях с впрыском топлива появились электронные системы корреляции состава горючей смеси в зависимости от температуры, климатических и других условий. Система термостатирования воздуха, поддерживающая его температуру на входе в двигатель, создает оптимальные условия для приготовления горючей смеси. Система зажигания с высокой энергией распада свечи повышает надежность воспламенения смеси, особенно на режимах холостого хода.
    Для уменьшения выброса окислов азота используется рециркуляция — перепуск части отработанных газов из выпускного трубопровода во впускной. При этом понижается температура сгорания и газов образуется значительно меньше. Рециркуляция применяется не только на двигателях с искровым зажиганием, но и на дизелях. Перспективны в этом плане системы электронного регулирования, оптимизирующие работу двигателя во всех режимах. Кроме того, автомобильные заводы планомерно ужесточают технологические допуски и повышают точность изготовления приборов питания и зажигания, впускной и выпускной систем, деталей кривошипного механизма и газораспределения. Поэтому автомобили ведущих фирм Европы и США выбрасывают в атмосферу в 10—16 раз меньше вредных веществ, чем в 80-х годах.
    Автомобиль можно сделать экологически чистым, применяя электронные системы управления, оптимизирующие работу двигателя, тормозов и других систем. В Германии поставлена задача сократить средний расход автомобильного топлива с 9 до 5 л на 100 км пробега.
    В 1998 г. на Заволжском моторном заводе разработано семейство новых двигателей для легковых и малотоннажных грузовых машин. Базовый ЗМЗ—406.10 успешно прошел государственные приемочные испытания на автомобиле ГАЗ—3102 «Волга» и показал хороший результат по сравнению со своими предшественниками: на 100 км пробега он экономит 2 л бензина, а снижение токсичности выхлопов составляет по окиси углерода — 40%, а по углеводородам плюс окислам азота — 25%. Новые моторы имеют 4 клапана на цилиндр, микропроцессорную систему управления впрыском и зажиганием. Всемирно известные фирмы «Рикардо» (Великобритания) и АВЛ (Австрия) провели экспертизу двигателя и подтвердили его соответствие современным мировым стандартам. Завод выпускает 4- и 8-цилиндровые автомобильные моторы.
    В ближайшие 5—10 лет рынок новых машин должны завоевать модели с двигателем прямого впрыска топлива, который обеспечивает расход топлива на уровне дизельных двигателей и скоростные характеристики спортивных машин на бензиновом ходу. Компания «Мицубиси моторе» выпускает машины с двигателями нового класса. Однорядный, 4-цилиндровый двигатель с рабочим объемом 1,8л, не имеющий камеры предварительного смешения, отличается от аналогов с предкамерным впрыском вдвое большей степенью сжатия (20:1), способен работать при соотношении в смеси 40:1, более стабилен на малых оборотах. Благодаря этому на 25% повышается экономия топлива в городских условиях, на 8% снижается потребление топлива при движении со скоростью свыше 120 км/ч по сравнению с обычными бензиновыми двигателями и на 85% увеличивается мощность по сравнению с дизельными аналогами.
    В 2000 г. инженеры французской группы Р51, в которую входят «Пежо» и «Ситроен», сконструировали на базе серийного двухлитрового бензинового двигателя мотор HPI, который на 20% экономичнее конвейерного аналога. Достигаются такие показатели благодаря устойчивой работе мотора на сверхбедной смеси (до 30:1), строгой дозировке ее компонентов (давление воздуха достигает 100 бар против традиционных 35 бар) и организации вихревого «антициклического» (по часовой стрелке) движения смеси в камере сгорания, обеспечивающей послойное ее сгорание. Главное достоинство двигателя — экологичность, содержание в выхлопных газах самое минимальное (табл. 3).
Таблица 3Токсичность выхлопа HPI при движении по смешанному циклу, г/кг Требования к двигателюОкись углеродаУглеводородыОкислы азота Двигатель НР10,50,0750,06 Евро-3 (с 2000 г.)2,30,20,15 Евро-4 (с 2005 г.)10,10,08
    В мировом моторостроении доминируют поршневые двигатели внутреннего сгорания. Но ведутся поиски альтернативных решений. Одно из наиболее оригинальных — двигатель внешнего сгорания, или так называемый двигатель Стирлинга. Не вдаваясь в технические подробности, скажем, что работает такой мотор почти бесшумно и практически на любом топливе. Токсичность отработанных газов очень низкая, да и расход топлива примерно равен расходу дизеля с непосредственным впрыском. Однако для получения хотя бы средних значений удельной мощности требуются очень высокие рабочие температуры и, как следствие, дорогие жаропрочные материалы. Конструкция двигателей Стирлинга весьма замысловата, для них нужна сложная аппаратура управления. Все это делает такие моторы весьма дорогими как в производстве, так и в эксплуатации.
    Российские ученые создали принципиально новую технологию работы автомобильного поршневого двигателя, не имеющего аналогов в мире. В основу разработки положено открытое группой ученых во главе с членом-корреспондентом РАН Ю. Васильевым и профессором Ю. Свиридовым явление С-процесса — молекулярного смесеобразования со 100%-ным испарением бензина. В двигатель поступает сухая безвоздушная газовая смесь (бензогаз), которая сгорает полностью и быстро. Выхлоп такого двигателя экологически чист. В результате отпадает необходимость в дорогостоящих технологиях, связанных с нейтрализацией выхлопов. С-процесс с гомогенным горением может быть внедрен на серийных отечественных двигателях.
    Российские автомобили станут бесшумными и смогут ездить со скоростью иномарок, используя изобретение Г. Гребенюка. В зубчатом сцеплении крутящий момент, передаваемый от двигателя к колесам, ограничен прочностью зуба. Гребенюк сделал зуб особой формы (в торце — окружность, а в нормальном сечении — элолипс), а также уменьшил его высоту (она почти равна ширине), благодаря чему прочность увеличилась почти в 10 раз. В эвольвентой передаче, которая обычно установлена в коробке передач автомобиля, зубья в шестерне сцепляются по линии, что сопровождается небольшим ударом. Отсюда шум. Вот в том варианте сцепления, который предложил Гребенюк, площадь контакта гораздо больше. Поэтому его шестерня работает и более плавно и тише, а главное, передает усилия (крутящий момент) от двигателя на колеса в пять—десять раз больше. Заинтересовались изобретением и западные фирмы, в частности «Мерседес» и «Ауди».
    В 2004 г. Правительство России подготовило проект постановления, направленного на повышение экологической безопасности автомобильной техники «О повышении экологической безопасности автомобильной техники, вводимой в эксплуатацию на территории РФ» и соответствующий проект технического регламента. Эти документы предусматривают введение экологической классификации на автомобили как производимые в стране, так и ввозимые из-за границы. Ужесточаются требования к качеству моторного топлива в соответствии с международными стандартами. Документы увязывают действующие экономические механизмы, например плату за загрязнение, с экологическим классом автомобиля и устанавливают запрет на ввоз автотранспорта, не соответствующего экологическому классу России.
    Повышение качества автомобильных бензинов. Бензины с улучшенными экологическими свойствами за счет снижения содержания в них свинца, серы, бензола и ароматических углеводородов выпускаются в нашей стране уже почти 10 лет. Однако производство принципиально нового для России топлива с европейскими экологическими характеристиками Евро-3 запущено на Московском нефтеперерабатывающем заводе впервые. Для этого создана специальная установка по выпуску кислородосодержащего компонента (ТАМЭ) проектной мощностью 200 тыс. т бензина в год. Технология разработана российскими специалистами. Причем речь идет о выпуске не только АИ-95 Премиум Евро, но главным образом высококачественного АИ-92 Регуляр Евро экологически чистого бензина.
    Новое топливо прошло межведомственные испытания и получило соответствующий сертификат. На заправках Московской топливной компании (МТК) оно появилось в июне—июле 2003 г. Его транспортируют специальными бензовозами и заливают на заправках в специальные емкости.
    Экологический бензин европейского качества намерены производить и другие нефтеперерабатывающие компании, в частности, Тюменская (ТНК), которая организует производство экологического бензина на Рязанском НПЗ, Башкирская (Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод). Промышленное производство бензинов с улучшенными экологическими показателями осваивает ОАО «ЛУКОЙЛ»: «Евросупер-плюс» (АИ-98) и «Евросупер» (АИ-95).
    Снизить вредную нагрузку на природу можно, не только усовершенствовав конструкцию двигателей и установив на машины нейтрализаторы отработавших газов, но и повысив качество топлива. Однако технические требования на наиболее массовые отечественные бензины в России еще не отвечают международным стандартам по содержанию серы, бензола и моющих присадок. Большинство отечественных заводов выпускают только два вида бензинов: летний и зимний, которые приводят к появлению паровых пробок, потере мощности при температуре воздуха выше +30°С, а зимой затрудняют пуск двигателей. Экологические бензины во многом лишены таких недостатков.
    Ориентир для российских нефтепереработчиков — бензины, применяемые в Европе, которые по качеству, как правило, выше норм, регламентированных и без того жестким международным стандартом ЕМ 228. В Европе давно используют экологический бензин марки Super (или Unleaded) с пониженным содержанием свинца и серы и с добавками, которые дожигают вредные выбросы в моторе. И стоит он меньше, чем обычный: муниципалитеты поддерживают низкие цены на это топливо, чтобы владельцы машин заправлялись именно им. У российских городских властей таких возможностей нет. Кроме того, внедрению экологически безопасного топлива в нашей стране мешают отсутствие законодательной базы, разрозненность сетей автозаправок, когда невозможно проконтролировать качество бензина и самого продавца.
    Россия отстает от Европы в производстве новых видов топлива на поколение. Чтобы бензина нового вида в нашей стране было много, необходимо модернизировать все нефтеперерабатывающие заводы, затраты на это составят сотни миллионов долларов. Возможно, модернизацию ускорит стремление наших производителей выйти на мировые рынки не только с нефтью, но и со своим бензином. Необходима также соответствующая государственная программа, которая обеспечила бы приток инвестиций в нефтеперерабатывающую промышленность.
    Чтобы экологического бензина в стране стало много, нужно решить проблему одновременного выпуска, раздельного хранения, транспортировки и продажи топлива обычного и улучшенного качества. На это требуются существенные затраты в системе неф-тепродуктообеспечения.
    Хотя выпуск бензинов с улучшенными экологическими показателями увеличивает себестоимость на 5—8%, экономический эффект от их использования на автотранспорте в несколько раз выше затрат на производство.
    В 2004 г. Минтрансом России «запущен» проект, который позволит обеспечить автоперевозчиков экологически чистым горючим. На международных трассах можно будет приобрести новые бензин и масла, причем отечественного производства. Стоить они будут ненамного дороже обычных.
    Ведомство намерено заключить с основными поставщиками специальный договор, рассчитывая, что таким образом можно будет удержать цену топлива в пределах себестоимости. Себестоимость же горючего с низким содержанием серы, по подсчетам ведомства, выше обычного на 9%, а бессерного — на 11%.
    Первый для России центр исследований и разработок построила нефтяная компания ЮКОС. Этот центр создан по мировым стандартам, аналог подобного есть только в Англии. Теперь из России можно разрабатывать и тестировать принципиально новые продукты нефтехимии, контролировать качество нефтепродуктов, заботиться об их экологической безопасности.
    Если ныне на тысячу жителей приходится не менее 150 автомобилей, то каждый год количество личных автомобилей будет увеличиваться как минимум на 8%. А ведь на долю автомобилей приходится 45% всех выбросов вредных веществ в атмосферу. В городах этот показатель вдвое выше. Теперь появилась надежда на то, что воздух станет чище.
    В научно-инженерном центре «Цеосит» Сибирского отделения РАН разработана установка для получения высокооктанового бензина из углеродного сырья различного происхождения. Здесь применяется высокоэффективная технология получения чистых высокооктановых фракций без каких-либо добавок. Сырьем служат попутный газ и газовый конденсат, образующийся при добыче нефти, и другие углеводородные соединения.
    На Западно-Сибирском металлургическом комбинате сооружена экспериментальная установка превращения в высокооктановый бензин доменных и коксовых газов, десятилетиями выбрасывавшихся в атмосферу. Оказалось возможным превращать в бензин компоненты газов, сжигаемых на ТЭЦ, на заводах синтетического каучука, не говоря уже о топливных газах нефтеперерабатывающих заводов.
    На столичном рынке работают 8 крупных нефтяных компаний. Если еще в 2002 г. количество контрафактного топлива составляло 7—10% общего оборота, то теперь его не более 5%. Жесткая конкуренция на этом рынке — лучший контролер. Каждый хозяин АЗС обязан предоставить покупателю полные сведения о продаваемом топливе, его происхождении и основные эксплуатационные характеристики: марку, ГОСТ, информацию об изготовителе и поставщике топлива, содержании присадок, температуру застывания (для дизельного топлива в зимний период).
    Экологически опасный этилированный бензин использовался на территории России как минимум до конца 2002 г.
    Этилирование бензина — добавление тетраэтилсвинца для увеличения его октанового числа с 76 до 93 и соответственно цены и акциза. Если в 1995 г. доля неэтилированного бензина в общем объеме производства всех остальных марок не превышала 50%, то сегодня в стране его производится 99,6%.
    Применение такого бензина вызывает стойкую свинцовую интоксикацию, что особенно пагубно для детей, вызывает задержку умственного и физического развития, анемию и нарушения в работе центральной нервной системы. Законом «Об ограничении оборота этилированного бензина» введен запрет на использование и реализацию этого вида топлива с 1 января 2003 г. По мнению экспертов, на неэтилированном бензине могут эффективно работать двигатели любого типа.
    В 2002 г. из 950 автозаправочных станций (АЭС) в Москве контролировалось не больше 25% в месяц. Некачественным ежегодно признается более 10% продаваемого бензина и 24% дизельного топлива. Меры столичного правительства для борьбы с этим явлением (публикация списков недобросовестных АЗС, знаки качества топлива, вывешенные на видном месте) результатов не принесли.
    Постановлением правительства Москвы «О введении экологического знака для автозаправочных станций» от 12 ноября 2002 г. знак (сине-голубая капля с серо-белой каймой, а сверху — кленовый лист светло- и темно-зеленого цветов с надписью желтыми буквами «ЭКО» и словом «топливо» белого цвета, располагаемым снизу, вдоль границ капли). Этот знак выдается владельцам АЗС, добросовестно относящимся к соблюдению экологических требований и гарантирующим качество топлива. Разместить его предлагается на видном месте.
    Получить знак смогут те АЭС, у которых в течение года не выявлено никаких нарушений и сотрудники которых прошли курсы экологической безопасности. Если продаваемое топливо не соответствует требованиям, экологического знака могут и лишить. А за использование поддельного придется нести ответственность.
    Большинство европейских государств и США в 1998 г. приняли Декларацию о прекращении добавления свинца в бензин для общего использования автомобильным транспортом не позднее 1 января 2005 г.
    Нейтрализаторы. Первые нейтрализаторы выхлопных газов, появившиеся в начале 70-х годов, были двухкомпонентными устройствами окислительного типа. Окись углерода и несгоревшие частицы дожигались в выхлопной системе машины (в результате образовывались углекислый газ и вода). А затем появились и трехкомпонентные катализаторы, которые извлекали окислы азота.
    Принципиально до последнего времени конструкция нейтрализаторов не менялась: устройство со специальным блоком-носителем подключается к выхлопной системе автомобиля. Блок имеет множество продольно расположенных каналов-сот, поверхность которых покрыта тончайшим микрорельефным слоем катализатора, ускоряющего химические реакции дожигания газов при высоких (около 600—800°С) температурах. Блок изготавливают из керамики или металлических лент. Его соты образуют поверхность около 20 тыс. м2.
    Поначалу в роли катализатора выступала медь, но она оказалась нестойкой к сернистым соединениям, выбрасываемым двигателем, и ее заменили платиной.
    Платину в чистом виде или с добавлением палладия наносят слоем 20—60 мк. В трехкомпонентном устройстве к ним добавляют родий. На один нейтрализатор в среднем уходит 3—5 г благородных металлов. Стоимость системы нейтрализации газов составляет 700— 1000 долларов. В США ими оборудовано более 85% автомобилей. Однако для нормальной работы нейтрализаторов необходимы особые условия горения топлива в двигателе и высокое качество самого горючего. Например, этилированный бензин выводит платину из строя. А пропуски зажигания в карбюраторном моторе приводят к вспышкам несгоревшего топлива в нейтрализаторе, сплавлению керамики, блокировке мотора. (В случае с металлическим носителем катализатора — сплав хрома с никелем в виде пенометалла — устройство лишь перестает работать, но не глушит двигатель.)
    Для оперативного управления смесеобразованием в зависимости от того, как протекает в данный момент горение, и был создан кислородный датчик — лямбда-зонд. Первая машина, на которой были установлены зонд и трехкомпонентный нейтрализатор («Вольво»), появилась в 1977 г. Теперь они должны быть на всех автомобилях, продающихся в развитых странах.
    Нейтрализатор практически не действует при запуске холодного двигателя и прогреве его до рабочего режима. Поэтому сегодня его не только размещают ближе к выпускному коллектору, но и раскаляют его соты сигнальным подогревом (токами высокой частоты мощностью 2 кВт — большей, чем требуется для стартера).
    Для нейтрализаторов необходим чистый, без примесей бензин, а его у нас почти нет. И устанавливать дожигатели резонно лишь на «впрысковые» двигатели, которые тоже очищают недостаточно. Поэтому наиболее близки к ним сейчас лишь автомобили «ВАЗ-2110». Впрыск примеряется уже и на старые модели завода, чтобы снабдить их затем нейтрализаторами, которых только на Уральском электрохимическом заводе можно выпускать до 1 млн в год. Однако почти 90% автомобильного парка России составляют машины, которые проектировались 30 лет назад и более. Поэтому обновление парка более современными автомобилями не менее важна, чем установка нейтрализаторов.
    Ведущие производители намерены также снизить потребление палладия примерно на 20% за счет совершенствования конструкции катализатора и использования вторичного металла, снятого со старых машин. Пока этот показатель составляет 71,4% (2001). В новых покрытиях применяются кристаллические структуры на основе относительно дешевых металлов, которые восстанавливают кислород из всяких вредных соединений.
    В 1996 г. Мосгордума приняла закон «О применении на автотранспортных средствах нейтрализаторов отработавших газов и иных технических устройств». Он предусматривает поэтапное оснащение нейтрализаторов на выхлопные трубы грузовиков, автобусов и легковых автомобилей в Москве, чьи двигатели внутреннего сгорания работают с превышением региональных норм выброса отработавших газов.
    Законопроект предусматривает оборудование очистными устройствами наиболее экологически «грязных» машин — дизельных автобусов и грузовиков. А затем — всего автотранспорта, принадлежащего юридическим лицам, путем установки нейтрализаторов и на частных автомашинах.
    Законом предусматривается создание сети сертифицированных мастерских со специально подготовленными специалистами. Без них нейтрализаторы на машинах не появятся. Стоимость российского нейтрализатора составляет 1000 руб., а установка обойдется в 200 руб. Поощрять покупку транспортных средств, отвечающих экологическим нормам, городские власти могут за счет налоговой скидки при регистрации новой машины. Законом предусмотрены жесткие экологические нормы для въезжающих в Москву автолюбителей: если в выхлопах обнаружат превосходящие норму вредные вещества, то транспорт будут останавливать за пределами города. За соблюдением этого правила будут следить ГАИ, московская транспортная и экологическая инспекции.
    В том же году принят второй закон, предусматривающий систему мер, обеспечивающих наличие на московских АЗС только неэтилированного топлива. Меры в основном носят административный характер — штрафы для юридических лиц до 100, для руководителей АЗС — 3 МРОТ. За повторное нарушение заправочные станции будут лишаться права торговли топливом, а за неоднократное игнорирование требований закона лицензия будет отбираться навсегда.
    Новые катализаторы, способные избавить автомобильный выхлоп от наиболее вредных его составляющих — оксидов углерода и азота, разработаны в Институте физической химии Российской академии наук.
    Проблемой выхлопа озабочены экологи всех стран, а в Европе глушители автомобилей уже снабжены специальными катализаторами. Благодаря им содержащиеся в выхлопном газе оксид углерода и углеводороды дожигаются до углекислого газа, а не менее токсичный оксид азота превращается в азот. Но, к сожалению, зарубежные катализаторы недоступны для большинства российских автомобилистов, поскольку выполнены из благородных металлов — платины и родия — и потому чрезвычайно дороги.
    Российский нейтрализатор автомобильных выхлопов, созданный учеными Института нефтехимического синтеза РАН, эффективнее и дешевле зарубежных. Он удостоен премии московского правительства. Это устройство очищает выброс автомобиля на 90%, а его цена минимум вдвое, а то и втрое ниже, чем у зарубежных, поскольку в нем нет дорогих металлов. Состоит он из меди, никеля, хрома, железа. Уже проведены испытания на «Волге», которая прошла 20 тыс. км на обычном российском бензине. Результаты — самые оптимистичные.
    А суть в следующем. Если правильно подобрать комбинацию разных катализаторов, можно получить систему, где, скажем, два металла, влияя друг на друга, во много раз усилят эффект. Этот теоретический и технологический прорыв открывает принципиально новые возможности для создания экологически чистых автомобилей с дешевыми, но эффективными катализаторами.
    Дизельное топливо. Немецкий инженер Рудольф Дизель (1858— 1913) удостоился, пожалуй, самой высокой чести, о которой может мечтать изобретатель, — его имя навсегда стало неотделимо от сконструированного им теплового двигателя. В последнее время в мире наблюдается тенденция возврата к дизельным двигателям.
    Дизельными двигателями оборудованы 15% иномарок. Появились они и на вазовских моделях. Самый распространенный дизельный автомобиль тольяттинского производства — «ВАЗ-21045». Ставят дизели и на «Нивы». По заказу можно купить дизельную «Волгу» или «УАЗ». Между тем многие автомобилисты с недоверием относятся к машинам с дизельным двигателем, так как не знают, как этот двигатель работает, считают, что он годится лишь для грузовиков.
    Конструктивно дизель во многом схож с бензиновым мотором. Он также работает по четырехтактному циклу, но в нем нет системы искрового зажигания и способа формирования рабочей смеси, ее воспламенения и сгорания иной. Если в бензиновом двигателе смесь образуется во впускной системе, попадает в цилиндры практически в готовом виде и воспламеняется искрой от свечи зажигания, то у дизеля на такте всасывания в цилиндр поступает чистый воздух. Там он сжимается (такт сжатия) и разогревается до температуры воспламенения топлива (700—800°С). И только в этот момент в камеру сгорания под большим давлением (10—30 МПа) через форсунки впрыскивается топливо. Впрыск выполняется топливным насосом высокого давления (ТНВД) — один из самых сложных и ответственных агрегатов двигателя. Это дает возможность использовать в качестве топлива более тяжелые фракции нефти (солярку) и работать на обедненных смесях, у которых выбросы окиси углерода меньше, чем у бензиновых фракций. Отсюда меньшее загрязнение окружающей среды и более высокая экономичность дизельных двигателей.
    Есть и еще одно отличие: число оборотов бензинового двигателя регулируют, изменяя расход воздуха, поступающего во впускной коллектор, а на дизелях изменяют подачу топлива. Кроме того, дизели развивают высокий крутящий момент в очень широком диапазоне скоростей вращения коленчатого вала (в отличие от бензиновых моторов), что немаловажно как для тяжелой техники и вездеходов, так и для легковых машин. Первым это помогает выбраться из грязи, вторым — сэкономить топливо.
    Дизельное топливо меньше, чем бензин, изнашивает стенки цилиндров, поршней и поршневых колец. Стук в поршневой группе и в клапанном механизме или повышенный угар масла у дизелей встречается куда реже, чем у бензиновых моторов. Так что хлопот с дизелями меньше, хотя масло нужно менять чаще.
    Разумеется, у дизельных двигателей есть и недостатки. Главный из них — большой вес. При одинаковой мощности дизель почти на треть тяжелее бензинового мотора. Кроме того, он сильнее вибрирует и шумит. Объясняется это более высокой степенью сжатия (19—24 против 9—11) и быстрым ростом давления в камере сгорания в момент воспламенения смеси.
    У дизельных автомобилей меньше токсичность отработавших газов (по сумме компонентов примерно втрое ниже, чем при бензиновых моторах). Но и дизельные двигатели экологически небезопасны: в их выхлопах содержатся твердые частицы — сажа, аэрозоли масла и несгоревшего топлива, продукты износа двигателя, сернистый ангидрид, а также полициклические ароматические углеводороды, в том числе бензопирен, присутствуют альдегиды, представленные формальдегидом и акролеином, являющиеся высокотоксичными соединениями.
    Для очистки выхлопных газов на дизелях устанавливают не только окислительные нейтрализаторы, но и сажевые фильтры, системы рециркуляции. Сажевый фильтр представляет собой монолитный блок с большим числом заглушенных с одного конца параллельных каналов с пористыми стенками. Отработанные газы очищаются, проходя через пористые стенки из одного канала в другой. Фильтры делают из пенокерамики и пенометалла, поскольку поры этих материалов эффективно задерживают дизельную сажу.
    С 1 января 1997 г. в Москве на муниципальном транспорте запрещено использовать дизельное топливо с содержанием серы более 0,05%. ГОСТ 17.02—02.01—84 «Охрана природы. Атмосфера. Дизели автомобильные. Дымность отработанных газов. Нормы и методы измерений» дает подробные рекомендации водителю, как определить содержание окиси углерода в выхлопе, как отрегулировать двигатель. Отечественные стандарты предусматривают дальнейшее поэтапное ужесточение норм выброса токсичных веществ.
    Программа развития дизельного автомобилестроения позволила к 2000 г. решить новые проблемы. Если в 1998 г. на Ярославском моторном заводе выпускалось около 22 тыс. двигателей, то уже в 2000-м — 50 тыс. С 2004 г. в России не должно существовать новых автомобилей с характеристиками ниже Евро-2. Группа заводов готова выпускать автомобили с характеристиками Евро-2. Но сегодня ставится задача «Евро-2», «Евро-3» и «Евро-4», которую должны решить с 2003 по 2008 г.
    В 2002 г. одобрен проект программы «Развитие дизельного автомобилестроения на 2003—2008 гг.», реализовывать которую будет автомобильный консорциум, состоящий из МАЗа, БелАЗа, УралАЗа, КамАЗа и Ярославского моторостроительного завода.
    Автомобили на газе. Перевод автомашин на газовое топливо позволит почти в 100 раз снизить выбросы канцерогенных веществ в атмосферу. Сократится и расход нефтепродуктов: каждая тысяча газобаллонных автомобилей сэкономит на грузовых перевозках
    12 тыс. т, на таксомоторных — 6, на пассажирских автобусах — 30 тыс. т в год. Значительно сократятся затраты и на охрану окружающей среды и воздушного бассейна.
    Наиболее реальной альтернативой бензину и дизельному топливу становится сжиженный или сжатый газ. Запасы его в несколько раз превосходят запасы нефти, да и технология переработки проще, чем метод извлечения бензина из нефти. Кроме того, для перехода на газообразное топливо не требуются конструктивные изменения в двигателях внутреннего сгорания. Концентрация окислов углерода и азота в выхлопе мотора, работающего на газе, значительно ниже, чем бензинового мотора, даже снабженного самым современным трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором с замкнутым контуром. Наконец, газовое топливо не содержит соединений свинца и серы.
    Газ великолепно смешивается с воздухом и равномерно распределяется по цилиндрам двигателя, что гарантирует его полное сгорание и высокую топливную экономичность.
    Эти преимущества особенно ярко проявляются по мере понижения температуры окружающего воздуха.
    Кроме того, газовое топливо продлевает жизнь автомобильного двигателя почти в 1,5 раза: если бензин смывает со стенок цилиндров смазку, разжижает и портит ее, то газ не нарушает масляную пленку между трущимися деталями, и они меньше изнашиваются.
    Сейчас из 500 млн автомашин, эксплуатируемых в мире, 1,2 млн работают на природном газе — метане, лишенном серы, свинца и различных примесей. Очевидно, что их доля будет постоянно расти, так как низкая стоимость и экологическая чистота делают их все более популярными. Использование природного газа на автотранспорте при полной загрузке только действующей сети автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) позволило бы снизить вредные выбросы на 10%.
    Автомобилисты, установившие в автомобиль газовое оборудование, в этом, как правило, не разочаровываются. Во-первых, снижается износ двигателя, во-вторых, дешевизна газового топлива по сравнению с бензином позволяет уже через год-полтора окупить установку оборудования. Одной заправки баллона независимо от его объема и вида топлива хватает на 150—500 км. Правда, до сих пор сеть газовых заправок России остается неразвитой, и это надо учитывать в дальних поездках. Прежде чем устанавливать на свой автомобиль систему, работающую на газовом топливе, надо определиться, на каком газе вы собираетесь ездить — на сжатом природном (метане) или сжиженном пропан-бутане. Метан дешевле и безопаснее, но имеет ряд минусов. Мощность двигателя при работе на сжатом газе падает примерно на 20%. Да и запас хода на таком топливе у автомобиля с 90-литровым баллоном едва достигает 150 км. Пропан-бутановая смесь дороже метана, двигатель при правильной регулировке оборудования практически не теряет в мощности, а запас хода на одной заправке возрастает до 500 км.
    В итоге стоимость пробега автомобиля при использовании про-пан-бутановой смеси примерно в два раза дешевле, а метана — почти в четыре раза, чем при работе на бензине. Однако переделка двигательной системы автомобиля под сжатый газ обойдется существенно дороже, чем под пропан-бутановую смесь.
    Российский газовый гигант намерен в ближайшее время стать мировым лидером по производству моторного топлива. «Газпром» заинтересован в поставках сжиженного природного газа (СПГ) американским потребителям. Опираясь на значительные ресурсы шельфа арктических морей, корпорация прорабатывает ТЭО по созданию инфраструктуры производства СПГ и поставок на рынки Северной Америки. «Газпром» намерен развивать производство природного газа и для российского рынка.
    В 2004 г. производством газового топлива для автомобильного транспорта занимается его дочернее предприятие — компания «Сибур». В компании производством сжиженного углеводородного газа занимаются 4 завода, общий объем производства в 2004 г. составил 3,1 млн т. В стране работают 100 заправок пропан-бутановой смеси. Предполагается довести их число в ближайшие годы до 230.
    В будущем планируется освободить от уплаты различных экологических сборов автовладельцев, чьи транспортные средства работают на газе. Существенные выгоды для водителей, отказавшихся от привычного горючего, гарантируются законом «Об использовании природного газа в качестве моторного топлива».
    Автомобили, работающие на природном газе, не будут ставиться на учет как источники вредных воздействий на атмосферный воздух. Соответственно их владельцам не придется получать разрешение на выброс вредных -веществ. Кроме того, машинам, в которых вместо бензина используется газ, разрешат не проходить так называемую проверку на окись углерода.
    Решено также материально заинтересовать водителей: стоимость газа должна быть значительно ниже, чем стоимость топлива из нефтепродуктов.
    Подобные привилегии предполагается предоставлять частным и коммерческим структурам. Транспортные средства государственных предприятий решено принудительно переводить на газ.
    Создание в Москве сети газозаправочных станций станет своеобразным стартом для перехода на этот более экологичный вид горючего. Даже частичная газификация автотранспорта снизит вредные выбросы в атмосферу почти в 6 раз. В связи с этим уже в 2003 г. в столице переориентировано на газовое топливо 950 городских автобусов и 15 тыс. грузовиков. Личный автопарк владельцы перевести на газ смогут самостоятельно. Через 3 года в Москве будет действовать не менее 50 мастерских, специализирующихся на установке газобаллонного оборудования. К этому же сроку планируется решить проблему с заправкой газифицированных автомашин.
    Немало стран, где правительство и деловые круги осознали необходимость газификации транспорта. В США, Италии, Испании, Новой Зеландии, Венесуэле разработаны государственные программы перевода транспорта на газомоторное топливо. Работа эта многогранна. Она не имеет одноразового решения. Это растянутый на годы процесс. В США, например, в федеральный закон поправки вносятся уже 11 лет. Этим законом и законами штатов регулируются налоговые и кредитные льготы, дотации на приобретение оборудования для АГНКС и газобаллонного оборудования для автомобилей.
    Водород — автомобильное топливо XXI в. Использование водорода в_качестве основного вида топлива может коренным образом изменить будущую техническую цивилизацию. Важнейшая проблема современности — охрана окружающей среды от загрязнения — будет практически решена.
    Характеристики водорода как моторного топлива уникальны: высокая теплота сгорания — 120 МГж/кг (у бензина почти в 3 раза ниже); хорошая воспламеняемость; безвредность отработанных газов; высокая скорость сгорания (в 4 раза выше, чем у смеси «бензин—воздух»).
    В мире производится около 50 млн т водорода в год, в основном путем конверсии жидкого и газообразного топлива. Под конверсией понимают химическую реакцию углеводородов с водяным паром (паровая конверсия), либо с паром и кислородом (парокислородная конверсия), либо с кислородом (кислородная конверсия), в результате которых образуются водород и окиси углерода. Наибольшее распространение получила паровая каталитическая конверсия метана. Процесс протекает при умеренной температуре — 800—850°С.
    В первой четверти XXI в. ученые прогнозируют рост производства и потребления водорода в несколько раз по сравнению с сегодняшним уровнем.
    Разработан ряд перспективных методов получения водорода, например путем электролиза воды. По различным данным, из воды ежегодно получают от 0,5 до 1,5 млн т водорода (1—3% общего количества). Пока получение электролизного водорода обходится в два раза дороже, чем конверсионного, но при использовании промышленных электролизеров следующего поколения в будущем водород может сравняться по стоимости с конверсионным, а затем стать дешевле.
    Получают водород и с помощью угля, однако это не чистый водород, а его смесь с монооксидом углерода — синтез-газ и искусственные энергоносители. Совершенствование этих процессов должно привести к снижению затрат на получение водорода и син-тез-газа и к их применению в районах крупных угольных месторождений.
    В результате сгорания водорода образуется водяной пар — рабочее тело паротурбинных установок. Поэтому его использование в энергетике потребует усовершенствования энергопроизводящих систем.
    В каком виде можно применять водород? Газообразный, даже сильно сжатый водород невыгоден, так как для его хранения нужны баллоны большой емкости. Более реальный вариант — жидкий водород. Правда, в этом случае необходима установка дорогостоящих криогенных баков со специальной термоизоляцией. Возможно хранение водорода в твердой фазе в составе металлогидридов, что безопаснее хранения бензина в цистернах. Связывать водород при определенных условиях могут интерметаллические соединения на основе редкоземельных металлов, титана, железа и др. В Институте металлургии РАН разработан интерметаллический сплав на основе никеля и редкоземельного металла лантана. Благодаря своей структуре сплав обладает некоторыми свойствами неметаллов и может поглощать (сорбировать) и удерживать газы, а при нагревании до 150°С — выделять их. При этом объем сорбируемого водорода в 500 тысяч раз превышает объем самого интерметалла.
    Процесс накопления и обратного выделения зависит не только от емкости «поглотителя», но и от его конфигурации. Чем больше поверхность, тем быстрее происходит сорбирование и соответственно обратное выделение водорода. Скорость можно регулировать, меняя температуру нагрева. Это позволяет довольно просто управлять подачей горючего в двигатель. Кроме того, в процессе накопления и отдачи водорода сохраняется первоначальная эффективность при многократном повторении. Интерметалл представляет собой компактный аккумулятор водорода, который может стать основой взрывобезопасного «топливного» бака.
    В Великобритании предложен новый способ хранения водорода. Не исключено, что именно так будут заправлять автомобили будущего, работающие на водородном топливе. Исследователи из университета Ньюкасла предлагают свое решение проблемы: материал с нанопорами, диаметр которых в тысячу раз меньше толщины бумажного листа. Под большим давлением в эту «губку» закачивают водород, а чтобы его высвободить, достаточно «губку» нагреть. М. Томасу, одному из авторов разработки, удалось на практике доказать возможность поглощения большого количества водорода пористым материалом и выделения его в нужный момент. Триумфальное шествие нанотехнологий продолжается.
    В Институте водородной энергетики и плазменных технологий разработана принципиально новая схема водородного автомобиля. Окисление происходит не в двигателе внутреннего сгорания, а в электрохимическом генераторе, где и вырабатывается электрическая энергия, вращающая основной вал двигателя. Трансформация энергии водорода в электроэнергию с помощью электрохимического генератора, основанная на полимерных мембранах, позволяет это делать при температуре кипения воды, что исключает синтез окислов азота из воздуха, неизбежно возникающий при высоких температурах в других системах. В итоге на выхлопе — чистая вода.
    Ученые разработали систему водородной безопасности — так называемые дожигатели, которые нейтрализуют водород при малейшей его утечке, сигнализируя водителю о неисправности.
    Топливные элементы — это прорыв на пути к экологически чистому автомобильному двигателю. Основное горючее — водород — пропускают через полимерные мембраны с катализаторами, которые вызывают химическую реакцию с кислородом воздуха: водород превращается в воду, а химическая энергия его сгорания — в электрическую. Еще одно достоинство двигателя на топливных элементах — высокий КПД. Для обычных двигателей, работающих на бензине и дизельном топливе, он составляет 25—45%, КПД же топливных элементов — 70% и выше.
    Принцип работы топливных элементов был известен 160 лет назад, когда его описал английский судья и профессор физики Вильям Роберт Гроуз. Но только достижения последнего десятилетия в области мембранных технологий, которые удалось добиться лишь с помощью мощных компьютеров, позволили подойти к практическому использованию элементов.
    До недавних пор топливные элементы конструировали только для научных целей, например космических исследований. В настоящее время их начинают применять на стационарных и передвижных электростанциях, внедрять в качестве силовых установок на надводных судах и подводных лодках.
    Рано или поздно человечество распрощается с двигателем внутреннего сгорания. Альтернатив ему изобретено немало, но наиболее перспективна силовая установка, использующая в качестве топлива водород. Именно на этом направлении сосредоточили основные усилия (и миллиардные инвестиции) ведущие мировые автопроизводители. Аналогичные работы ведутся и в России. Кстати, в СССР еще в начале 80-х годов прошлого века успешно прошел испытания микроавтобус РАФ с водородной силовой установкой. Разумеется, речь идет об установке, в которой водород, проходя через топливные элементы, генерирует энергию, питающую электромотор.
    Бортовая энергоустановка состоит из хранилища водорода (либо вещества, из которого он конвертируется), топливного элемента (ТЭ) — устройства преобразования энергии окисления водорода в электричество — и электродвигателя. Причем еще чуть более 10 лет назад в ТЭ использовался водно-щелочной элемент. Но постепенно пришли к выводу, что полимерно-мембранная технология куда совершеннее, ведь в случае ее применения не нужно возить дополнительные баллоны с кислородом.
    Институт водородной энергетики и плазменных технологий Российского научного центра «Курчатовский институт» вместе с тольяттинским заводом «Красная Звезда», НАМИ, некоторыми другими партнерами готовят опытный образец автомобиля с топливными элементами на борту, которые работают на водород. Система помещается в подкапотном пространстве.
    Япония — лидер в технологии производства машин. Компания «Тойота» первой в мире поставила на поток автомобили с гибридным двигателем (бензиновый мотор и электродвигатель, без коробки передач). Автомобили, работающие на топливных элементах, фактически на водороде (выхлоп — обычный водяной пар), выпускают «Тойота» и «Хонда».
    Американские исследовательские агентства предсказывают весьма значительный рост продаж автомобилей с гибридными силовыми установками. По прогнозам, к 2008 г. в США будут покупать до полумиллиона машин такого типа. А спустя пять лет рынок вырастет еще на 50%. В 2002 г. гибридным моделям отдали предпочтение 38 тыс. американцев, сегодня — до 54 тыс.
    На международном автосалоне в 2004 г. в Париже экологические автомобили были весьма популярны. Потребитель в первую очередь интересуется, насколько «прожорлив» его будущий автомобиль, нежели тем, каковы литраж и мощность двигателя. Немецкий концерн привез на автосалон свою концептуальную модель BMW Clean Energy — автомобиль, двигатель которого работает на водородных элементах. «Toyota» показала новую, более мощную модификацию своего бензин-электрического гибрида Prius GT. Мощность его двигателя за счет совмещения 1,5-литрового бензинового мотора и электропривода увеличена до 147 л.с. Также впечатляет и другая разработка концерна, которая была показана в Париже, концепт D-4D 180 Clean Power, выхлоп 2,2-литрового двигателя которого на 50— 80% безопаснее самых жестких экологических требований Евро-4.
    АвтоВАЗ выставил опытный образец автомобиля с водородным двигателем.
    Электромобиль. Только с 60-х годов (особенно после энергетического кризиса 1973 г.) возник интерес к их массовому использованию. Это было вызвано не только энергетическими, но и серьезными экологическими проблемами: электромобиль не загрязняет и не подогревает воздух, он не такой шумный.
    В 1993 г. в Калифорнии (США) принят закон, предусматривающий обязательный выпуск национальными производителями не менее 2% автомобилей с «нулевым выхлопом», прежде всего электромобилей.
    В 1998 г. фирма «Дженерал моторе» построила самый дорогостоящий электромобиль. Его начинка — 44 никель-металлгидрид-ные батареи, топливные ячейки и трехфазный электромотор мощностью 137 л.с., разгоняющий машину весом 1300 кг до 150 км/ч с общим пробегом 500 км от одной зарядки. Исходным топливом для электромобиля служит технический спирт — метанол. Смешиваясь с водой, спирт разлагается в испарителе на водород и двуокись углерода. Водород поступает в топливные ячейки и после ионизации вырабатывает электроэнергию, подпитывающую батареи. Ионы окисляются кислородом, содержащимся в воздухе, и превращаются в воду, которая используется на первой стадии цикла. Таким образом решается масса проблем, которые прежде делали автомобиль на электротяге столь непривлекательным: батареи не нужно заряжать от сети, а баки — заправлять взрывоопасным водородом. Правда, здесь есть одно «но». Аналогичные установки американцы используют в космосе. И цена их столь заоблачная, что о «гражданском» применении таких установок пока не может быть и речи.
    Страна, которая первой выйдет на мировой рынок с электромобилем, не уступающим автомобилю с бензиновым двигателем, окажется лидером в гонке за транспорт XXI в.
    Опередив в очередной раз остальные страны, Япония вступает в эру электромобилей. В Осаке постоянно действует первая на планете сеть скоростных подстанций, которым необходимо всего лишь 30 мин, чтобы «заправить» экологически чистый автомобиль.
    В России только Волжский автомобильный завод, не считая мелких опытно-конструкторских фирм, выпускает электромобили. В его арсенале «Ока-электро», длиннобазная «Нива» ВАЗ-21313, «Пляжнуй «Эльф» и показанный на Парижском автосалоне 1999 г. оригинальный электромобиль «Рапан». Электрическая «Ока» весьма уверенно чувствует себя в плотном городском потоке, свободно разгоняясь до 100 км/ч. Запаса хода полностью заряженной машины хватает на 100 км при движении по городу. Главная проблема — в несовершенстве аккумуляторных батарей. Создано и :>ксплуатируется несколько десятков аккумуляторов, в том числе никель-кадмиевые, никель-серные, серебряно-цинковые и др. Большинство имеет короткий срок службы, незначительную энергоемкость и высокую стоимость, сопоставимую порой со стоимостью всего автомобиля. Кроме того, для их подзарядки требуется немало времени. Та же «Ока-электро», оснащенная никель-кадми-евой батареей, заряжается не менее 6—7 ч.
    Перезарядка воздушно-алюминиевых батарей не требует использования электросети, а сводится к механической замене отработанных алюминиевых анодов новыми, на что уходит не более 15 мин. Еще проще и быстрее происходит замена электролита для удаления из него осадка гидроокиси алюминия. На заправочной станции отработанный электролит подвергают регенерации и используют для повторной заправки электромобилей, а отделенный от него гидроксид алюминия направляют на переработку. Автомобильная энергоустановка 92ВА-240 выпускается пока в опытных партиях.
    В 2001 г. в Москве начали использоваться аккумуляторные электромобили «Муравей», предназначенные для уборки тротуаров и пешеходных зон. Эти экологически чистые машины работают только от электроэнергии и заряжаются от обычной розетки в 220В в течение 8 ч. Продолжительность их работы без перезарядки — около 4-5 ч.
    Эти машинки высотой около полутора и длиной два метра были созданы конструкторским бюро «Тетр». Электромобиль «Муравей» получил бронзовую медаль на Первом международном салоне инноваций и инвестиций.
    Недавно российские ученые предложили принципиально новый подход к решению проблемы: вырабатывать электроэнергию на борту электромобиля непосредственно из бензина (без теплового двигателя и генератора). Компактные электромоторы установлены прямо в колесах (рис. 2). Это так называемый механотронный узел, который не только экономит электроэнергию, но и во много раз снижает вес электромобиля. Компьютер управляет всеми колеса-
    ми: тут и антиблокировочная система и система курсовой устойчивости. Под днищем машины установлены блоки топливных элементов — автономные электростанции суммарной мощностью 40 кВт. Дополнительно в цепь включен буфер из суперконденсаторов — для мгновенного повышения мощности. Заправиться можно бензином на обычной бензоколонке, но эффективнее использовать метанол, который можно синтезировать из угля или природного газа. Подойдут водород и даже спирт. Расход топлива для автомобиля класса «Волга» составляет 3,5 л метанола на 100 км.
    Механотронные узлы на электромобилях — дело будущего. Наука еще не подошла к созданию миниатюрных и достаточно мощных узлов. Для этого нужно решить проблему сверхпроводимости.
    В июне 2004 г. на саммите «большой восьмерки» на острове Си-Айлен (США) главы держав передвигались на электромобилях. Машинки в качестве официальных средств передвижения представил концерн «Daimler—Chrysler», точнее, его подразделение GEM (Global Electric Motorcars), выпускающее подобные автомобили с 1998 г. В США их уже более 28 тыс. Машинки стоимостью от 7000 долларов чаще всего встречаются на территориях университетов, в военных городках, на полях для гольфа и в центрах городов, где проезд обычным автомобилям запрещен. На них полицейские патрулируют национальные и частные парки. Максимальная скорость электромобиля для саммита — чуть более 40 км/ч. Модели, ездящие по трассам, разгоняются до 55 км/ч. По международным стандартам такие машины классифицируются как автомобили с нулевой эмиссией, т. е. бесшумные и абсолютно безвредные для окружающей среды.
    В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. Предполагается, используя усовершенствованные источники тока, создать и передать в эксплуатацию электромобили, способные экономически и технически конкурировать с обычными автомобилями. Последующие этапы развития электромобилей связывакЬт с их серийным и массовым производством и постепенным увеличением доли в автомобильном транспорте. В 2025 г. электромобили могут составлять 15% общего числа автомобилей мира.
    Альтернативные виды топлива. Во всем мире ученые ищут и пытаются освоить альтернативные виды топлива. Особенно это важно для регионов с неблагоприятной экологической обстановкой. К подобным видам топлива относится газо-хол-бензин, или дизельное топливо с 10—20%-ной добавкой этилового спирта, вырабатываемого из отходов растениеводства и лесопереработки, ранее вывозившихся на свалку. Если к середине 70-х годов было всего 5 стран, использовавших такое топливо, то к 1998 г. их стало 30.
    Первые пробы нетрадиционного топлива были сделаны в Бразилии. В 1968—1973 гг. там была разработана правительственная программа «Проалколь», рассчитанная на 10—15 лет. Она предусматривала «оснащение» нефтеспиртовым топливом не менее 2/3 всего автотранспорта страны.
    Многие рассматривают метанол, или древесный спирт, как перспективное автомобильное топливо, альтернативное бензину. С экологической точки зрения наиболее перспективно углеродное топливо. Оно сгорает «чище», образуя главным образом диоксид углерода и воду. Кроме того, давление паров метанола в несколько раз ниже, чем паров бензина, поэтому испарение метанола практически не загрязняет окружающую среду. В выхлопных газах автомобиля, работающего на метаноле, содержится в 5 раз меньше двуокиси углерода и в 10 раз меньше различных углеводородов по сравнению с современными автомобилями с бензиновыми двигателями. В выхлопах работающих на метаноле автомобилей практически нет твердых веществ (сажи) и токсичных веществ, за исключением формальдегида.
    Главный недостаток метанола — более низкое энергосодержание: в единице его объема заключено примерно в два раза меньше энергии, чем в единице объема бензина или дизельного топлива. Это значит, что топливный бак для метанола больше и тяжелее. Преимущества метанола — высокое октановое число, низкие потери при сгорании и способность к конверсии (превращению) в газ с высоким энергосодержанием.
    Для повышения КПД двигателя надо увеличить степень сжатия горючей смеси в цилиндре. Однако в бензиновых двигателях сжатие не должно быть больше 4—5-кратного. Метанол позволяет повысить степень сжатия до 15-кратного. В силу этого он обеспечивает повышение характеристик мощности и КПД, что обусловливает его предпочтение в автогоночной технике.
    Кроме того, метанол позволяет полностью снизить потери тепла при сгорании, что кардинально изменяет систему охлаждения двигателя. В частности, можно, по мнению некоторых специалистов, вообще отказаться от радиатора и вентилятора, особенно при использовании керамических материалов в наиболее теплонагруженных узлах двигателя. Между тем снижение массы двигателя с охлаждающей системой на 1 кг позволяет снизить массу других частей автомобиля на 750 г. А более легкому автомобилю требуется меньше энергии для ускорения.
    Наконец, способность конверсии в газ с высоким энергосодержанием — также важное преимущество. Получается смесь газов монооксида углерода и водорода, именуемая синтез-газом с высоким
    энергосодержанием. Ее можно взять, применяя специальный катализатор, из тепла отработавших газов, что позволяет провести конверсию на борту автомобиля. Таким образом, благодаря утилизации тепла отходящих газов повышаются КПД, топливная экономичность двигателя и его экологическая чистота. В российском НИИ технологии материалов для этого процесса разработан новый катализатор, обеспечивающий полную конверсию метанола, высокую стабильность и отсутствие побочных продуктов. Причем свойства этого катализатора не ухудшаются при использовании технического метанола.
    Метанол имеет следующие недостатки. Выхлопы автомобилей на метаноле содержат в два раза больше формальдегида, чем выхлопы автомобилей на бензине, однако при работе на метаноле количество выбрасываемых углеводородов, способных превращаться в формальдегид, уменьшается в десятки раз. Следовательно, уровень формальдегида даже понизится. Если же полностью контролировать метанол в синтез-газе, то ни одного канцерогена, включая формальдегид, в выхлопе не будет.
    Самым перспективным сырьем для получения метанола служит уголь, запасы которого, в отличие от нефти и газа, намного больше. Спрос на метанол как транспортное топливо откроет новый рынок сбыта для угля.
    Средняя цена на метанол составляет 15 центов за 1 л против 29 центов за 1 л бензина. При увеличении объемов производства стоимость метанола будет еще ниже. Например, самый большой завод производительностью 900 тыс. т метанола в год построен в Чили фирмой «Келлог». Цена получаемого здесь метанола составляет всего 7 центов за 1 л.
    Специалисты связывают наше будущее с синтетическими видами топлива, солнечной и водородной энергетикой. Можно, конечно, сжижать природный газ и использовать его в качестве топлива для заправки машин. Но это не самая удачная идея: и дорого, и выхлопы небезупречны, да и характеристики топлива не самые лучшие. Однако газ — прекрасное сырье для получения синтетического моторного топлива. Ученые из Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН разработали технологию, позволяющую получать из природного газа синтез-газ (смесь СО и Н2), а из него — диметиловый эфир. Это вещество — нетоксичное, безвредное, с низкой температурой кипения — оказалось прекрасным моторным топливом. Идею о том, что диметиловый эфир может стать хорошей заменой бензину, высказывали американские нефтехимики еще в 1995 г. А сегодня это топливо с высоким октановым числом, с низкой температурой воспламенения, обеспечивающей холодный старт автомобиля, и на редкость бедными выхлопами, которые с боль-
    4 - 6659 шим запасом укладываются в стандарты Евро-3 и Евро-4, уже в руках у российских химиков. Причем не в лабораторных количествах, а в промышленных. Это промышленные установки. Они вполне мобильны, т. е. переработка природного газа возможна на месте его добычи.
    Источником углеводородного сырья может стать обычная биомасса, например стебли кукурузы или других культур. Получать этанол из бросового растительного сырья биотехнологическими методами научились уже давно. А теперь решена следующая задача. Академик И. Моисеев из Института общей и неорганической химии РАН предложил эффективную технологию восстановительной дегидратации спиртов в газовой фазе. Это означает, что из этилового спирта в одну стадию можно получить различные углеводороды, а из них — синтетическое моторное топливо.
    Организация автомобильного движения в городах с целью улучшения экологической обстановки. Для снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха необходимо регулировать транспортные нагрузки на улицах городов, стараться, чтобы они были более равномерными. Прежде всего следует учитывать структуру города: расположение промышленных и жилых районов, мест отдыха и центров культурно-бытового обслуживания. Наиболее загруженные участки транспортной сети надо дублировать, прокладывая новые линии движения транспорта.
    Примерно 20—30% общей протяженности всех улиц и проездов в городе составляют магистральные улицы. Именно на них сосредоточивается до 60—80% всего автомобильного движения, т. е. магистрали в среднем загружены примерно в 10—15 раз больше, чем остальные проезды.
    На дорогах города складывается нормальная обстановка, если на тысячу жителей приходится 10 машин. Коллапс наступает, когда на тысячу горожан появляется 500 автомобилей. Сейчас в Москве их 300. Значит, до критической черты, по мнению специалистов, осталось 7 лет. Ситуацию усугубляет то, что рост автомобильного парка происходит на фоне острого дефицита дорог.
    Серьезную проблему представляют автомобильные «пробки» в крупных городах. Дело в том, что объем выделяемых в атмосферу токсичных веществ связан с расходом топлива, который в свою очередь зависит от скорости движения автомобиля. Когда транспорт медленно движется по перегруженным улицам, расход топлива возрастает в 3—4 раза, следовательно, резко увеличивается выброс вредных веществ в атмосферу.
    Группа ученых Московского автомобильно-дорожного института по заказу правительства Москвы разработала концепцию развития транспортной системы Москвы до 2020 г. Специалисты выяснили, что дефицит магистральных улиц в Москве составляет 250— 300 км.
    Чтобы избавиться от «пробок», Москве необходимо увеличить пропускную способность улиц в 10 раз, а парковочные места увеличить — в 20. Территория, рассчитанная для автомобилистов, составляет всего 8% общей площади города. А нужно как минимум 20. Уличная сеть насчитывает 3,3 тыс. км, а для нормального движения требуется еще 2,5 тыс. Дороги занимают всего 1,3 тыс. км, а необходимо 1,9 тыс.
    В ближайшем будущем МКАД должен стать столичной магистралью, а все транзитные машины будут объезжать ее. В городе надо расширять дороги.
    Кроме того, необходимо:
    ♦ сделать въезд в центр Москвы платным. Город предлагают поделить на зоны, въезд в каждую из которых должен быть тарифицирован: чем ближе к центру, тем дороже;
    ♦ ограничить время парковки в пределах Садового кольца даже за деньги. Максимальное время стоянки для автомобиля не должно превышать 3 ч. Нарушителей штрафовать. Штрафы должны быть большими, вплоть до конфискации автомобиля;
    ♦ запретить грузовикам въезжать в Москву днем. Разрешить только ночью, когда они никому не мешают;
    ♦ начать строительство сети улиц в отдельных микрорайонах;
    ♦ при строительстве новых домов или реконструкции старых зданий закладывать новые дороги;
    ♦ построить скоростные внеуличные городские дороги;
    ♦ разработать генеральный план развития дорожного движения в Москве.
    Подземные переходы позволят разгрузить многие перекрестки, где задерживается автотранспорт. Как известно, у светофоров автомобили «газуют», работая на холостом ходу. Разветвленная сеть подземных тоннелей для пешеходов под улицами и площадями (в Москве их более 400) уменьшит вредное воздействие автотранспорта на городскую среду. Кроме того, будет организовано множество при-тротуарных платных автостоянок, что позволит уменьшить число машин в центре города и улучшить движение общественного транспорта.
    Столичные власти намерены ограничить въезд экологически опасного автотранспорта в некоторые районы города. В городе определены зоны пребывания только тех автомобилей, которые оборудованы специальными нейтрализаторами выхлопных газов. Водители, чьи машины имеют такое оборудование, во время техосмотра получат экологические паспорта, которые должны наклеиваться на лобовое стекло. Такая практика давно существует в Германии, Голландии и Скандинавских странах. У нас первыми «без-выхлопными зонами» станут некоторые районы юга, юго-востока, а также центр столицы. Полная карта охраняемых зон будет составлена на основе мониторинга городского воздуха, который проводят 29 станций. Ограничение коснется в первую очередь грузового транспорта, но в будущем и легковых автомобилей.
    В 2003 г. в Москве было 220 тыс. одних только грузовиков (плюс десятки тысяч приезжих). А еще 10 лет назад столица обходилась 80 тыс. С 1 декабря 2004 г. грузовым автомобилям грузоподъемностью выше 1 т въезд в пределы третьего транспортного кольца запрещен. С 1 декабря грузовикам предписано передвигаться лишь в ночное время — с 22.00 до 7.00. Исключение составляют грузовые автомобили, обеспечивающие социальные нужды города: доставляют кислород в больницы или хлеб в магазины. Не распространяется запрет и на специальный транспорт — машины оперативных и аварийных служб, имеющие соответствующие опознавательные знаки, окраску и надписи, автомобили городских служб, занятые на уборке улиц и дворовых территорий города, а также автомобили, сопровождаемые патрульными машинами ГИБДД. Зеленый свет власти дали и транспорту, обеспечивающему международные перевозки. Все они обязаны иметь разовые или постоянные пропуска, выдаваемые на год. Платных пропусков, на выдаче которых городские власти пытались заработать в 2000 г., не будет.
    Правила передвижения большегрузного транспорта (грузоподъемностью более 7 т) остаются прежними. Такие автомобили могут въезжать в столицу не далее чем до границы малого кольца Московской окружной дороги.
    Давно ожидаемым шагом может стать выведение за пределы городской черты всех грузовых терминалов, складов, в том числе и таможенных, куда изо дня вдень приезжают десятки тысяч фур. И, наконец, в перспективе можно заняться и самими транспортными предприятиями, выведя их из центра города в промышленные зоны. Все эти шаги предусмотрены концепцией столичной транспортной политики в сфере грузовых перевозок до 2010 г.
    Для стоянки большегрузных автомобилей на подъездах к городу и поблизости от кольцевой дороги строятся и уже начали действовать специальные терминалы — целые комплексы, включающие охраняемую стоянку, гостиницу, столовую, кафе, душевые, таможенный пункт, автосервис.
    Мосгордума приняла закон «О размещении автотранспортных средств на территории города». Он предусматривает, что стоянки в столице будут двух видов — муниципальные и частные. Размер оплаты услуг на муниципальных станет определять правительство Москвы, а на частных — их собственник. Кроме того, увеличивается сумма штрафа за стоянку в неположенном месте с 50 до 500 руб.
    В ЦАО Москвы проживают 169 тыс. автовладельцев. Для 126 тыс. машин мест под парковку не хватает. Еще 120 тыс. машин ежедневно приезжают в округ из других районов. Чтобы все машины обеспечить стоянкой, в ЦАО нужно построить около 80 тыс. парковочных мест.
    К 2007 г. в ЦАО будет 180 тыс. парковочных мест. Строить парковки решено постепенно. В 2004 г. в ЦАО появится около 10 тыс. новых парковочных мест, в 2005 г. — еще 15 тыс., в 2006-м — 25 тыс., а в 2007 г. реализация программы гаражного строительства завершится вводом еще 30 тыс. машиномест.
    Часть парковок будет построена на деньги инвесторов, остальные профинансирует город, но основные надежды мы возлагаем на частных автовладельцев, которые будут вкладывать деньги в строительство паркингов по схеме «народного гаража». Эта схема подразумевает, что автолюбители начнут вкладывать деньги в строительство собственных небольших гаражей, которые будут дешевле стандартных паркингов, а землю под их строительство выделят на льготных условиях.
    Внесены изменения в строительные нормы и правила. Теперь внутри дворов разрешены парковки на 300—500 машино-мест. Кроме того, многоэтажные паркинги будут возводить всего в 15 м от жилых домов. Раньше «запретная зона» была более 50 м.
    Поскольку в многоэтажных паркингах машино-место стоит дороже самого автомобиля, решено создать сеть дешевых многоярусных гаражей. Уже в ближайшее время в столице появятся десятки механизированных двухъярусных автостоянок.
    Стандартная «автомобильная этажерка» собирается из шести двигающихся по кругу платформ, прикрепленных к прочным металлическим балкам. В рассчитанную на шесть машин парковку на практике входят только пять. Машины передвигаются на стоянке по принципу «пятнашек». Для того чтобы выкатить стоящую сверху машину, необходимо освободить нижнюю ячейку, передвинув автомобиль на другую платформу. Поэтому одно место на стоянке всегда должно быть свободным.
    Ячеек в такой стоянке может быть сколько угодно. Разница будет заключаться только во времени погрузки автомобилей. По расчетам специалистов, максимальное число ячеек не должно превышать 10. Тогда процесс подъема и спуска машин не будет затягиваться. Полный цикл загрузки и разгрузки шестиместной стоянки занимает 10 мин. Время подъема одной машины не превышает
    1.5 мин, а переезд автомобиля вбок занимает всего 20 с. «Автомобильные этажерки» рассчитаны только на отечественные машины. Каждая платформа способна выдержать автомобиль до 2 т с максимальной длиной 5 м. Джипы и представительские модели в новые паркинги не войдут.
    Сборные стоянки можно располагать на земле, без фундамента. В ближайшее время такие паркинги появятся на московских улицах. Сейчас их можно ставить около магазинов, офисных зданий и на оживленных улицах — там, где места для стоянки практически нет.
    Кроме того, металлические устройства можно размещать в подземных паркингах, чтобы увеличить их вместимость. Высота стоянки всего 3,6 м, поэтому под землей она поместится легко. Предварительная стоимость комплекта — около 15 тыс. долларов, или по
    2.5 тыс. долларов с каждого парковочного места.
    Оставить машину можно будет только на стоянке. Остальным придется искать другое — платное — место для парковки. В этом нет ничего страшного. В юриспруденции есть термин «бремя собственности», означающий, что владелец должен нести ответственность, в том числе и материальную. Нарушители закона будут платить штраф в размере 5 МРОТ.
    В центре подземные парковки будут строиться на месте нынешних наземных. В частности, на Триумфальной площади перед гостиницей «Пекин», на Покровском бульваре и др.
    В 2004 г. постановлением № 351-ПП «Об организации мероприятий по Комплексной схеме организации дорожного движения в центре Москвы» определено разгрузить улицы в пределах Садового кольца от «пробок». Уже к 2007 г. все улицы в пределах Садового кольца переведут на одностороннее движение. На дорогах появятся десятки новых развязок и пешеходных переходов, а под парковку автомобилей построят огромное количество вместительных стоянок. Новый график обойдется городскому бюджету в 8 млрд рублей. Только на развитие системы дорожных указателей власти готовы выделить 180 млн рублей.
    К концу 2004 г. во всех переулках в центре города машины двигались только в одном направлении. Новые автомобильные съезды с мостов построили на Серебрянической и Москворецкой набережных, на Садовом кольце построят 12 пешеходных переходов.
    В 2004 г. в ЦАО появилось 95 новых стоянок, а к концу 2005 г. их станет на 108 больше. Все они платные. Въезд в центр (не транзитный) становится тоже платным.
    Именно отсутствие организованных стоянок стало главной причиной постоянных «пробок» в центре столицы. Возле тротуаров, где сейчас машины паркуются хаотично, будут разметка и специальные знаки. Земля останется в собственности города, в ведении префектур, которые после конкурсов смогут заключить договоры эксплуатации парковок с выигравшими тендер частными фирмами. Естественно, все эти парковки будут платными.
    В 2004 г. распоряжением № 227-РЗМ «О тарифах за пользование городскими платными парковками для ГУП города Москвы “Городская служба платных парковок”» стоимость часа стоянки в центре Москвы повысилась с 10 до 40 руб.
    Эффективной мерой снижения вредного влияния на горожан автомобильного транспорта становится организация пешеходных зон с запретом въезда туда транспортных средств (рис. 3).
    Большое значение имеет строительство дорог для освобождения городов от транзитного транспорта. Так, в 1998 г. на автомагистрали Москва—Симферополь открылось движение на участке протяженностью 54,5 км, позволившее разгрузить от транзитного транспорта Тулу и Щекино. Вокруг Вологды построена объездная автодорога, связавшая в единую транспортную систему федеральные автотрассы Москва—Архангельск и Вологда—Новая Ладога. Это позволит защитить историческую часть города с памятниками архитектуры XVI-XVIII вв.
    Обеспечить экологическую безопасность автомобильных дорог призвано совместное распоряжение Министерства природных ресурсов России и Министерства транспорта России. В 2003 г. документ предусматривает совместную экологическую паспортизацию автомобильных дорог. В экологическом паспорте будут отражены все показатели воздействия дорог на окружающую среду: загазованность воздуха, загрязнение поверхностных вод, уровень шума, воздействие на придорожный растительный и животный мир.
    Гаражи для личных автомобилей. В наших городах подавляющая часть личных автомобилей размещается во дворах жилых домов, на зеленых газонах и площадках для отдыха. Это ухудшает условия проживания населения.
    В 2003 г. принята программа строительства гаражей для личных автомобилей москвичей. 90% автовладельцев уберут свои машины с улицы не в 2020-м, как предусматривалось Генпланом развития Москвы, а в 2010 г.
    Гаражным строительством город занимается с 1996 г. Для того чтобы обеспечить гаражами всех желающих, в 2005—2007 гг. планируется возводить ежегодно по 140 тыс. машино-мест, а к 2010 г. — по 170 тыс.
    а — автомобили и пешеходы движутся на одном уровне; б — транспорт движется по эстакадам — пешеходы под ними, но по поверхности земли; в — транспорт движется на уровне земли, пешеходы — под ним в тоннелях; г — транспорт проходит в тоннелях, пешеходы — над ним по поверхности земли; д — транспорт движется по поверхности земли, пешеходы — над ним по эстакадам
    Поскольку земли не хватает, архитекторы вынуждены были поставить перед санитарной службой города вопрос об изменении нормативов, определяющих расстояние от гаража до дома, в сторону уменьшения, уравнять цены аренды места в паркинге и земли под «ракушками» (сейчас за землю под «ракушками» автолюбители не платят).
    Городские власти будут предлагать москвичам не только выку-пать-места в паркингах в собственность, но и брать их в долгосрочную и краткосрочную аренду, что гораздо выгоднее. Проблем с новыми местами не должно быть — только в 2003 г. в Москве построено несколько автостоянок на 36,6 тыс. машиномест.
    До сих пор строительство многоэтажных гаражей не приносило прибыли инвесторам из-за дороговизны мест в них (стоимость одного машино-места на такой парковке — 4—6 тыс. долларов). Пока москвичи предпочитают хранить свои машины в дешевых железных «ракушках», во дворах и на платных стоянках. Отчасти поэтому некоторые гаражи уже стали долгостроем. После введения в действие закона «О размещении автотранспортных средств в Москве» большинству владельцев автомобилей придется или покупать место в дорогостоящем многоэтажном паркинге, или регулярно платить крупные штрафы. В многоэтажные гаражи также планируется перевести большинство «плоскостных сооружений», т. е. гаражных кооперативов.
    В настоящее время разработано архитектурно-градостроитель-ное проектное предложение о строительстве мини-паркингов. Это модульная система стоянок, которые могут располагаться прямо во дворах, между домами, причем планировочные и композиционные решения согласуются с любой конфигурацией двора, даже на небольших площадках. В основе модуля железобетонный или металлический каркас с монолитными или сборными плитами перекрытий. Способ хранения автомобилей в мини-паркинге — открытый, манежного типа. Машины стоят под крышей, хотя со всех сторон продуваются ветром. Практика показывает, что естественная вентиляция для автомобилей полезнее, чем перепад температур при хранении в отапливаемом гараже. В отличие от капитальных стоянок с бетонными стенами автомобили служат элементом эстетики.
    Итак, преимущества системы мини-паркингов. Во-первых, низкая цена: по расчетам, себестоимость машино-места не превысит 2 тыс. условных единиц. Во-вторых, непосредственная близость от дома. В-третьих, при возможной перепланировке жилого квартала мини-паркинг легко переносится на другое место. И наконец, сохранность автомобилей при наличии сторожа обеспечивается ничуть не хуже, чем в капитальных гаражах.
    Все жилые новостройки в центре обязательно будут иметь гаражные паркинги при условии, что это не нарушит исторически сложившийся архитектурный ландшафт и не повредит археологическим работам. Для окраин разработаны новые типы подземных паркингов — не более 50 машино-мест. Они легко помещаются во дворах и не портят вид из окон, потому что на их крышах оборудуются спортплощадки.
    Новый подход архитекторы предложили и к подземным паркингам: строить их не только под самим домом, но и по соседству, располагая сверху торговый или спортивный центр. С интересом встречено предложение строить гаражи над магистралями, перекрывая их.
    Борьба с обледенением дорог. Долгое время московские улицы спасали от обледенения смесью 92% песка и 8% технической соли. Получалось дешево и, главное, удобно для нормального движения транспорта. Однако весной скопившийся на дорогах песок основательно забивал водостоки. Поэтому в 1995 г. решено было перейти на чистую соль, которая во многих странах и по сей день считается самым надежным средством против гололеда. Хлористый натрий тоже оказался высокоэффективным, тем более что расходовали его не скупясь. Если в США или в Европе соль применяется в строгой дозировке: 30 г на 1 м2 дорожного покрытия, то в Москве норму перекрывали в 3—4 раза. Спецмашины работали так же, как некогда разбрасывая пескосоляную смесь. Дороги быстро освобождались от ледяной корки и просыхали. Пересол выбеливал и разъедал все: кузова, колеса автомобилей, обувь прохожих и даже контактную сеть трамваев и троллейбусов.
    Важнейшим, если не самым главным, критерием в подборе новых антиобледенителей стала их химическая нейтральность к металлам, резине, пластмассе, прочим материалам. Нормы распределения на площадях нового жидкого реагента «Антиснег-1» оказались в три раза меньше, чем у технической соли, а снежной массы он растапливал в пять раз больше. Он не содержал хлора, не способен был нанести какой-либо вред кузовной стали, шинам, дорожному покрытию, обуви. Однако, попадая на голый асфальт, реагент выделял резкий запах уксуса. Технология его применения предполагала упреждающее распыление за 3 часа до снегопада. С выпадением снега запах должен быстро исчезать. Это подтвердилось в Зеленограде, а затем и в ряде других районов Москвы, где зимой 2002 г. применяли «Антиснег-1». Кроме того, замеры санитарных служб города не выявили сколько-нибудь опасной для здоровья людей концентрации газов, хотя астматикам и аллергикам пришлось все же понервничать. Словом, дискомфорт, испытанный гражданами, обернулся опять их многочисленными жалобами. В осенне-зимнем сезоне 2002/2003 г. «Антиснег» использовать на столичных дорогах не стали.
    Но помимо этого реагента в зиму 2002 г. применялись еще четыре других. Твердые «Биомаг» и ХКФ, жидкие ХКМ и «Нордекс». Они признаны экологически безопасными и достаточно эффективными антиобледенителями, к тому же на 30—70% дешевле «Антиснега». Однако они создавали «масляную» пленку на дороге. Их основа — хлористый кальций (заменивший NaCl) — отменно работает при низких температурах. Но стоит столбику термометра приблизиться к нулевой отметке, как реагент образует с водой чрезвычайно опасную для движения по ней смесь. При скорости, например, 40 км/ч ледяная пленка на дороге увеличивает тормозной путь автомобиля в 1,6 раза, а «Нордекс» — почти втрое.
    Из всех придуманных человечеством противогололедных реагентов только поваренная соль не ухудшает коэффициент сцепления.
    Отказываться от хлористого натрия ведущие автомобильные державы не собираются. Продолжают каждую зиму высыпать миллионы тонн технической соли на свои земли. Правда, строго дозируя ее на каждом дорожном участке.
    Раньше тысячи тонн отработанного электролита ежегодно попадали в отвалы Соликамского магниевого завода и Березниковской «Ависмы», а предприятия платили штрафы за загрязнение окружающей среды.
    Российский дорожный комитет рекомендовал повсеместно использовать новую технологию для обработки электролитом автодорог, улиц, тротуаров, перронов вокзалов и даже взлетных полос аэродромов. Это означает, что металлурги Соликамска и Березников получают государственный заказ и стабильный сбыт своих отходов.
    Автоматизированные системы управления городским транспортом. Уменьшить вредные выбросы в атмосферу можно путем более рациональной организации автомобильного движения. Только благодаря уменьшению числа светофоров, усовершенствованию методов регулирования транспортных потоков, строительству дополнительных развязок и эстакад, позволяющих ликвидировать «пробки», можно вдвое сократить вредные выбросы.
    В качестве примера рассмотрим, как действует в Москве в пределах Садового кольца телеавтоматическая система управления транспортом «Старт».
    Она состоит из десятков тысяч индуктивных детекторов (датчиков), вмонтированных в покрытие улиц вблизи перекрестков. Зафиксированная датчиками информация о плотности и скорости транспортных потоков через электронные устройства поступает в вычислительный центр (ВЦ). Здесь за считанные минуты данные обрабатываются ЭВМ и выдается решение, которое тут же реализуется через систему управляемых светофоров и указателей.
    Для составления программы, на основе которой работают ЭВМ системы «Старт», исследовались транспортные потоки приборами, установленными на тротуарах, в автомобилях и на патрульных вертолетах ГИБДД. На основе полученных закономерностей движения в городе, сложных математических зависимостей были разработаны модели оптимального управления транспортными потоками. С учетом количества и скорости транспортных единиц, числа перекрестков и полос движения, протяженности перегонов, состояния проезжей части и других факторов определяется оптимальная продолжительность сигнала каждого светофора по всем направлениям движения в городе, что обеспечивает оптимальную организацию транспортных потоков.
    Программы, заложенные в ЭВМ, учитывают время года, день недели, состояние проезжей части, погоду и т. д.
    Постоянный контроль за работой системы ведут специалисты ВЦ, расположенного на Садовом кольце.
    Итак, система имеет замкнутый контур управления дорожным движением: транспорт — детекторы (датчики) — ЭВМ — светофорная сигнализация и дорожные знаки — транспорт.
    В 2000 г. в столице введена вторая очередь этой телеавтоматической системы: Профсоюзная, Люблинская и Нижегородская улицы, проспект Мира, Ярославское, Хорошевское и Алтуфьевское шоссе, Волгоградский и Рязанский проспекты. В результате работы первой очереди «Старт» пропускная способность улиц центральной части города возросла на 10—12%.
    В 2001 г. дополнительно установлены 33 телекамеры. Система внедрена в центральной части города, т.е. в пределах Садового кольца, где на 44 наиболее сложных транспортных развязках движение контролируется 83 телевизионными камерами, которые передают изображение на экран управляющего центра. Также к центру по оптическим линиям связи подключены 18 табло и управляемые дорожные знаки на 10 участках МКАД.
    Достоинство работы системы «Старт» смогут оценить автовладельцы, имеющие доступ в Интернет. На сайте «www.77.ru» отражается ситуация с «пробками» в городе в режиме реального времени. По городу ежедневно курсируют 20—100 машин автоклуба «Ангел». Они наблюдают за появлением заторов и сразу же передают эту информацию своим диспетчерам, а те — в ГИБДД, откуда информация поступает на сайт. От момента поступления сообщения о «пробке» до появления информации на сайте проходит всего 5—7 мин. У этой системы есть серьезные недостатки. Во-первых, не всегда водители «Ангела» замечают затор. Тогда информация, естественно, не поступает. Во-вторых, пока информация обрабатывается, затор может исчезнуть.
    Создатели сайта возлагают на систему «Старт» большие надежды, когда информация из центра управления системой будет поступать напрямую на сайт. Это осуществится, когда система охватит большинство городских магистралей.
    В 2001 г. в Санкт-Петербурге на Невском проспекте установили новую систему автоматизированного управления дорожным движением. Это позволило улучшить движение транспорта, повысить безопасность пешеходов, транспорта и пропускную способность магистралей. Новая автоматика облегчает одновременное регулирование движения на 500 перекрестках.
    За рубежом иной подход к этой проблеме. Специалисты компании BMW считают, что совокупного интеллекта бортовых компьютеров множества машин, находящихся неподалеку друг от друга, вполне достаточно, чтобы проанализировать дорожную ситуацию и известить о ней всех участников движения. Сигнал тревоги подает бортовой компьютер автомобиля, первый заметивший замедление, «рваный» режим движения и прочие приметы затора. Получив предупреждение, компьютер другого транспортного средства проанализирует ситуацию и, сверившись с электронной картой местности, подскажет водителю возможные пути объезда. Поскольку импульс передается от одного участника движения к другому по цепочке, дальность действия системы практически безгранична. Помимо информации о пробках автомобили могут обмениваться данными об опасных погодных явлениях, например дожде, тумане и гололеде, и заранее задействовать бортовые системы активной безопасности.

Охрана атмосферного воздуха


    Охрана атмосферного воздуха — система мер, осуществляемых органами государственной власти РФ, органами государственной власти субъектов РФ, органами местного самоуправления, юридическими и физическими лицами в целях улучшения качества атмосферного воздуха и предотвращения его вредного воздействия на здоровье человека и окружающую природную среду.
    Согласно Федеральному закону «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» атмосферный воздух в городах и сельских поселениях, на территориях промышленных организаций не должен оказывать вредное воздействие на человека.
    Критерии безопасности и безвредности для человека атмосферного воздуха в городах и сельских поселениях, на территориях промышленных организаций, воздух в местах постоянного или временного пребывания человека, в том числе предельно допустимые концентрации (уровни) химических, биологических веществ и микроорганизмов в воздухе, устанавливаются санитарными правилами.
    Нормативы предельно допустимых выбросов химических, биологических веществ и микроорганизмов в воздух, проекты санитарно-защитных зон утверждаются при наличии санитарно-эпи-демиологического заключения о состоянии указанных нормативов и проектов санитарным правилам.
    Органы государственной власти РФ, органы государственной власти субъектов РФ, органы местного самоуправления, индивидуальные предприниматели, юридические лица в соответствии со своими полномочиями обязаны осуществлять меры по предотвращению и снижению загрязнения атмосферного воздуха в городских и сельских поселениях, воздуха в местах постоянного или временного пребывания человека, по обеспечению соответствия атмосферного воздуха в городских и сельских поселениях, воздуха в местах постоянного или временного пребывания человека санитарным правилам.
    Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» (1999) устанавливает правовые основы охраны атмосферного воздуха и направлен на реализацию конституционных прав граждан на благоприятную окружающую среду и доступную информацию о ее состоянии.
    Законодательство РФ в области охраны атмосферного воздуха основывается на Конституции РФ и состоит из федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» (1999) и принимаемых в соответствии с ним других федеральных законов и иных нормативных правовых актов РФ, а также законов и иных нормативных актов субъектов РФ.
    Законодательство субъектов РФ в области охраны атмосферного воздуха вправе предусматривать введение дополнительных экологических требований охраны атмосферного воздуха.
    Государственное управление в области охраны атмосферного воздуха основывается на следующих принципах:
    ♦ приоритет охраны жизни и здоровья человека, настоящего и будущего поколений;
    ♦ обеспечение благоприятных экологических условий для жизни, труда и отдыха человека;
    ♦ недопущение необратимых последствий загрязнения атмосферного воздуха для окружающей и природной среды;
    ♦ обязательность государственного регулирования выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ гласность, полнота и достоверность информации о состоянии атмосферного воздуха и его загрязнении;
    ♦ научная обоснованность и комплексность подхода к охране
    - атмосферного воздуха и охране окружающей среды в целом;
    ♦ обязательность соблюдения законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха, ответственность за нарушение данного законодательства.
    Государственное управление в области охраны атмосферного воздуха осуществляется правительством РФ непосредственно или через специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха, а также органами государственной власти субъектов РФ.
    К полномочиям органов государственной власти РФ в области охраны атмосферного воздуха относятся:
    ♦ формирование и проведение единой государственной политики в области охраны атмосферного воздуха на территории РФ;
    ♦ установление порядка разработки и утверждения гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы и других экологических нормативов в целях охраны атмосферного воздуха;
    ♦ формирование единой нормативно-методической базы в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ установление и обеспечение реализации федеральных целевых программ охраны атмосферного воздуха;
    ♦ установление порядка государственного учета выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ установление порядка разработки технических нормативов выбросов, утверждение технических нормативов выбросов, а также перечня объектов (кадастра), в отношении которых они разрабатываются;
    ♦ установление порядка разработки и утверждения предельно допустимых выбросов;
    ♦ установление порядка определения и взимания платы за загрязнение атмосферного воздуха, а также порядка возмещения вреда, причиненного здоровью граждан и окружающей природной среде загрязнением атмосферного воздуха;
    ♦ установление порядка выдачи разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ установление порядка использования сбросов, полученных за выдачу разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ установление порядка организации и проведения государственного контроля за охраной атмосферного воздуха;
    ♦ установление порядка финансирования систем государственного состояния атмосферного воздуха и обеспечение его финансирования;
    ♦ установление порядка ограничения, приостановления или прекращения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, предусмотренных разрешениями на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ координация деятельности органов государственной власти субъектов РФ в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ определение величины уменьшения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и сроков, в которые будет осуществлено такое уменьшение в соответствии с федеральными программами охраны атмосферного воздуха и международными обязательствами РФ в данной области;
    ♦ осуществление иных полномочий в области охраны атмосферного воздуха в соответствии с законодательством в области охраны атмосферного воздуха.
    К полномочиям органов государственной власти субъектов РФ в области охраны атмосферного воздуха относятся:
    ♦ проведение политики РФ в области охраны атмосферного воздуха на соответствующей территории;
    ♦ принятие нормативных правовых актов субъектов РФ в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ участие в разработке предложений об установлении величины уменьшения вредных (загрязняющих) выбросов веществ в атмосферный воздух и сроков, в которые будет осуществлено такое уменьшение в соответствии с федеральными целевыми программами охраны атмосферного воздуха и международными обязательствами РФ в данной области;
    ♦ разработка и реализация региональных целевых программ охраны атмосферного воздуха;
    ♦ участие в пределах своей компетенции в организации государственного контроля за охраной атмосферного воздуха;
    ♦ участие в организации государственного мониторинга атмосферного воздуха и обеспечении его проведения;
    ♦ проведение мероприятий по защите населения при чрезвычайных ситуациях, представляющих угрозу для жизни и здоровья людей в результате загрязнения атмосферного воздуха;
    ♦ осуществление в пределах своей компетенции координации деятельности физических и юридических лиц в области ох-
    -раны атмосферного воздуха;
    ♦ информирование населения о состоянии атмосферного воздуха, его загрязнении и выполнении программ улучшения качества атмосферного воздуха и соответствующих мероприятий;
    ♦ иные, не отнесенные к ведению РФ, полномочия в области охраны атмосферного воздуха.
    Органы местного самоуправления могут наделяться отдельными государственными полномочиями в области охраны атмосферного воздуха в порядке, установленном законодательством РФ.
    Специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха в установленном порядке осуществляет деятельность в области охраны атмосферного воздуха совместно с другими федеральными органами исполнительной власти в пределах их компетенции и взаимодействует с органами исполнительной власти субъектов РФ.
    Нормирование качества атмосферного воздуха. Согласно Закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999) в целях определения критериев безопасности и безвредности химических, физических и биологических факторов для людей, растений и животных, особо охраняемых природных территорий и объектов, а также в целях оценки состояния атмосферного воздуха устанавливаются гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха.
    Гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха устанавливают или пересматривают в порядке, определенном правительством РФ.
    Разработанные гигиенистами предельно допустимые концентрации (ПДК) после их утверждения становятся общегосударственным нормативом, имеющим силу закона, определяют направление социально-экономических, технологических, санитарно-технических, планировочных и других мер по защите воздушного бассейна.
    Гигиеническое нормирование качества атмосферного воздуха имеет большое значение, поскольку является важным критерием защиты населения от вредных веществ.
    Гигиеническое нормирование в области охраны атмосферного воздуха началось в стране сразу же после Великой Отечественной войны. Основные положения, сформулированные известным ученым В. А. Рязановым, сводятся к следующему:
    1) допустимой может быть признана такая концентрация вредного вещества, которая не оказывает прямого или косвенного вредного и неприятного действия на организм, не снижает его работоспособности, не оказывает влияния на самочувствие и настроение людей;
    2) привыкание к вредным веществам рассматривается как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости этой концентрации;
    3) недопустимыми являются такие концентрации вредного вещества, которые оказывают влияние на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения.
    В нашем санитарном законодательстве существуют две ПДК — максимально разовая и среднесуточная. Максимально разовая ПДК учитывает так называемые залповые, массивные выбросы вредных веществ в атмосферу. Она характеризует разовое, одномоментное рефлекторное влияние загрязнения атмосферного воздуха на организм человека.
    Среднесуточная ПДК учитывает как пиковые, так и наименьшие концентрации атмосферных загрязнений, которые происходят в течение суток. Эта концентрация представляет собой среднюю арифметическую из всех проб, отобранных в населенном пункте в течение суток. Иными словами, среднесуточная концентрация включает в себя фоновые загрязнения атмосферного воздуха, а также как неблагоприятные, так и выгодные для населения условия.
    При разработке ПДК учитывают еще одно важное обстоятельство. Качество атмосферного воздуха должно быть таким, чтобы организму не пришлось использовать свои защитные механизмы. Установлено, что длительное напряжение этих механизмов при действии вредных веществ, поступающих с вдыхаемым воздухом, приводит к их торможению. Поэтому все нормативы качества воздуха должны находиться ниже того уровня, который приводит к мобилизации защитных сил организма.
    Среднесуточные ПДК устанавливают для человека на основании опытов на лабораторных животных. Однако для гигиенического нормирования содержания вредных веществ в атмосферном воздухе важно знать, как малые их концентрации действуют на человека при длительном действии. Для этого можно использовать метод динамического наблюдения за состоянием здоровья населения, которое проживает вблизи промышленного предприятия — источника загрязнения атмосферы. Исследования должны сопровождаться систематическим контролем атмосферного воздуха.
    В последние годы большое внимание уделяют изучению состояния заболеваемости населения в районах с чистым и загрязненным воздухом. Для того чтобы исследование могло дать объективные данные, необходимо подбирать микрорайоны с одинаковым уровнем медицинского обслуживания. Эти районы должны отличаться только уровнем загрязнения воздуха. При переходе от одного района к другому заболеваемость нарастает в той же последовательности, в какой нарастают концентрации загрязняющего вещества. Обследованию подлежат лица, которые проживают в данном районе длительный срок.
    На основании всех этих наблюдений уточняются ПДК, установленные в опытах на животных.
    В последнее время все больший интерес проявляется к изучению комбинированного действия химических веществ, находящихся в атмосферном воздухе. При комбинированном действии многих вредных веществ, одновременно поступающих в атмосферный воздух, довольно часто может наблюдаться эффект суммации и редко — антагонистические отношения.
    Нормирование содержания вредных веществ в атмосферном воздухе ведется с учетом мутационного, канцерогенного, тератогенного, гонадотропного, эмбриотропного действия атмосферных загрязнений.
    Степень загрязнения атмосферного воздуха населенных мест оценивается с учетом установленных таким образом ПДК.
    Гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха установлены для 2400 вредных веществ.
    Наряду с ПДК для многих химических веществ определены ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Эти нормативы имеют ограниченный срок действия (как правило, не более 3 лет). Кроме того, они применяются в основном для целей предупредительного санитарного надзора, в частности, при оценке воздухохранительных мер, предусматриваемых проектами строительства, организации санитарно-защитных зон и др. В настоящее время ОБУВ предложены более чем для 527 различных химических веществ.
    Нормативы выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух. Предельно допустимый выброс — норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха при условии непревышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы, других экологических нормативов.
    Временно согласованный выброс — временный лимит выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для действующих стационарных источников выбросов с учетом качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории в целях поэтапного достижения установленного предельно допустимого выброса.
    Согласно Закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999) в целях государственного регулирования выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух устанавливаются следующие нормативы таких выбросов:
    ♦ технические нормативы выбросов;
    ♦ предельно допустимые выбросы (ПДВ).
    Технические нормативы выбросов устанавливает специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха или другой специально уполномоченный Правительством РФ федеральный орган исполнительной власти по согласованию со специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха для стационарных источников вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.
    Предельно допустимые выбросы определяются территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха для конкретного стационарного источника выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.
    В случае невозможности соблюдения юридическими лицами, имеющими источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, ПДВ территориальные органы специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха могут устанавливать для таких источников временно согласованные выбросы (ВСВ) по согласованию с территориальными органами других федеральных органов исполнительной власти.
    ВСВ устанавливаются на период поэтапного достижения ПДВ при условии соблюдения технических нормативов выбросов и на-линии плана уменьшения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.
    Сроки поэтапного достижения ПДВ устанавливаются органами государственной власти субъектов РФ по представлению соответствующих территориальных органов специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.
    План уменьшения выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух разрабатывается и осуществляется юридическими лицами, для которых устанавливаются ВСВ с учетом степени опасности указанных веществ для здоровья человека и окружающей природной среды.
    Нормативы выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, методы их определения пересматриваются и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.
    Нормативы выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух ВСВ, методы их определения и виды источников, для которых они устанавливаются, разрабатываются и утверждаются в порядке, определенном Правительством РФ.
    Специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха совместно с другими федеральными органами исполнительной власти осуществляет организацию регистрационных испытаний вредных (загрязняющих) веществ и потенциально опасных веществ, которые оказывают или могут оказывать вредное воздействие на человека и окружающую природную среду, и их государственную регистрацию в соответствии с положением, утвержденным Правительством РФ.
    Разрешение на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух. Выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарным источником допускается на основании разрешения, выданного территориальным органом специальна уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха в порядке, определенном Правительством РФ.
    Решением на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух устанавливаются ПДВ и другие условия, которые обеспечивают охрану атмосферного воздуха.
    За выдачу разрешений на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух могут взиматься взносы в соответствии с законодательством РФ.
    При отсутствии разрешений на выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также при нарушении условий, предусмотренных данными разрешениями, выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух могут быть ограничены, приостановлены или прекращены в порядке, определенном Правительством РФ.
    Согласно Закону «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» нормативы ПДВ выбросов химических, биологических веществ и микроорганизмов в воздухе, проекты санитарно-защитных зон утверждаются при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии указанных нормативов и проектов санитарным правилам.
    Санитарно-защитные зоны. В целях охраны атмосферного воздуха в местах проживания населения устанавливаются санитарнозащитные зоны организаций. Размеры таких санитарно-защитных зон определяются на основе расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе и в соответствии с санитарной классификацией организаций.
    Согласно санитарным нормам и правилам 2.2.1.5/2.1.1.567—96 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» предприятия, их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источниками выделений в окружающую среду вредных и пахучих веществ, а также источниками шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн радиочастот, статического электричества, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (СЗЗ). Это обязательный элемент любого промышленного предприятия или другого объекта, которые могут быть источниками химического, биологического или физического воздействия на окружающую среду и здоровье человека.
    Санитарно-защитная зона — территория между жилищной застройкой и границами промплощадки, складов открытого и закрытого хранения материалов и реагентов, предприятий сельского хозяйства с учетом перспективы их расширения. Она предназначена для:
    ♦ обеспечения требуемых гигиенических норм содержания в приземном слое атмосферы загрязняющих веществ, уменьшения отрицательного влияния предприятий, транспортных коммуникаций, линий электропередачи на население, уменьшения факторов физического воздействия — шума, повышенного уровня вибрации, ультразвука, электромагнитных волн и статического электричества;
    ♦ создания архитектурно-эстетического барьера между промышленностью и жилыми районами;
    ♦ организации дополнительных озелененных площадей с целью усиления ассимиляции и фильтрации загрязнителей атмосферного воздуха, а также повышения активности процесса диффузии воздушных масс для локального благоприятного влияния на климат.
    Организация, озеленение и благоустройство СЗЗ должны учитываться на всех этапах разработки предпроектной и проектной документации, строительства и эксплуатации предприятия или промышленного комплекса.
    В предпроектной документации на строительство новых, реконструкцию или техническое перевооружение действующих предприятий и сооружений должны быть предусмотрены средства на организацию и благоустройство санитарно-защитных зон, включая переселение жителей, а в проектно-сметной документации должен содержаться проект ее организации, благоустройства и озеленения в соответствии с действующими нормативами.
    В проект организации СЗЗ должны быть включены:
    ♦ характеристика природно-климатических условий;
    ♦ отчеты о почвенном обследовании и изучении лесорастительных условий района озеленения;
    ♦ материалы инвентаризации зданий, сооружений и насаждений;
    ♦ материалы, характеризующие сельхозугодья.
    В зависимости от мощности, условий эксплуатации, концентрации объектов на данной территории, характера и количества выделяемых в окружающую среду токсичных и пахучих веществ, уровня создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов для предприятий, производств и объектов устанавливаются минимальные размеры СЗЗ: предприятия 1-го класса — 2000 м; 2-го класса — 1000 м; 3-го класса — 500 м; 4-го класса — 300 м; 5-го класса — 100 м.
    Для мини-производств (предприятий пищевой, парфюмернокосметической промышленности, общественного питания, зрелищных и культурных объектов) минимальная СЗЗ принимается равной 50 м при расчетном обосновании ее достаточности по шумовому воздействию.
    Требования к хозяйственной деятельности, оказывающей вредное воздействие на атмосферный воздух. В целях предупреждения вреда, который может быть причинен окружающей среде, здоровью и генетическому фонду человека, стандартами на новые технику, технологию, материалы, вещества и другую продукцию, которые могут оказывать вредное воздействие на атмосферный воздух, устанавливаются требования охраны атмосферного воздуха.
    Запрещается внедрение новых техники, технологий, материалов, веществ и другой продукции, а также применение технологического оборудования и других технических средств, если они не отвечают установленным законодательством требованиям атмосферного воздуха.
    Производство и использование топлива на территории РФ допускаются только при наличии сертификатов, подтверждающих соответствие топлива требованиям охраны атмосферного воздуха.
    Производство и использование на территории РФ технических, технологических установок, двигателей транспортных и передвижных средств и установок допускаются только при наличии сертификатов, устанавливающих соответствие содержания вредных (загрязняющих) веществ в выбросах технических, технологических установок, двигателей транспортных и иных передвижных средств и установок техническим нормативам выбросов.
    Сертификаты, подтверждающие содержания вредных (загрязняющих) веществ в выбросах технических, технологических установок, двигателей транспортных и иных передвижных средств и установок техническим нормативам выбросов, а также сертификаты, подтверждающие соответствие топлива установленным нормам и требованиям охраны атмосферного воздуха, выдаются в порядке, определенном Правительством РФ.
    Органы исполнительной власти РФ и органы государственной власти субъектов РФ могут вводить ограничения использования нефтепродуктов и других видов топлива, сжигание которых приводит к загрязнению атмосферного воздуха на соответствующей территории, а также стимулировать производство и применение экологически безопасных видов топлива и других энергоносителей.
    Запрещается выброс в атмосферный воздух веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для окружающей природной среды не установлена.
    Действия, направленные на изменение состояния атмосферного воздуха и атмосферных явлений, могут осуществляться только при отсутствии вредных последствий для жизни и здоровья человека и для окружающей природной среды на основании разрешений, выданных специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.
    Согласно закону «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» органы государственной власти РФ, органы государственной власти субъектов РФ, органы местного самоуправления, граждане, индивидуальные предприниматели, юридические лица в соответствии со своими полномочиями обязаны осуществлять меры по предотвращению и снижению загрязнения атмосферного воздуха в городских и сельских поселениях, воздуха в местах постоянного или временного пребывания человека, обеспечению соответствия атмосферного воздуха в городских и сельских поселениях, воздуха в местах постоянного или временного пребывания человека санитарным правилам.
    Требования охраны атмосферного воздуха при проектировании, размещении, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов хозяйственной и иной деятельности. При проектировании, размещении, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов хозяйственной и иной деятельности, при застройке городских и иных поселений должно обеспечиваться непревышение качества атмосферного воздуха в соответствии с экологическими, санитарно-гигиеническими, а также со строительными нормами и правилами в части нормативов площадей и озелененных территорий.
    При проектировании и разработке объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на качество атмосферного воздуха в пределах городских и иных поселений, а также при застройке и реконструкции городских и иных поселений, должны учитываться фоновый уровень загрязнения атмосферного воздуха и прогноз изменения его качества при осуществлении указанной деятельности.
    В проектах строительства объектов хозяйственной и иной деятельности, которые могут оказать вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, должны предусматриваться меры по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их обезвреживанию в соответствии с требованиями, установленными специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и другими федеральными органами исполнительной власти.
    Размещение объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на качество атмосферного воздуха, согласовывается со специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха или с его территориальными органами исполнительной власти.
    При вводе в эксплуатацию новых и реконструируемых объектов хозяйственной и иной деятельности, осуществляющих выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, должно обеспечиваться непревышение технических нормативов выбросов и ПДВ.
    Государственный учет вредных воздействий на атмосферный воздух. Юридические лица, имеющие источники выбросов вред
    ных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также количество и состав выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух подлежат государственному учету в порядке, определенном Правительством РФ.
    Перечень организаций, осуществляющих в установленном порядке статистические наблюдения в области охраны атмосферного воздуха на соответствующих территориях, определяется территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха по согласованию с территориальными органами государственной власти.
    Юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ, проводят инвентаризацию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников в порядке, определенном специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.
    Источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, перечни вредных (загрязняющих) веществ, подлежащих государственному учету и нормированию для организаций, городских и иных поселений, субъектов РФ и РФ в целом, устанавливаются на основании данных о результатах инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников в порядке, установленном специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.
    Мероприятия по защите населения при изменении состояния атмосферного воздуха, угрожающем жизни и здоровью людей. 6 городских и иных поселениях органы государственной власти субъектов РФ и органы местного самоуправления организуют работу по регулированию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух в периоды неблагоприятных метеорологических условий, которые способствуют накоплению вредных (загрязняющих) веществ в приземном слое атмосферного воздуха.
    Подготовка и передача соответствующих прогнозов определяется органами государственной власти субъектов РФ по представлению территориальных органов специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и территориальных органов других федеральных органов исполнительной власти.
    При получении прогнозов неблагоприятных метеорологических условий юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны проводить мероприятия по уменьшению выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, согласованные с территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха, обеспечивающими контроль за проведением и эффективностью указанных мероприятий.
    При изменении состояния атмосферного воздуха, которое вызвано'аварийными выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и при котором создается угроза жизни и здоровью человека, принимаются экстренные меры по защите населения в соответствии с законодательством РФ о защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
    Постановлением Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления» утверждены нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления.
    Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления применяются с использованием коэффициентов, учитывающих экологические факторы и дополнительного коэффициента 2 для особо охраняемых природных территорий, в том числе лечебнооздоровительных местностей и курортов, а также для районов Крайнего Севера и приравненных к ним местностей, Байкальской природной территории и зон экологического бедствия.
    Очистка выбросов в атмосферу. Запрещается размещение и эксплуатация объектов хозяйственной и иной деятельности, которые не имеют предусмотренных правилами охраны атмосферного воздуха установок очистки газов и средств контроля за выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.
    Газоочистительные и пылеулавливающие установки разделяют на технологические и санитарные. Установки технологической очистки — это сооружения и аппараты, включенные в технологический процесс и исключающие газовые выбросы в атмосферу. Установки санитарной очистки — сооружения и аппараты, препятствующие вредным технологическим и вентиляционным выбросам, а также служащие для возврата сырья.
    В основе многих технологических методов очистки газов лежат процессы взаимодействия газов с жидкими или твердыми поглотителями, а также процессы химического превращения ядовитых примесей в нетоксичные соединения при высоких температурах или в присутствии катализаторов. В связи с этим наибольшее распространение при очистке газов получили абсорбционные, адсорбционные и каталитические методы.
    Каталитический метод восстановления окислов азота применяют в нескольких системах получения азотной кислоты при давлении 3,5 х 205 Па. В схемах используют отечественные марки катализаторов на основе палладированной окиси алюминия.
    Среди методов очистки промышленных выбросов от сернистого ангидрида следует назвать:
    ♦ аммиачные методы, позволяющие одновременно с очисткой газов от окиси серы получать сульфит и бисульфит аммония, которые используются как товарные продукты либо разлагаются кислотой с образованием высококонцентрированного сернистого газа и соответствующей соли;
    ♦ методы нейтрализации сернистого ангидрида, позволяющие одновременно получать сульфиты и сульфаты, что обеспечивает высокую степень очистки газов, но получаемые продукты имеют ограниченный спрос в народном хозяйстве;
    ♦ каталитические методы, основанные на окислении сернистого ангидрида в присутствии катализаторов с получением разбавленной серной кислоты.
    Метод очистки от сернистого ангидрида должен быть выбран с учетом местных условий, наличия поглотителей и потребности в получаемых продуктах.
    В зависимости от природы сил, используемых в пылеулавливающих аппаратах для отделения частиц пыли от газового потока, их подразделяют на четыре основные группы:
    ♦ пылеосадительные камеры и циклоны;
    ♦ аппараты мокрой очистки газов;
    ♦ пористые фильтры;
    ♦ электрические фильтры.
    Из инерционных аппаратов центробежного типа наибольшее распространение получили циклоны. В отечественной практике применяют различные циклоны. При очистке большого количества газов для достижения высокой степени улавливания пыли устанавливают группу циклонов относительно небольшого диаметра, так называемые батарейные циклоны, состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов, объединенных в одном корпусе и имеющих общий коллектор для подвода, отвода газов и общий бункер для сбора пыли. В отличие от обычных в батарейных циклонах газовый поток получает необходимое для выделения пыли вращательное движение не с помощью подвода его по касательной, а с помощью направляющего аппарата. Размеры такого батарейного циклона значительно меньше, чем у группы обычных циклонов той же производительности.
    Батарейные циклоны можно устанавливать только в тех случаях, когда улавливаемая пыль обладает достаточной сыпучестью и не смачивается. В противном случае элементы циклона забиваются, и работа его затрудняется.
    Одним из простых и эффективных способов очистки промышленных газов от взвешенных частиц является мокрый способ, получивший в последние годы значительное распространение в отечественной промышленности и за рубежом. При высокой эффективности аппараты мокрой очистки газов отличаются от аппаратов сухой очистки дешевизной.
    Отдельные виды таких аппаратов, например турбулентные газопромыватели, могут быть применены для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм. По степени очистки они могут не только успешно конкурировать с такими высокоэффективными пылеуловителями, как рукавные фильтры, но и использоваться в тех случаях, когда рукавные фильтры нельзя применять из-за высокой температуры, повышенной влажности или взрывоопасности очищаемых газов. В аппаратах мокрой очистки газов одновременно со взвешенными частицами улавливаются паро- и газообразные компоненты.
    К недостаткам мокрой очистки можно отнести необходимость обработки образующихся сточных вод и защиты аппаратов от коррозии при обработке агрессивных сред, а также повышенный брыз-гоунос. Однако, несмотря на эти недостатки, мокрые газоочистительные аппараты с успехом применяют в химической промышленности и в газоочистных системах для одновременного охлаждения и увлажнения газов.
    В Москве на Северной ТЭЦ-27 функционирует уникальная установка «Денокс» по очистке газов датской фирмы «Хальтор Топ-се». В процессе сжигания топлива, в данном случае природного газа, образуются окислы азота, которые обычно попадают в атмосферу в дымовых газах. На Северной ТЭЦ-27 на их пути поставлен катализатор на целлюлозно-картонной основе с пропиткой окислами титана, ванадия и редких металлов, внешне напоминающий соты. Сюда предварительно впрыскиваются пары аммиака, которые благодаря катализатору при температуре 300—400°С вступают в реакцию с уходящими дымовыми газами. Происходит разложение окислов на водяной пар и азот, т. е. естественные компоненты атмосферы. Этот процесс денитрофикации окислов азота и дал название установке — De Nox.
    Эффективная каталитическая установка сокращает вредные выбросы в 4—10 раз по сравнению с нормой. На Северную ТЭЦ-27 приходится всего 1% общего загрязнения, т. е. она действительно представляет собой практически чистый в экологическом отношении промышленный объект.
    Там же применен и ряд других технических новшеств. Впервые в России здесь внедрена новейшая отечественная автоматизированная система управления технологическими процессами и непрерывного контроля уходящих газов. Все параметры выведены на мониторы в зал управления и легко обозримы. В сочетании с автоматической программой расчета рассеяния выбросов в режиме реального времени можно в любой момент определить влияние этого объекта на окружающую среду и доказать чистоту его работы.
    Российские специалисты Объединенного института высоких температур (ОИВН) РАН завершили работу по снижению выбросов окислов азота на одном из котлоагрегатов московской ТЭЦ-21. Ученые поставили перед собой задачу не улавливать эти окислы, а предотвратить их образование. Оказалось, что экономически это более выгодно. Не меняя оборудования, не строя ничего нового, специалисты ОИВН РАН разработали новые параметры режима горения. В результате удалось снизить выбросы окислов азота в 2—4 раза, а в Мосэнерго была составлена программа поэтапной модернизации режима управления котлами всех станций Москвы. Это будет способствовать значительному снижению выбросов окислов азота в атмосферу.
    В ОИВН РАН создан также новый электродинамический фильтр, который позволяет очищать выбросы электростанций от окислов азота, серы и пыли одновременно. Этот фильтр можно установить не только на газовых, но и на угольных станциях.
    Российскими учеными были найдены микроводоросли, способные утилизировать дымовые газы, перерабатывая их в «полезные» вещества. Специалисты из Института физиологии растений РАН и Академии тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова нашли одноклеточные водоросли, которые способны расти в атмосфере из чистой двуокиси углерода. Их испытали в лаборатории, снизив содержание углекислого газа до 50%. При такой концентрации они активно росли, а биохимический состав отличался от нормального, на что обратили внимание биотехнологи. Высокая концентрация диоксида углерода — это стресс для клетки. В подобной среде разные виды производят и накапливают неспецифические для них вещества, в том числе представляющие промышленный интерес, например каратиноиды, некоторые углеводы и жирные кислоты. При этом и масштабы могут быть далеко не лабораторными. Будем надеяться, что-в скором времени технические выбросы не будут поступать в атмосферу, а пойдут на выращивание биомассы определенного биохимического состава. Это прорыв в решении проблемы антропогенных выбросов в атмосферу.
    Безотходное и малоотходное производство. При всем огромном арсенале современной газоочистительной техники радикальным решением все-таки остается создание технологических процессов, основанных на комплексном использовании сырья, не дающем отходов, способных загрязнять природную среду.
    Возможно стабилизировать и даже улучшить окружающую среду путем более рационального использования всего комплекса природных ресурсов, создавая и развивая безотходное производство, реализуя программы ресурсосбережения. Растущие потребности в топливе, энергии, сырье и материалах на 75—80% должны удовлетворяться в результате их экономии, т. е. максимального исключения потерь и нерациональных расходов. Важно широко вовлекать в хозяйственный оборот вторичные ресурсы, а также попутные продукты.
    Под безотходной технологией понимают такой принцип организации производства, при котором цикл «первичные сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные сырьевые ресурсы» построен с рациональным использованием всех компонентов сырья, всех видов энергии и без нарушения экологического равновесия. Безотходное производство может быть создано в рамках комбината, отрасли, региона, а в конечном счете — во всех сферах народного хозяйства.
    Примером естественного «безотходного производства» служат некоторые природные экосистемы — устойчивые совокупности совместно обитающих организмов и условий их существования, тесно связанных друг с другом. В этих системах происходит круговорот веществ. Конечно, экосистемы не вечны и развиваются во времени, но они обычно настолько устойчивы, что способны не реагировать на некоторые изменения внешних условий.
    Безотходное производство может мыслиться лишь теоретически, поскольку законы природы не позволяют полностью превращать энергию в работу. Да и потери вещества не могут быть нулевыми. Довести их до нуля, пусть даже ценой огромных затрат, невозможно уже потому, что системы, улавливая отходы, после какого-то предела, сами начнут «производить» новые в большем количестве, чем те, для которых они были созданы. Более того, все промышленные химические реагенты содержат какое-то количество примесей. Ссылки на закон сохранения материи, из которого якобы вытекает возможность создания идеально безотходных производств, представляются наивными. Да и экосистемы при нормальном существовании вовлекают в круговорот не все вещества: после гибели животных, птиц и рыб остаются скелеты, моллюски-раковины. Но цель — максимально приблизиться к теоретическому пределу — определяет и средства ее достижения. В данном случае это комплексная переработка сырья, создание газообразных систем, разумное кооперирование, сочетание производств в рамках комбинатов и территориально-производственных комплексов. Понятие о безотходном производстве позволяет сформулировать требования к новым технологиям и новым аппаратам.
    В определении безотходного производства учитывается стадия потребления, что налагает ограничения на свойства производимых продуктов потребления, влияет на их качество. Главные требования — надежность, долговечность, возможность возвращения в цикл переработки или превращения в экологически безвредную форму.
    Важнейшей составной частью концепции безотходного производства являются также понятия нормального функционирования окружающей среды и ущерба, наносимого ей отрицательным антропогенным воздействием. Концепция безотходного производства основывается на том, что производство, неизбежно воздействуя на окружающую среду, не нарушает ее нормального функционирования.
    Создание безотходного производства представляет собой длительный и постепенный процесс, требующий решения ряда взаимосвязанных технологических, экономических, организационных, психологических и других задач. В основу создания безотходного промышленного производства на практике должны закладываться в первую очередь принципиально новые технологические процессы и оборудование.
    Новосибирские ученые предложили оригинальную идею — создание безотходного промышленного центра на основе управляемого взаимодействия выбросов многих предприятий. Другими словами, нужен газовый аналог обычной канализации.
    Реализовать это можно следующим образом. Не останавливая производственных процессов на предприятиях, проложить систему
    подземных труб для транспортировки газовых выбросов к распределительному устройству. Зная состав выбросов, с помощью этого устройства можно объединить их в группы и направить в простейшие реакторы первой ступени, где они, взаимодействуя между собой, образуют жидкие и твердые вещества. Те выбросы, которые не вошли ни в одну из групп, направляются в обход реакторов первой ступени.
    Газообразные продукты из реакторов последней: ступени подводятся к газовому коллектору, откуда попадают в подземную газовую магистраль, отводящую газ за город к единому специализированному предприятию. Оно должно быть оснащено аппаратурой и специальными реакторами, так что поступающие газы утилизируются либо обезвреживаются и выпускаются в атмосферу.
    Подключение предприятий к газовой канализации можно выполнить в очень короткое время без нарушения существующих систем выбросов.
    В нашей стране накоплен огромный опыт сооружения и эксплуатации трансконтинентальных газопроводов, оснащенных насосными станциями и работающих под давлением в десятки атмосфер. Авторы считают, что по сравнению с ними создание системы, предусматривающей транспортировку за черту города газовых выбросов под давлением немного выше атмосферного на расстояние в несколько километров, — несложная задача.
    Продукты утилизации газов можно использовать в народном хозяйстве. Тепло, поступающее от горячих газов из дымовых труб предприятий, могло бы пойти на промышленные и бытовые нужды города, в том числе и на энергетическое обеспечение предлагаемой системы.
    Безотходное производство требует рециркуляции газовых потоков. Примером такой организации технологического процесса является система использования аспирационного воздуха после очистки на рукавных фильтрах в корпусах обогатительных фабрик асбестовых комбинатов. Подобная система позволяет не только очистить воздух до требуемых нормативов, но и получать дополнительную продукцию и поддерживать нужную температуру внутри корпусов в зимний период без дополнительных затрат тепла.
    Безотходное производство предполагает кооперирование производств с большим количеством отходов (производство фосфорных удобрений, тепловые электростанции, металлургические, горнодобывающие и обогатительные производства) с производством — потребителем этих отходов, например предприятиями строительных материалов. В этом случае отходы в полной мере отвечают определению Д. И. Менделеева, назвавшего их «пренебрегаемыми
    5 - 6659 продуктами химических превращений, которые со временем становятся исходной точкой нового производства».
    На машиностроительной фирме «Хитачи Зоссен» около города Осака пущена в эксплуатацию первая в Японии установка по получению серной кислоты из отходящего сернистого газа такой низкой концентрации, перерабатывать который традиционными способами невозможно. Установка изготовлена в соответствии с приобретенной японской фирмой в нашей стране лицензией на производство принципиально новых промышленных аппаратов, действующих на основе так называемого нестационарного каталитического процесса, или, как назвали его химики США, «русского процесса», впервые в мире разработанного и осуществленного в Институте катализа Сибирского отделения РАН.
    Производя полезный продукт, установка эта одновременно выполняет и природозащитную роль, так как очищает промышленные выбросы завода от вредного их содержимого. На ее изготовление требуется в несколько раз меньше металла, чем на традиционную. Она автотермична, т. е. не только не требует обычных затрат тепла на поддержание химической реакции, но и сама вырабатывает высокотемпературное тепло, пригодное для отопления или для технологических целей.
    На комбинате «Печенганикель», расположенном в районе города Заполярный и поселка Никель, завершена реконструкция обогатительной фабрики. Это дает возможность получать более богатый концентрат (содержащий большее количество никеля и меди) — сырье для выплавки металла. А поскольку качество концентрата повысилось, то при прежнем объеме выпуска продукции удалось сократить количество плавильных агрегатов, которые и стали основными источниками вредных выбросов. Было шесть печей, стало две, из восьми конвертеров осталось лишь пять.
    Благодаря модернизации оборудования сократилось количество проплавляемого сырья, повысилось качество продукции и заметно уменьшились технологические выбросы.
    На «Печенганикеле» завершена реконструкция цеха обжига. Приходящий с обогатительной фабрики концентрат перерабатывается новым способом — брикетированием. Эта технология предполагает отказ от обжига. Обжиг — выжигание серы из концентрата, высвобожденная сера в виде летучего газа загрязняет воздух. Новый метод сохранит серу для нормальной плавки, повысит степень утилизации сернистого ангидрида. Этот проект полностью решит экологические проблемы города Заполярный и поселка Никель за счет колоссального (в 10 раз к сегодняшнему уровню) сокращения выбросов диоксида серы в целом по Кольской горно-металлургической компании.
    Согласно международной Конвенции о сокращении выбросов серы в атмосферу промышленные предприятия должны были сократить выброс на 40% к уровню 1980 г. На комбинате «Печенгани-кель» выбросы уменьшились на 61,6%, а «Североникеле» — на 80%.
    «Норильский никель» подписал со своим постоянным партнером — финской компанией «Оутокумпу» два контракта на реконструкцию первой и второй линий взвешенной плавки на На-деждинском металлургическом заводе, который входит в состав Заполярного филиала ГМК «Норильский никель» (Норильск, Красноярский край). Это уникальное предприятие. Здесь сочетаются два современных металлургических направления — актоклав-ная гидрометаллургия и автогенная плавка.
    По новой технологии, которая поэтапно вводится на производстве, большая часть сернистого газа, которая раньше поступала в атмосферу в качестве выбросов, утилизируется здесь же на заводе. Произведенная из газа сера складывается в отработанных рудниках. Во время реконструкции демонтируются конвертеры, которые считаются наиболее «слабыми» с экологической точки зрения звеньями производственной цепочки. Предусматривается модернизация отдельных узлов одной из печей взвешенной плавки, реконструкция другой. Все это будет сделано в соответствии с разработками норильских специалистов.
    В цехе горячей прокатки HJ1MK введена в строй первая в России печь нового поколения. Высокотехнологичный агрегат для нагрева стальных заготовок перед прокаткой сооружен по проекту бельгийской фирмы «Heurbel». Общая стоимость проекта — более 790 млн руб. В результате новации удалось существенно сократить время нагрева стальных заготовок. Автоматическая система управления фирмы «Siemens» (Германия) способна самостоятельно контролировать процесс нагрева металла и расход энергоресурсов, что обеспечит 50% экономии газа и снизит объем выбросов окислов азота и углерода в среднем на 27%. Экономический эффект от внедрения энергосберегающей технологии составит около 200 млн руб. в год. Проект окупится менее чем через 4 года.
    На Магнитогорском металлургическом комбинате создано электросталеплавильное производство. Взамен устаревших мартенов планируется построить современный цех с двумя электропечами. Реконструкция сталеплавильного и сортопрокатного производства позволила существенно уменьшить техногенную нагрузку на окружающую среду и сократить количество вредных выбросов примерно на 30 тыс. т в год. С пуском электроплавильного цеха ежегодный объем производства стали возрастет на 2 млн т.
    На Братском (БрАЗ) и Красноярском (КрАЗ) алюминиевых заводах, которые входят в холдинг «Русский алюминий», разработаны долгосрочные программы модернизации, результатом которых, наряду с улучшением экономических показателей, станет уменьшение выбросов. На модернизацию КрАЗа предполагается потратить порядка 3,5 млрд рублей.
    Чтобы снизить нагрузку на окружающую среду, на алюминиевых предприятиях необходимо внедрять новые технологии, при которых в процессе производства образуется минимальное количество вредных веществ. На Братском алюминиевом заводе завершен переход на экологически чистую технологию «полусухого» анода. Она позволяет сократить выбросы окиси углерода в 1,5 раза, уменьшить объем производственных отходов более чем в 4 раза, но самое главное — более чем в 2 раза снизить наиболее вредные выбросы смолистых веществ, обладающих канцерогенным эффектом, в том числе бензопирена. Переход на «сухой» анод — следующий этап, предусмотренный программой модернизации БрАЗа до 2012 г. Технология «сухого» анода позволит еще больше снизить выбросы.
    В современных высокопроизводительных электролизерах применяются так называемые «сухие» аноды, собранные из предварительно обожженных угольных блоков. Угольные блоки (приблизительно 800x600x1500 мм) служат некой пробкой для вредных выделений из раствора электролита и сами меньше реагируют со средой, так как прошли предварительную обработку.
    Сейчас во всем мире строят электролизеры с «сухими» анодами, учитывая их улучшенные санитарно-гигиенические качества.
    В отечественной практике разработана уникальная технология «полусухого» анода. Суть в том, что при повышении производительности электролиза и минимизации вредных выбросов в атмосферу перестройка процесса электролиза на «полусухой» анод еще и наиболее экономична и может быть осуществлена в довольно сжатые сроки.
    Переход на эту технологию начался на БрАЗе в 2000 г. Заводу для этого потребовался всего год, тогда как, например, завод Кагтоу (Норвегия) внедрял этот метод почти 8 лет, КрАЗ — около 5 лет, были разработаны собственные программы не только модернизации технологии, но и ее внедрения.
    Метод уже дал первые результаты. За 10 месяцев 2001 г., с января по октябрь, когда на заводе еще только внедрялась новая технология, удельные выбросы на тонну металла снизились на 32%.
    Теперь, когда завод перешел на эту технологию, объемы выбросов станут еще меньше. Ее внедрение дает снижение выбросов смолистых веществ в 2,4 раза.
    Следующий шаг — переход завода на еще более совершенную технологию «сухого» анода. Экспериментальную группу электролизеров на «сухой- анод предполагается перевести в ближайшее время. Однако массовый перевод корпусов электролиза на эту технологию потребует нескольких лет работы и больших затрат: на выполнение программы модернизации БрАЗа до 2012 г. предполагается израсходовать порядка 5,5 млрд рублей. Переход всего завода на новую технологию обеспечит снижение выбросов смолистых веществ примерно на 60% по сравнению с уровнем 1998 г., бензопирена — в 3,6 раза.
    Снижение выбросов благодаря новой технологии должно вестись одновременно с повышением эффективности газоочистного оборудования. Особенность алюминиевого производства такова, что даже при более совершенной технологии «сухого» анода происходит выброс электролизных газов. Около 80% составляет обычный угарный газ, остальное — окись углерода, сера, смолистые вещества. На первой стадии очистки газы улавливаются и сжигаются в специальных горелочных устройствах.
    Магнитка тратит в среднем 200 млн долларов в год собственной прибыли на обновление оборудования и введение новых технологий. Реконструкция центра обновленного металлургического гиганта — кислородно-конвертерного цеха — проводится в основном магнитогорскими специалистами и машиностроителями ОАО «Уралмаш». Это едва ли не единственный крупный проект последних лет, который осуществляется силами отечественных производителей.
    Освоение кислородно-конвертерного производства позволило решить две основные задачи.
    Во-первых, сократить до минимума число устаревших мартенов и улучшить экологическую ситуацию в городе. Ведь по количеству выбросов конвертеры отличаются от мартенов примерно так же, как микроволновая печь — от печки в деревенском доме. Из 35 мартеновских печей осталось только 5, вместо 10 доменных печей — 8. Количество вредных выбросов уменьшилось с 1 млн т до 230 тыс. т в год.
    Во-вторых, перейти от разливки в изложницы к непрерывной разливке стали и таким образом создать надежный фундамент для существенного улучшения качества ассортимента выпускаемой продукции.
    Среди огромного разнообразия строительных материалов, существующих сегодня в мире, главенствующее положение по-прежнему занимает цемент. Однако технология получения цемента в промышленном масштабе осталась неизменной: цементная промышленность работает на научных концепциях, созданных в XIX в. Главный недостаток основанных на этих концепциях технологий — высокие температуры. Сегодня в цементной промышленности расходуется свыше 200 кг топлива на 1 т продукции. Российские ученые создали научную базу получения цемента на новой минералогической основе. Такой цемент, названный алинитовым, можно получать со значительной экономией топлива, радикально снизив температуру обжига клинкера — полупродукта цемента. Принципиально новые возможности появились и в области создания оборудования для получения алинитового цемента. На смену громоздким вращающимся печам придут компактные конвейерные технологии. Все это уменьшит выбросы вредных веществ в атмосферу.
Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха
    Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха обеспечивает соблюдение:
    ♦ условий, установленных разрешениями на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ стандартов, нормативов, правил и иных требований охраны атмосферного воздуха, в том числе проведение производственного контроля за охраной атмосферного воздуха;
    ♦ режима санитарно-защитных зон объектов, имеющих стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ выполнения федеральных целевых программ охраны атмосферного воздуха, программ субъектов РФ охраны атмосферного воздуха и выполнение мероприятий по его охране;
    ♦ иных требований законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха.
    Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха осуществляют специально уполномоченный федеральный орган исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и его территориальные органы в порядке, определенном Правительством РФ.
    Производственный контроль за охраной атмосферного воздуха.
    Производственный контроль за охраной атмосферного воздуха осуществляют юридические лица, которые имеют источники вредных химических и биологических воздействий на атмосферный воздух и которые назначают лиц, ответственных за проведение производственного контроля за охраной атмосферного воздуха, и организуют экологические службы.
    Юридические лица, которые имеют источники вредных химических и биологических воздействий на атмосферный воздух, должны осуществлять охрану атмосферного воздуха в соответствии с законодательством РФ в области охраны атмосферного воздуха.
    Сведения о лицах, ответственных за проведение производственного контроля за охраной атмосферного воздуха, и об организации экологических служб, а также результаты производственного контроля за охраной атмосферного воздуха представляются в территориальные органы специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха.
    Права и обязанности государственных инспекторов по охране природы, осуществляющих контроль за охраной атмосферного воздуха. Должностные лица специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха, его территориальных органов являются государственными инспекторами по охране природы, осуществляющими контроль за охраной атмосферного воздуха на основании положения, утвержденного Правительством РФ.
    Государственные инспекторы по охране природы, осуществляющие контроль за охраной атмосферного воздуха, имеют право в установленном порядке:
    ♦ беспрепятственно посещать объекты хозяйственной и иной деятельности, в том числе объекты оборонного значения, на которых имеются источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ проверять соблюдение установленных нормативов выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и работу очистных сооружений, средства контроля за такими выбросами;
    ♦ определять размеры вреда, причиненного окружающей природной среде в результате загрязнения атмосферного воздуха;
    ♦ направлять в правоохранительные органы материалы о нарушениях законодательства РФ, законодательства субъектов РФ в области охраны атмосферного воздуха для решения вопросов о привлечении к ответственности виновных в указанных нарушениях;
    ♦ аннулировать разрешения на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух или приостанавливать действие таких разрешений на определенный срок, если условия таких разрешений не соблюдаются;
    ♦ вносить предложение о проведении экологического аудита объектов хозяйственной и иной деятельности;
    ♦ проводить измерение выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарными и передвижными источниками, в том числе автомобильным транспортом;
    ♦ давать предписания, обязательные для физических и юридических лиц, об устранении нарушений законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха, в том числе об ограничении, приостановлении или прекращении выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ привлекать к административной ответственности граждан, юридических и должностных лиц, виновных в нарушении законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ предъявлять иски физическим и юридическим лицам за нарушение законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ осуществлять иные, не противоречащие законодательству РФ, действия по охране атмосферного воздуха в пределах своей компетенции.
    Государственные инспекторы по охране природы, осуществляющие контроль за охраной атмосферного воздуха, обязаны:
    ♦ иметь соответствующий уровень подготовки в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ осуществлять свою деятельность в соответствии с законодательством РФ в области охраны атмосферного воздуха, законодательством РФ о государственной службе и административным законодательством РФ;
    ♦ осуществлять контроль за соблюдением на соответствующей территории установленных нормативов выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также других условий, предусмотренных разрешениями на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ обеспечить контроль за выполнением заключений государственной экологической экспертизы;
    ♦ взаимодействовать с общественными природоохранными организациями при осуществлении контроля за охраной атмосферного воздуха;
    ♦ обосновывать размеры возмещения вреда, причиненного окружающей природной среде загрязнением атмосферного воздуха;
    ♦ информировать органы государственной власти субъектов РФ и органы местного самоуправления, правоохранительные органы о нарушениях законодательства в области охраны ат-
    _ мосферного воздуха в пределах своей компетенции;
    ♦ подготавливать и направлять материалы о нарушении законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха в правоохранительные органы.
    Общественный контроль за охраной атмосферного воздуха осуществляется в порядке, определенном законодательством РФ, субъектов РФ в области охраны окружающей природной среды, законодательством РФ и законодательством субъектов РФ об общественных объединениях.
    Экономический механизм охраны атмосферного воздуха. За загрязнение окружающей природной среды выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух с физических и юридических лиц взимается плата в соответствии с законодательством РФ.
    Ответственность за нарушение законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха. Лица, виновные в нарушении законодательства РФ в области охраны атмосферного воздуха, несут уголовную, административную и иную ответственность в соответствии с законодательством РФ.
    Вред, причиненный здоровью, имуществу граждан и юридических лиц, окружающей природной среде загрязнением атмосферного воздуха, подлежит возмещению в полном объеме и в соответствии с утвержденными в установленном порядке таксами и методиками исчисления размера вреда, при их отсутствии в полном объеме и в соответствии с фактическими затратами на восстановление здоровья, имущества граждан и окружающей природной среды за счет физических и юридических лиц, виновных в загрязнении атмосферного воздуха.
    Права граждан, юридических лиц, общественных объединений в области охраны атмосферного воздуха. Граждане, юридические лица и общественные объединения имеют право на:
    ♦ информацию о состоянии атмосферного воздуха, его загрязнении, а также об источниках загрязнения атмосферного воздуха;
    ♦ участие в проведении мероприятий по охране атмосферного воздуха и их финансировании;
    ♦ участие в обсуждении вопросов о намечаемой хозяйственной и иной деятельности, которая может оказать вредное воздействие на качество атмосферного воздуха;
    ♦ обсуждение программ охраны атмосферного воздуха и внесение в них своих предложений об улучшении его качества.
    Граждане и общественные объединения имеют право предъявлять иски о возмещении вреда здоровью и имуществу граждан, окружающей природной среде, причиненного загрязнением атмосферного воздуха.
    Представители общественных объединений имеют право доступа на территории объектов хозяйственной и иной деятельности, имеющих источники загрязнения атмосферного воздуха, в порядке и на условиях, которые установлены законодательством РФ.
    Обязанности граждан и юридических лиц, имеющих стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух. Юридические лица, имеющие стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны:
    ♦ обеспечить проведение инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и разработку ПДВ;
    ♦ согласовывать места строительства объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих вредное воздействие на атмосферный воздух, с территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и территориальными органами других федеральных органов исполнительной власти;
    ♦ внедрять малоотходные и безотходные технологии в целях снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха;
    ♦ планировать и осуществлять мероприятия по улавливанию, утилизации, обезвреживанию выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, сокращению или исключению таких выбросов;
    ♦ осуществлять мероприятия по предупреждению и устранению аварийных выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также по ликвидации последствий его загрязнения;
    ♦ осуществлять учет выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их источников, проводить производственный контроль за соблюдением установленных нормативов выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ соблюдать правила эксплуатации сооружений, оборудования, предназначенных для очистки и контроля выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;
    ♦ обеспечивать соблюдение режима санитарно-защитных зон объектов хозяйственной и иной деятельности, оказывающих
    - вредное воздействие на атмосферный воздух;
    ♦ обеспечивать своевременный вывоз загрязняющих атмосферный воздух отходов с соответствующей территории объекта хозяйственной и иной деятельности на специализированные места складирования или захоронения таких отходов, а также на другие объекты хозяйственной и иной деятельности, использующие такие отходы в качестве сырья;
    ♦ выполнять предписания должностных лиц специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и его территориальных органов, других федеральных органов исполнительной власти и их территориальных органов об устранении нарушений требований законодательства РФ, законодательства субъектов РФ в области охраны атмосферного воздуха;
    ♦ немедленно передавать информацию об аварийных выбросах, вызывающих загрязнение атмосферного воздуха, которое может угрожать жизни и здоровью людей и окружающей природной среде, в государственные органы надзора и контроля;
    ♦ предоставлять в установленном порядке органам, осуществляющим государственное управление в области охраны атмосферного воздуха и надзора за соблюдением законодательства РФ, полную и достоверную информацию по вопросам охраны атмосферного воздуха;
    ♦ соблюдать иные требования охраны атмосферного воздуха, установленные специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха и его территориальными органами, другими федеральными органами исполнительной власти и их территориальными органами.
    Мониторинг атмосферного воздуха — это система наблюдений за состоянием атмосферного воздуха, его загрязнением и за происходящими в нем природными явлениями, а также оценка и прогноз состояния атмосферного воздуха, его загрязнения. В целях наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха, комплексной оценки и прогноза его состояния, а также обеспечения органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций и населения текущей и экстренной информацией о загрязнении атмосферного воздуха Правительство РФ, органы государственной власти субъектов РФ, органы местного самоуправления организуют государственный мониторинг атмосферного воздуха, обеспечивают его осуществление на соответствующих территориях РФ, субъектов РФ и муниципальных образований.
    Государственный мониторинг атмосферного воздуха — составная часть государственного мониторинга окружающей природной среды. Он проводится специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, его территориальными органами, специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха, его территориальными органами, специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей природной среды, его территориальными органами, специально уполномоченным федеральным органом исполнительной власти в области санитарно-эпидемиологического надзора, его территориальными органами, другими органами исполнительной власти в пределах своей компетенции в порядке, установленном Правительством РФ.
    Территориальные органы специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха совместно с территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях устанавливают и пересматривают перечень объектов, владельцы которых должны вести мониторинг атмосферного воздуха.
    Наблюдения за состоянием атмосферы проводятся в городах и населенных пунктах России 710 стационарными постами Росгидромета — в 280 городах и поселках. В большинстве городов измеряются концентрации от 5 до 30 веществ. В системе Росгидромета имеется 107 химических лабораторий, в 53 кустовых лабораториях анализируются пробы воздуха для 89 городов. На территории РФ действуют 5 централизованных лабораторий (например, в Обнинске — для определения концентраций бензопирена и металлов, в Екатеринбурге — металлов), а также 12 газохроматографических лабораторий для регистрации содержания ароматических углеводородов.
    Контролируют качество атмосферы и с помощью стационарных комплексных лабораторий, оснащенных сложной аппаратурой для измерения количества загрязняющих веществ.
    Стационарная комплексная лаборатория «Пост-1» позволяет производить одновременный отбор 8—10 проб воздуха по заданной программе. Содержание сернистого ангидрида и окиси углерода при этом определяется автоматически, данные выводятся на самописец. Для анализа содержания вредных примесей в связи с метеорологическими условиями вместе с отбором проб определяют направление ветра в азимуте от 0 до 360°, измеряют скорость ветра, температуру воздуха, относительную влажность, атмосферное давление.
    При маршрутных наблюдениях и дополнительных обследова-нияЯ загрязнения атмосферного воздуха используются передвижные лаборатории типа «Атмосфера». Измерительные приборы и оборудование лаборатории, смонтированные в кузове автофургона типа УАЗ-452А, позволяют одновременно отбирать пробы воздуха на оксиды азота, окись углерода, сернистый ангидрид, пыль, сажу, проводить метеорологические наблюдения. Такие лаборатории могут анализировать ежегодно до 5 тыс. проб.
    Данные об уровне загрязнения атмосферы используются для составления кратковременных прогнозов, предупреждений о возможном повышении загрязненности в связи с неблагоприятными метеорологическими условиями, выработки мер, направленных на снижение концентрации вредных веществ.
    По данным Московского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета, в Москве практически нет такого места, где концентрация вредных веществ в воздухе не превышала бы норму. Уровень специфических ингредиентов в атмосфере колеблется от повышенного, высокого до очень высокого.
    16 стационарных постов в Москве и 18 станций в области исследуют воздух в жилых районах, промышленных зонах и вблизи автострад. В течение 2003 г. было обработано 112 600 проб атмосферного воздуха.
    Результаты неутешительные: загрязненный воздух, естественно, в промышленных зонах и вблизи крупных автострад. Одно из самых «неприятных» мест города — Северный округ, Варшавское шоссе — рекордсмен Москвы по грязной атмосфере. Экологически благоприятных районов в Москве просто не существует.
    С недавних пор горожане имеют возможность обратиться к специалистам с просьбой замерить их воздух. С 2002 г. в Москве возобновила деятельность передвижная лаборатория, которая в любое время суток по сигналу жителей выезжает в районы, где отчетливо осязаются посторонние примеси в воздухе. Экспресс-анализы делаются на месте.
    В Москве создана собственная система из 39 станций автоматического контроля за загрязнением воздуха. С их помощью заборы проб воздуха делаются каждую минуту и тут же передаются на центральный пункт. По этим показателям можно судить о том, чем дышат москвичи. Станции шведской фирмы «Opsis» замеряют загрязнение воздуха с помощью инфракрасных лучей на главных автотрассах города.
    В России разработаны высокоэффективные дистанционные и автоматические средства контроля за качеством атмосферного воздуха. В Центральной аэрологической обсерватории разработаны автоматические спектроскопические приборы. Подобные технические средства позволяют на расстоянии изучать загрязненные участки атмосферы. Исследуемую область «прошивают» лучом. По снижению интенсивности возвратившегося потока света судят о чистоте воздуха. Преимущества этого способа контроля перед обычным взятием проб воздуха неоспоримы: практически мгновенно получается результат, обследование можно проводить на больших площадях, к тому же непрерывно.
    Оптический измеритель мощности выбросов диоксида азота в атмосферу многочисленными ТЭЦ и предприятиями химической промышленности внешне напоминает фиксатор скорости, широко используемый работниками госавтоинспекции. Объектив наводится на интересующий участок, и на экране сразу же появляются цифры, говорящие о степени загрязненности.
    В Институте космического приборостроения для контроля за загрязнением атмосферного воздуха разработаны мобильные лазерные комплексы. Одна такая лазерная система, установленная на крыше высотного дома, уже действует в Москве. Мощности стационарного лазера недостаточно для обнаружения небольших очагов экологического загрязнения, поэтому экологические службы заказали мобильные комплексы. Лазерные пушки монтируются на грузовиках ЗИЛ-130, которые будут работать в разных районах столицы. Мобильная лаборатория поможет установить точные координаты источника загрязнения и провести анализ выброшенных в атмосферу вредных веществ.
    Сеть станций наблюдения трансграничного переноса веществ установлена на западных границах России. В настоящее время работают три станции — в Янискоси, Пушкинских горах и на Пинеге. На станциях наблюдения проводится отбор проб атмосферных аэрозолей, газов (диоксидов азота и серы) и атмосферных осадков.
    Глобальный атмосферный фоновый мониторинг ведут станции трех типов — базовые, региональные и региональные с расширенной программой. На территории России работают шесть станций региональных: они удалены от промышленных центров и обеспечивают сбор репрезентативной информации, позволяющей определить тенденцию в изменениях химического состава осадков, выпадающих в регионе.
    Для оценки и прогноза влияния антропогенных факторов на состояние природной среды РФ функционирует система фонового мониторинга. Шесть станций комплексного фонового мониторинга расположены в биосферных заповедниках: Варгузинском, Центрально-Лесном, Воронежском, Приокско-Террасном, Астраханском и Кавказском. Информация собирается о важнейших компонентах атмосферы — озоне и углекислом газе, об оптической плотности аэрозоля, химическом составе осадков, атмосферно-электрических характеристиках. Системой фонового мониторинга России проводятся регулярные измерения на сетях станций по следующим параметрам:
    ♦ общее содержание озона — на 30 станциях;
    ♦ общее содержание углекислого газа — на 3 станциях;
    ♦ химический состав осадков — на 11 станциях;
    ♦ атмосферное электричество — на 4 станциях.
    Наблюдения за этими компонентами входят в обязательную программу исследований в рамках глобальной службы атмосферы и сети глобального фонового мониторинга. Российские станции — часть глобальных международных наблюдательных сетей.
    Единый государственный фонд данных о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнений. В декабре 1999 г. Правительство РФ приняло постановление «О создании и ведении Единого государственного фонда данных о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнений». Основная его задача — накопление и сохранение информации о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении в целях обеспечения такой информацией отраслей экономики, Вооруженных сил РФ и населения страны.
    Единый государственный фонд данных представляет собой упорядоченную, постоянно пополняемую совокупность документированной информации о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении, получаемой в результате деятельности Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, других заинтересованных органов исполнительной власти, их территориальных органов, органов исполнительной власти субъектов РФ, физических и юридических лиц независимо от их организационно-правовой формы в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, мониторинга состояния окружающей среды, ее загрязнения.
    Информация Единого государственного фонда является открытой и общедоступной, за исключением информации, отнесенной законодательством РФ к категории информации ограниченного доступа.
    Глава 3

Воды суши


    Вода, как важнейший компонент природной среды, хранитель жизни и биосферы, всегда подвергалась антропогенному воздействию, которое особенно усилилось в XX столетии.
    Как известно, суммарные средние возобновляемые ресурсы речных вод земного шара составляют 46,8 тыс. км3 в год, из них на территории бывшего СССР — 4,74 тыс. км3 в год, в том числе в России — 4,3 тыс. км3 в год (9,1%) при занимаемой площади 17,08 млн км2 (11,5%) и населении в 2002 г. 145,2 млн чел. (около 2,6%). Уместно отметить, что на долю остальных республик бывшего СССР приходилось всего 440 км3 в год (10,2% речных вод России) при почти равном суммарном населении этих республик и Российской Федерации. Средняя водообеспеченность одного жителя России составляет 29,2 тыс. км в год (80 м3 в сут), в то время как в мире эта величина равна 8,2 тыс. км3 в год (22,5 м3 в сут).
    Речной сток по территории России распределен крайне неравномерно и не соответствует размещению ее экономического потенциала. Около 90% речного стока приходится на бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов. На бассейны Каспийского и Азовского морей, где сосредоточен основной промышленный и сельскохозяйственный потенциал России и проживает свыше 80% населения, приходится менее 8% общего годового объема речного стока. Это приводит к напряжению водохозяйственных балансов в этих речных бассейнах.
    Мировые запасы пресной воды в озерах равны 91 тыс. км3, из них более 25% (24,5 тыс. км3) находятся в озерах России, в том числе в озере Байкал — 23 тыс. км3. Эксплуатационные запасы подземных вод разведанных месторождений РФ оцениваются в объеме 29,1 км3 в год, потенциальные — 230 км3 в год.
    2003 год был объявлен ООН Годом пресной воды, и тогда в японском городе Киото прошло его центральное событие — III Всемирный форум по водным ресурсам.
    На форуме генеральный директор ЮНЕСКО Коитиро Мацуу-ра объявил о создании специальной международной организации, которая будет предупреждать и улаживать межгосударственные конфликты из-за нехватки воды. Новой структуре предстоит «реагировать на кризисные ситуации, помогать их разрешать и вмешиваться, если об этом попросят конфликтующие стороны», решать локальные проблемы (например, в связи с проектами строительства новых плотин на реках, протекающих по территории разных стран), а также общие (разведка подземных водоносных пластов).
    Новая организация, созданная по инициативе ЮНЕСКО и Всемирного совета по проблемам пресной воды, наиболее авторитетного международного органа в области управления водными ресурсами, будет оказывать услуги разного уровня и масштаба — в зависимости от природы конфликта и запросов сторон. Это могут быть технические и юридические консультации, подготовка кадров, экспертиза, посредничество и создание условий для переговоров. Ее жизнеспособность обеспечит и Арбитражный суд в Гааге, призванный разбираться прежде всего в юридических аспектах межгосударственных «водных» споров.
    Как отмечено в докладе ООН, свыше 400 млн человек живут в регионах, где не хватает воды (к 2050 г. их число может увеличиться до 2 млрд), более 1 млрд человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде, 850 млн голодают из-за нехватки воды для полива. Более 2 млн человек в год (в основном дети) умирают от болезней, связанных с загрязнением питьевой воды, отсутствием канализации и элементарной гигиены. В развивающихся странах на долю заболеваний, вызванных потреблением воды, непригодной для питья и приготовления пищи, приходится до 75% случаев.
    Непомерный отбор воды из природных источников уже привел к серьезным последствиям для окружающей среды. Так, в ряде районов США, Китая и Индии подземные воды расходуются быстрее, чем накапливаются, и их уровень неуклонно снижается. В результате даже крупные реки (Колорадо — в США, Хуанхэ — в Китае и т. д.) нередко пересыхают и уже не впадают, как прежде, в океан.
    Многие эксперты убеждены, что мир вступил в эпоху войн за ресурсы, самым важным из которых становится вода. Хотя она занимает 70% земной поверхности, лишь 2,5% этой площади приходится на пресные водоемы. Две трети пресной воды на Земле сосредоточено во льдах, а почти вся оставшаяся часть рассеяна в почве или залегает в глубоких водоносных слоях и пока недоступна. По данным ученых, сегодня используется 54% доступного стока поверхностных вод, а к 2025 г. этот показатель достигнет 70%.
    Потребление воды год от года растет (население мира ежегодно увеличивается примерно на 90 млн). Кроме того, человечество производит огромное количество отходов, загрязняющих источники питьевой воды. Ежегодный объем мировых стоков оценивается 1,5 тыс. км3, а 1 л сточных вод делает непригодными для питья 8 л пресной воды. По прогнозам, к середине века лишь 3—4 страны в мире не будут испытывать острой нехватки пресной воды. И в обозримом будущем не стоит рассчитывать на опреснение морской воды (сегодня это 0,2% мировых потребностей), поскольку данные технологии очень энергоемки. Половина опреснительных установок мира находится в странах Персидского залива, которые не испытывают недостатка в средствах и энергоресурсах.
    По заключению экспертов ООН, самое высокое качество питьевой воды сегодня в Финляндии, Канаде и Новой Зеландии (Россия на седьмом месте), самое низкое — в Бельгии, Марокко и Индии. По ее запасам на душу населения лидируют Дания (за счет Гренландии), Французская Гвиана и Исландия. В этом списке Россия не входит даже в первую десятку, так что, похоже, пора пересматривать представления о наших неисчерпаемых богатствах и в этой области. Хуже всего обеспечены пресной водой Кувейт, Сектор Газа (Палестина) и ОАЭ. В развитых странах самая дорогая вода в Германии (почти 2 доллара за 1 м3), самая дешевая — в Канаде (0,4 доллара).
    Треть из 263 трансграничных водных бассейнов принадлежит более чем двум странам, а 19 — более чем пяти. Многие страны Африки, Южной Америки и Ближнего Востока почти полностью зависят от «чужой» воды. За последние 50 лет отмечены 507 «водных» конфликтов, 21 раз дело доходило до военных действий.
    Разумеется, нехватка воды может породить напряженность в отношениях между странами. Но главная причина конфликтов — отсутствие соглашений и международных структур для совместного управления трансграничными водными ресурсами.
    ООН обращает внимание на конкретные бассейны, которые могут стать объектами споров в ближайшие годы. Наряду с привычными «яблоками раздора» — озером Чад и реками Брахмапутра, Ганг, Замбези, Лимпопо, Меконг, Сенегал, в докладе упоминаются Араке, Иртыш, Кура, Обь. Особо взрывоопасная ситуация сложилась в регионах, бедных водой. В четырех бассейнах (Арал, реки Иордан, Нил, а также Тигр и Евфрат) уже пытались делить воду, угрожая силой. Когда в 1975 г. построенная в Сирии с помощью СССР дамба перекрыла Евфрат, Ирак двинул войска к границе, и лишь вмешательство ООН предотвратило войну. В 1990 г. Ирак оказался на грани войны с Турцией, когда та уменьшила сток Евфрата. В 1994 г. египетские войска вошли в Судан, чтобы обеспечить контроль над Нилом, основным источником питьевой воды в Египте. Вскоре Египет и Судан объединились против Эфиопии, решившей увеличить забор воды из Нила. В 2002 г. Израиль угрожал применить военную силу против Ливана, если тот построит плотины в верховьях Иордана.
    С ростом спроса на воду все больше говорят о неизбежности «водных войн». Будем надеяться, что их удастся избежать, в том числе и с помощью новой международной организации.
    Вода — один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, а очень часто и средство производства. Увеличение расходования воды промышленностью связано не только с ее быстрым развитием, но и с ростом водоемкости производства, т. е. с увеличением расхода воды на единицу продукции. Например, на производство 1 т хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют около 250 м3 воды, а 1 т синтетического волокна — 2590—5000 м3. Если же учесть расходование воды на производство 1 т орошаемого хлопчатника, то приведенные нами величины удельного водопотребления почти однозначны. Много воды требуется химической промышленности. Так, на производство 1 т аммиака затрачивается около 1000 м3 воды, 1 т синтетического каучука — 2000 м3. Весьма водоемка также цветная металлургия: на выплавку 1 т никеля расходуется 4000 м3 воды. Эту цифру интересно сравнить с затратой воды на выплавку 1 т чугуна — 180—200 м3, что в 20 раз меньше.
    Использование воды для хозяйственных целей — одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения лишь часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть (составляющая, например, при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%) сбрасывается в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства.
    По данным Государственного водного кадастра, суммарный забор воды из пригородных водных объектов в 1998 г. составлял 87,3 км3. Из них для хозяйственных нужд было израсходовано 60,2 км3 воды, в том числе из поверхностных источников — 52,2 км3, подземных — 9,7 км3, морской воды — 4,3 км3. Структура использования водных ресурсов выглядит следующим образом (рис. 4). В промышленности потребность в воде на 27% удовлетворялась за счет забора воды из природных водных объектов и на 73% — за счет систем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения.
    Питьевое водоснабжение. В настоящее время обеспечение населения России питьевой водой для многих регионов страны — одна из приоритетных проблем, решение которой необходимо для сохранения здоровья, улучшения условий деятельности и повышения уровня жизни населения.
    Основные принципы питьевого водоснабжения следующие:
    ♦ государственные гарантии первоочередного обеспечения питьевой водой граждан в целях удовлетворения их жизненных потребностей и охраны здоровья;
    ♦ государственный контроль и регулирование вопросов питьевого водоснабжения, подотчетность организаций, ответственных за питьевое водоснабжение, органам исполнительной власти и местного самоуправления, а также органам государственного надзора и контроля, органам по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям в пределах их компетенции;
    ♦ обеспечение безопасности, надежности и управляемости систем питьевого водоснабжения с учетом их технологических особенностей и выбора источника водоснабжения на основе единых стандартов и нормативов, действующих на территории РФ, приоритетное использование для питьевого водоснабжения подземных водоисточников;
    ♦ учет и платность питьевого водоснабжения;
    ♦ государственная поддержка производства и поставок оборудования, материалов для питьевого водоснабжения, а также химических веществ для очистки и обеззараживания воды;
    ♦ отнесение систем питьевого водоснабжения к важным объектам жизнеобеспечения.
    Большое значение имеет удовлетворение потребностей населения в питьевой воде в местах его проживания через централизованные (приоритетно) или нецентрализованные системы питьевого водоснабжения. Гарантии прав граждан на получение питьевой воды в общественных местах (в парках, на вокзалах, пляжах и т. д.), а также на транспорте (при нахождении в пути более трех часов) обеспечиваются собственниками названных объектов.
    В РФ централизованные системы водоснабжения по состоянию на 1998 г. имели 1082 города (99,6%) и 1991 поселок городского типа (88%). Из 158 тыс. сельских населенных пунктов России системы централизованного водоснабжения имели 33,9 тыс. населенных пунктов (22%). Населению водопроводными системами подавалось 14,1 млрд м3 питьевой воды в год.
    Свыше 65% населения РФ проживает в условиях дефицита воды.
    Мощность водопроводов составляет 90 млн м3 в сутки, дефицит мощности водопроводов превышает 10% мощности. В связи с этим при среднем уровне удельного водопотребления по РФ на хозяй-ственно-питьевые и коммунально-бытовые нужды 264 л/сут на одного жителя в ряде регионов этот показатель не превышает 150— 200 л/сут.
    В городах и поселках городского типа РФ эксплуатируется 8801 водопровод (централизованного водоснабжения) и 4876 водопроводных сетей. Мощности водопроводов используются со значительной перегрузкой и не обеспечивают бесперебойного водоснабжения во многих городах и регионах. В ряде городов вода подается в жилые районы по графику, со значительными перебоями.
    Состояние водопроводных сетей неудовлетворительное, износ доходит до 50% и непрерывно возрастает, что обусловливает частые аварии и, как следствие, загрязнение водопроводной воды. Потери воды коммунальных водопроводов из-за коррозии и износа труб составляют ежесуточно около 5 млн м3, более 20% воды теряется из-за утечек в водопроводных сетях жилищного фонда.
    Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения многих крупных городов служат поверхностные воды. Почти в половине городов с населением свыше 100 тыс. человек централизованное водоснабжение либо полностью основано на поверхностных водах, либо составляет более 90% в балансе водопотребления. Так как поверхностные воды практически не защищены от загрязнения, население этих городов находится под постоянной угрозой потребления воды, не соответствующей нормативам качества.
    Для водоснабжения сельских населенных пунктов используются в основном подземные воды (9,8 млн м3/сут, или 87% общего объема водопотребления), а также поверхностные источники (1,4 млн м3/сут, или 13%). Из водопроводов несельскохозяйственного назначения сельские потребители получают 430 тыс. м3/сут. В отдельных районах используется привозная вода (140 тыс. м3/сут). В сельской местности водой низкого качества пользуются 16,6 млн человек (45%), в том числе 11,1 млн человек — водой непитьевого качества (из децентрализованных источников) и 5,5 млн — недоброкачественной водой из сельских централизованных систем водоснабжения.
    Система водоснабжения населения в нашей стране находится в чрезвычайно плохом состоянии. Более 40% водопроводов с забором из поверхностных источников, обеспечивающих 68% водо-потребителей в городах и поселках городского типа и около 10% в сельской местности, не имеют необходимого комплекса очистных сооружений для обеззараживания и очистки воды; на многих водозаборах не соблюдаются режимы зон санитарной охраны. Только 1% поверхностных водоисточников отвечает требованиям, на которые рассчитаны традиционные технологии водоподготовки.
    Резко возросло бактериальное загрязнение поверхностных водоемов. В значительной степени это связано с ежегодно увеличивающимся числом аварийных сбросов неочищенных сточных вод, крайне неудовлетворительным состоянием канализационных коллекторов и нарушением в большинстве случаев режима обеззараживания стоков, сбрасываемых предприятиями коммунального хозяйства.
    В РФ каждый второй житель вынужден использовать для питьевых целей воду, не соответствующую по ряду показателей гигиеническим требованиям; почти треть населения страны — децентрализованные источники водоснабжения без соответствующей водоподготовки; население ряда регионов страдает от недостатка питьевой воды и отсутствия связанных с этим надлежащих санитарно-бытовых условий.
    Положение усугубляется тем, что большой объем сточных вод промышленных предприятий (до 50% в отдельных городах) поступает на очистные сооружения коммунального хозяйства, которые не рассчитаны на очистку промышленных сточных вод. Только незначительная часть городов имеет системы ливневой канализации с полным комплексом очистных сооружений, вследствие чего в водные объекты с селитебных территорий поступает много загрязненных стоков.
    Согласно Федеральному закону «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» водные объекты, используемые для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, купания, занятий спортом, отдыха и в лечебных целях, в том числе водные объекты, расположенные в черте городских и сельских поселений, не должны являться источниками биологических, химических и физических факторов вредного воздействия на человека.
    Критерии безопасности и безвредности для человека водных объектов, в том числе предельно допустимые концентрации в воде химических, биологических веществ, микроорганизмов, уровень радиационного фона, устанавливаются санитарными правилами.
    Разрешение на использование водного объекта в конкретно указанных целях допускается при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии водного объекта санитарным правилам и условиям безопасного для здоровья населения использования водного объекта.
    Для охраны водных объектов, предотвращения их загрязнения и засорения устанавливаются в соответствии с законодательством РФ согласованные с органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ нормативы предельно допустимых сбросов химических, биологических веществ и микроорганизмов в водные объекты.
    Органы исполнительной власти субъектов РФ, органы местного самоуправления, индивидуальные предприниматели и юридические лица, в случае если водные объекты представляют опасность для здоровья человека, обязаны в соответствии с их полномочиями принять меры по ограничению, приостановлению или запрещению использования указанных водных объектов.
    Вред, причиненный здоровью граждан в результате поставки системами питьевого водоснабжения питьевой воды, не соответствующей нормативным требованиям, возмещается виновником в полном объеме в соответствии с законодательством РФ.
    В 1998 г. Правительство РФ приняло постановление «О концепции федеральной целевой программы “Обеспечение населения России питьевой водой” и осуществлении первоочередных мероприятий по улучшению водоснабжения населения». В концепции определены основные направления программных мероприятий и механизмы их реализации.
    Главные цели федеральной целевой программы — улучшение обеспечения населения питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве; улучшение на этой основе состояния здоровья населения и оздоровления санитарно-экологической обстановки РФ и рациональное использование источников питьевого водоснабжения.
    Для достижения этих целей необходимо предотвратить загрязнение источников питьевого водоснабжения, обеспечить их соответствие санитарно-гигиеническим требованиям, повысить эффективность и надежность функционирования систем водообеспече-ния за счет реализации водоохранных, технических и санитарных мероприятий, усовершенствовать технологию обработки воды на водоочистных станциях, развивать системы забора, транспортировки воды и водоотведения, а также нормативно-правовую базу и хозяйственный механизм водопользования, стимулирующий экономию питьевой воды. В Программе предусмотрены три этапа.
    На первом этапе (1999—2000) осуществлены следующие мероприятия:
    ♦ экономия питьевой воды;
    ♦ улучшение качества питьевой воды в регионах и городах с наибольшим несоответствием состава используемой воды требованиям гигиенических нормативов;
    ♦ расширение использования подземных вод в городах и регионах, где поверхностные воды сильно загрязнены;
    ♦ восстановление и реконструкция в сельских населенных пунктах систем водоснабжения, находящихся в нерабочем состоянии либо подающих воду не питьевого качества;
    ♦ улучшение состояния и обеспечение соблюдения режимов зон санитарной охраны и водоохранных зон источников питьевого водоснабжения.
    На втором этапе (2001—2005) предусматривается расширить работы по восстановлению, реконструкции и строительству систем водоснабжения городов и сельских населенных пунктов, а также по охране и улучшению состояния водных объектов — источников питьевого водоснабжения.
    На третьем этапе (2006—2010) планируется завершить наиболее капиталоемкие мероприятия, которые позволят улучшить водоснабжение населения.
    Программа предполагает разработку и реализацию инвестиционных, научно-технических и инновационных подпрограмм.
    На первом этапе при реализации инвестиционных подпрограмм должны быть использованы результаты научных исследований до стадии разработки конструкторской документации, обеспечен ввод в эксплуатацию опытно-промышленных образцов на базе новых технологий хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоотведения. Одновременно в рамках научно-технических и инновационных подпрограмм будут развернуты научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, позволяющие внедрить передовые научно-технические достижения на последующих стадиях. Таким образом будет обеспечено опережающее выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и их своевременное внедрение в практику.
    Использование технологии водоподготовки в условиях продолжающегося ухудшения качества воды в водоисточниках не обеспечивает подготовку питьевой воды.
    Для решения указанных проблем необходимы следующие меры:
    ♦ строительство и реконструкция водопроводных сооружений;
    ♦ реконструкция систем водоснабжения жилых зданий;
    ♦ реконструкция и техническое перевооружение водоочистных станций.
    Важным направлением работ должна стать реконструкция систем водоснабжения жилых зданий, прежде всего в целях экономии питьевой воды, в частности водозаборной аппаратуры и арматуры смывных бачков внутридомовых систем водоснабжения.
    Реконструкция и перевооружение водоочистных станций будут проводиться на основе новых современных технологий приготовления питьевой воды. Уже ведутся работы в регионах и городах с наибольшим отклонением качества питьевой воды от требований гигиенических нормативов (в Дагестане, Калмыкии, Ингушетии и Карачаево-Черкесии, в Алтайском крае, Архангельской, Ивановской, Кировской, Костромской, Рязанской, Смоленской, Ульяновской областях и некоторых других регионах).
    Строительство и реконструкция городских централизованных систем водоснабжения позволят увеличить долю использования подземных вод на питьевые цели на 20%, создать на их базе современные системы резервного питьевого водоснабжения, существенно улучшить качество питьевой воды, повысить технологическую и санитарную надежность централизованных систем водоснабжения, сократить удельное водопотребление на 20—25%, увеличить срок эксплуатации трубопроводов в 2—3 раза по сравнению с нормативами, улучшить экологическую обстановку на территории населенных мест.
    В сельской местности основная задача — обеспечить население питьевой водой нормативного качества. Уже проведены первоочередные мероприятия:
    ♦ восстановлены системы водообеспечения, находившиеся в нерабочем состоянии;
    ♦ реконструированы системы водоснабжения, подававшие воду не питьевого качества;
    ♦ построены новые системы водоснабжения в районах, где распространены некондиционные воды, установлены контейнерные сооружения водоподготовки для обеспечения населения водой нормативного качества в зонах радиоактивного заражения.
    Первоочередное строительство групповых водопроводов намечено в Республике Башкортостан, в Кабардино-Балкарской и Карачаево-Черкесской республиках, в Алтайском, Краснодарском, Ставропольском краях, в Астраханской, Волгоградской, Курганской, Ленинградской, Ростовской, Рязанской, Саратовской областях и некоторых других регионах.
    Для повышения качества питьевого водоснабжения существенное значение будут иметь меры по улучшению состояния зон санитарной охраны его источников: обследование первого пояса зон санитарной охраны, их состояние, работы по предотвращению загрязнения вод из хвосто-шламохранилищ, накопителей отходов животноводческих комплексов во втором и в третьем поясах зон санитарной охраны; вынос из второго пояса зон санитарной охраны особо опасных загрязняющих объектов (свалок, полигонов твердых отходов, золо-, шлако- и солеотвалов и т. д.).
    В 1999—2000 гг. были проведены работы по улучшению состояния зон санитарной охраны на водозаборах подземных вод в районах с наиболее напряженной экологической обстановкой в республиках Башкортостан и Татарстан, Краснодарском, Ставропольском, Хабаровском краях, Воронежской, Липецкой, Московской, Ростовской, Самарской, Челябинской областях и некоторых других регионах.
    В целях повышения надежности водоснабжения в ряде регионов страны, где отсутствуют достаточные запасы подземных вод нормативного качества, целесообразно строительство водохранилищ питьевого назначения.
    Вводятся в эксплуатацию Долгобродское водохранилище (для водоснабжения Челябинска), Новозлатоустовское (для Златоуста), Курское и Тамбовское водохранилища; продолжено строительство Верхне-Араслановского (на р. Уфа) и Верхне-Упимского (на р. Упа в Тульской области) водохранилищ, реконструирован ряд небольших водохранилищ питьевого назначения в Свердловской области, начато строительство Митинского наливного водохранилища для водоснабжения г. Кургана; ведется реконструкция водохранилищ и гидросооружений на реках Пионерская, Богатая и Артемевка в Приморском крае.
    В качестве дополнительной меры рассматривается создание предприятий по розливу питьевой воды на базе надежно защищенных от загрязнений источников подземных вод. Использование экологически чистой, бутилированной и пакетированной питьевой воды может иметь существенное значение также в чрезвычайных ситуациях.
    Предприятия по розливу питьевой воды в Астрахани, Волгограде, Ставрополе, Элисте, Ростове-на-Дону, Махачкале, Оренбурге, Кургане, Челябинске, Екатеринбурге, Ханты-Мансийске и других городах строятся коммерческими организациями за счет внебюджетных средств.
    В настоящее время в России производится более 500 наименований питьевой воды в бутылках. Наиболее популярна вода «Святой источник», которая известна за пределами Костромской области, где она разливается. По данным исследовательских организаций, эта марка — лидер потребительских симпатий. Источник находится на местности с благоприятной экологической обстановкой. Две трети территории Костромской области покрыты лесами. Вода «Святой источник» добывается из подземного источника и уникальна по своему природному составу. Ключевая вода, прежде чем попасть на поверхность, проходит целую систему фильтров — песок, уголь, глину, по пути обогащается солями. Она не подвергается никакой обработке, кроме очищения от механических примесей. Чтобы не потерять ценные качества воды, бутили-рование происходит в непосредственной близости к источнику с соблюдением всех требований современного производства и бережностью к уникальному дару природы. Помимо «Святого источника» к натуральным природным водам относятся Vita, «Ясногорская», «Боржоми», «Нарзан» и др.
    Однако в ряде случаев используется искусственная минеральная вода. Основой для производства может быть водопроводная вода. Сначала ее очищают с такой тщательностью, что в ней не остается не только вредных, но и полезных веществ. После такой очистки воду приходится обогащать, т. е. добавлять необходимые материалы и соли. Производство «искусственной» воды значительно дешевле, чем розлив натуральной воды из природного источника, поэтому желающих наладить подобное производство немало. К наиболее известным маркам искусственной минеральной воды относятся «Янтарная слеза», Tiger, «Сантал», «Бон Аква», «Содовая», «Аква Минерале».
    По классификации Всемирной организации здравоохранения, натуральной считается только та вода, которая разливается из хорошо изученного источника и не подвергается никакой обработке. Вода «Святой источник» отвечает этим требованиям.
    В России потребление бутилированной минеральной воды составляет всего 4—5 л на человека в год, в то время как на Западе эта цифра превысила 100 л.
    Главная задача в работе по развитию систем подачи и распределения питьевой воды состоит в создании средств, технологий, материалов и оборудования, которые позволят обеспечить строительство инженерных сетей и применение материалов нового поколения, имеющих надежную антикоррозионную защиту и высокий срок службы и одновременно с этим поэтапно вести восстановительные работы на изношенных и вышедших из строя трубопроводах.
    Весь мир уже давно использует полиэтиленовые трубы. В России полиэтилен производится на предприятии «ЛУКОЙЛ-Нефтехим». Его реализация с предприятий «Ставролена» (г. Буденновск) в 1999 г. на экспорт составляла около 85%, в 2000 г. — порядка 70%, в 2001 г. — 53%, а в 2002 г. — чуть более 50%. Остальная часть продукции шла на внутренний рынок. Полиэтиленовая труба служит более 50 лет. Хорошо изолированная стальная — от 5 до 15. Полиэтиленовую не надо защищать от коррозии, она гибка и эластична, не боится контактов с водой и агрессивными средами, весит в 2—4 раза меньше стальной, что облегчает транспортировку и монтаж.
    Применение российского полиэтилена-80 (ПЭ-80), в разработке которого участвовали «ЛУКОЙЛ-Нефтехим», «Ставролен», «Газ-трубпласт» и бельгийская фирма «Fina Chemicals», позволило в два раза увеличить производство на московском заводе «Газтрубпласт». Переход на полимерные трубы в ЖКХ позволит решить коммунальные проблемы, связанные с необходимостью постоянного ремонта трубопроводных сетей.
    Особенно тяжелое положение с загрязнением поверхностных водоисточников сложилось в Астраханской, Кемеровской, Калининградской, Томской, Тюменской, Ярославской областях, Приморском крае.
    Возрастает загрязнение подземных вод, используемых для водоснабжения, в том числе нефтепродуктами, тяжелыми металлами, пестицидами и другими вредными веществами, которые поступают со сточными водами в водоносные горизонты.
    Многие подземные источники, особенно обеспечивающие водой крупные города Центрального, Центрально-Черноземного, Северо-Кавказского и других районов, сильно истощены, о чем свидетельствует снижение статического уровня воды, местами достигающее десятков метров.
    Технологии обработки воды в большинстве случаев недостаточно эффективны из-за дефицита реагентов и низкого уровня оснащенности водопроводных станций автоматикой и приборами контроля.
    Водопроводные сооружения далеко не всегда обеспечивают надежную водоподготовку и подачу населению питьевой воды гарантированного качества. Положение усугубляется тем, что 40% внутренних поверхностей трубопроводов поражены коррозией, покрыты ржавчиной, следовательно, при транспортировке качество воды дополнительно ухудшается.
    Все это стимулирует распространение заболеваний кишечными инфекциями, вирусным гепатитом А и бактериальной дизентерией.
    Государственный контроль и надзор в области питьевого водоснаб-лсе«шгпроводится органами и учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы во взаимодействии с органами государственного экологического контроля и государственными органами управления использования и охраны водного фонда.
    Учет источников питьевого водоснабжения ведется в составе Государственного водного кадастра специально уполномоченным управлением использования и охраны водного фонда с участием управления, занимающегося гидрометеорологией и мониторингом окружающей среды (по поверхностным источникам питьевого водоснабжения), управлением использования и охраны недр (по подземным источникам питьевого водоснабжения) и органами санитарно-эпидемиологического надзора.
    Учет количества потребляемой воды из централизованных систем питьевого водоснабжения ведется органами жилищно-коммунального хозяйства.
    Контроль за соблюдением установленных государственными стандартами требований к питьевой воде, а также процессами и методами контроля, используемыми в питьевом водоснабжении населения, поручен государственным инспекторам по надзору за государственными стандартами.
    Государственный надзор за соблюдением строительных норм и правил при проектировании и строительстве объектов питьевого водоснабжения осуществляют государственные органы архитектурно-строительного надзора.
    Программы развития питьевого водоснабжения входят неотъемлемой частью в планы социально-экономического развития территорий. Проектирование, строительство и реконструкция централизованных и нецентрализованных систем питьевого водоснабжения ведутся в соответствии с расчетными показателями генеральных планов развития территории, строительными нормами и правилами, государственными стандартами, санитарными правилами и нормами. При этом в обязательном порядке учитываются требования обеспечения надежности указанных систем при воздействии на них дестабилизирующих факторов природного (оползни, подтопление, истощение водоносного горизонта и др.) и техногенного происхождения.
    В 2001 г. Всемирный банк объявил о решении предоставить России кредит в сумме 122,5 млн долларов с целью улучшения систем водоснабжения и очистки сточных вод в 13 российских городах с населением до 500 тыс. человек. Были проведены общественные слушания и экспертиза. Деньги Всемирного банка получили: Астрахань, Чебоксары, Гагарин, Канск, Находка, Орел, Печора, Петрозаводск, Псков, Сочи, Тобольск, Вологда и Воткинск. Основные непосредственные получатели средств — водоканалы городов.
    В 2004 г. было объявлено о создании в сфере ЖКХ ООО «Евразийское водное партнерство», национального оператора по водоснабжению и водоотведению. Предварительная экспертиза рынка показала высокий спрос на услуги частного оператора со стороны муниципалитетов и менеджмента региональных водоканалов. Предполагается, что через 2—3 года в проекте «Евразийского водного партнерства» будут участвовать до 10 городов с общим числом жителей 5—7 млн человек.
    В проекте «Евразийское водное партнерство» модель сотрудничества муниципалитетов и частных управляющих компаний такова: трубами, очисткой и доставкой воды до потребителя будет заниматься частная компания, а город установит такие тарифы, которые сделают этот бизнес выгодным.
    В России объем услуг водоснабжения и канализации оценивается в 3—4 млрд долларов. Большую часть этого рынка занимают две крупнейшие российские компании «Мосводоканал» и «Водоканал» Санкт-Петербурга.
    Использование зарубежных схем развития водоснабжения не оправдывает себя. Пример тому — город Владимир, где начали работать компании из Германии. За полтора года тарифы для потребителей увеличились в 8 раз.
    С 1 апреля 2002 г. действуют новые санитарные правила охраны источников питьевого водоснабжения Москвы. Определены три пояса зон санитарной охраны источников, снабжающих столицу водой. Первый — пояс строгого режима — должен обеспечить защиту мест водозабора от случайного или умышленного загрязнения. Второй и третий пояса, которые, кроме Московской, также охватывают территории Смоленской и Тверской областей, вводят строгие ограничения хозяйственной деятельности в целях зашиты от загрязнения. В частности, запрещается отдавать земли под огородные и дачные участки на расстоянии менее 150 м от воды. Не допускаются выпас скота, рубка леса и хозяйственная деятельность в пределах прибрежной полосы шириной не менее 500 м.
    На водозаборных станциях применяется промышленная технология очистки питьевой воды. Вода обрабатывается соединениями хлора, на некоторых дополнительно озонируется, затем в нее вводят коагулянты. После отстаивания вода фильтруется, затем вторично хлорируется. В периоды паводка (весной и осенью) ее нередко обеззараживают еще и перманганатом калия (всем известной марганцовкой) или активированным древесным углем. По мнению некоторых специалистов, наиболее опасны для здоровья человека соединения хлора с органическими примесями, которых в воде может быть немало и которые (на сегодня их известно более 300) обладают онкогенным и мутагенным (вызывающим мутации) действием. Некоторые специалисты утверждают, что их вклад в онкологическую заболеваемость может составлять от 5 до 15%. Но большинство экспертов все-таки считают, что предполагаемые риски несопоставимы с тем, что было бы, если бы воду вообще не обрабатывали. Тем не менее в развитых странах все чаще переходят на технологии обеззараживания питьевой воды ультрафиолетовым облучением или озонированием.
    Москва в сутки потребляет в среднем 5 млн м3 чистой питьевой воды. Пять водопроводных станций (Рублевская, Восточная, Западная, Северная, Зеленоградская), 18 насосных станций и регулирующих узлов доставляют воду потребителям по трубопроводам протяженностью 9 тыс. км. Источники питьевого водоснабжения Москвы — 13 водохранилищ. Начал работать четвертый блок Рублевской водопроводной станции, где впервые в России используют озоносорбционую технологию очистки питьевой воды. Производительность блока — 240 тыс. м3 воды в сутки.
    Озон, расщепляя органические соединения, способствует их удалению из воды при ее фильтрации. Пуск блока Рублевской станции улучшит водоснабжение центра, северо-запада и юго-запада столицы и обеспечит отличной водой около миллиона москвичей. Строительство обошлось в 33 млн долларов. Вслед за Рублевской новую технологию внедрят на Западной и Северной водопроводных станциях, а к 2010 г. установками озонирования воды оборудуют все водопроводные станции Москвы.
    Озонирование применяется уже 29 лет на Восточной станции. Но совместить его с активированием удалось пока только на Рублевской. Тем не менее даже озон в сочетании с углем не позволит исключить хлорирование — его только уменьшат. К тому же на западе столицы вода по качеству будет почти такой же, как в других районах. Из четырех водопроводных станций Москвы две работают по традиционной «хлорной» технологии, а в закольцованных водных артериях города происходит смешивание воды со всех станций.
    В 2006 г. жители юго-запада Москвы смогут пить воду более высокого качества. Это связано с тем, что в ЮЗАО начинается строительство водопроводной станции, оснащенной по последнему слову техники. Если ранее воду очищали с помощью хлора и активированного угля, то на этом предприятии планируют использовать принципиально новую систему очистки, основанную на мембранной технологии. На микропорах специальных фильтров будут задерживаться частички вредных примесей, а также все возможные болезнетворные бактерии, благодаря чему вода станет кристально чистой.
    Удельное водопотребление в столице достигает 320 л в сутки на человека, что вдвое выше аналогичного норматива в западных странах. Ежегодный прирост подачи воды в Москве составляет 0,8— 1,5%. При этом почти 20% чистой воды не доходит до потребителя: теряется в результате различных утечек, в том числе повреждения водопроводных сетей и воровства воды. На государственном предприятии «Мосводоканал» разработана и при поддержке правительства Москвы реализуется комплексная программа рационального использования воды. Существует техническая возможность выйти на норму расхода 180—200 л в сутки на одного человека.
    Для этого в Москве установят счетчики воды, платить москвичам придется только за их обслуживание и за потребленную горячую и холодную воду. Сейчас норма воды — на каждого в среднем около 384 Jij в сутки. Однако, как показала экспериментальная установка общедомовых приборов учета воды в Северо-Восточном округе столицы, ее потребление значительно ниже — не более 280 л в сутки. Сейчас ГУН «Мосводоканал» и «Мосгортепло» приступили к массовой установке общедомовых счетчиков. Всего этими приборами в столице оборудуют более 30 тыс. муниципальных и ведомственных домов, домов ТСЖ, ЖК, ЖСК и все объекты соц-назначения: школы, поликлиники, детские сады. Но это лишь первый шаг на пути перехода к оплате воды по факту ее использования. Следующий — квартирные водосчетчики. В 2004 г. в Москве их установлено уже более 525 тыс.
    Решение об оборудовании квартиры индивидуальным водосчетчиком зависит от желания москвича, т. е. человек самостоятельно выбирает, как платить: вносить фиксированную сумму или отдавать деньги за реальное потребление воды. И если на установку общедомовых счетчиков деньги выделяются из городского бюджета, то на материальную помощь города при установке квартирных могут рассчитывать только пенсионеры и малоимущие. С них не будут брать денег за установку (около 2 тыс. руб.), но за приборы им придется платить самим (от 400 руб. до 5 тыс.). Остальные москвичи смогут оборудовать свои квартиры счетчиками воды только за счет собственных средств.
    Московские власти намерены создать систему дистанционного контроля за показаниями водосчетчиков, установленных в квартирах москвичей. Для этого планируется соединить счетчики с опти-ко-волоконной сетью или линиями связи Мослифта. Информация о количестве потребленной москвичами воды будет в режиме реального времени поступать в районные единые расчетные центры. Таким образом, не придется ходить по квартирам и снимать показан и я-r Гражданам, которые откажутся устанавливать у себя дома эти устройства, придется рассчитываться по показаниям общедомовых счетчиков, которые будут разделены на количество квартир в подъезде.
    Немцы гордятся, что у них суточная норма потребления воды не превышает 127 л на человека, а плата за воду — 1% семейного бюджета.
    В 1995 г. было решено при новом строительстве для горячего водоснабжения использовать только трубы, изолированные пенополиуретаном. Исполнение этого решения стало возможным потому, что еще за два года было организовано российско-американское предприятие «Мосфлоулайн», производящее такие трубы.
    Технология их производства такова. Сначала изготавливается внешняя гидроизолирующая оболочка, т. е. полиэтиленовая труба диаметром от 57 см до 1,2 м. На специальном аппарате достаточно задать параметры — объем и длину, и он сам «вытянет» трубу из полиэтилена. Затем внутрь оболочки точно по центру вдвигается стальная труба, так что между ними остается зазор примерно 10 см. А между ними под давлением закачивается пенополиуретан — вещество, напоминающее мастику, который, застывая, увеличивается в объеме и равномерно заполняет все свободное пространство между трубой и пластиковой оболочкой. Пенополиуретан обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью, полиэтилен водонепроницаем. Таким образом, за четверть часа труба оказывается полностью «упакованной» и готовой к тому, чтобы пролежать в земле десятки лет, не теряя тепла, не подвергаясь разрушительному воздействию среды.
    Еще одна важная деталь: все элементы трубопроводов «Мосфлоулайн» снабжены проводами системы дистанционного контроля. Если произойдет повреждение уже уложенного трубопровода, датчики передадут эту информацию и ремонтникам не придется разрывать сотни метров грунта, чтобы обнаружить место утечки. По этой же причине и ежегодная профилактика таким трубам не требуется.
    В 1995 г. «Мосфлоулайн» произвел чуть более 50 км теплоизолированных трубопроводов, в 2000 г. — почти 270, в 2003 г. — 330 км. Главное достоинство пенополиуретановых труб — надежность в
    6 - 6659
    эксплуатации и соответственно на порядок ниже расходы по эксплуатации в сравнении с обычными трубами.
    28 октября 2004 г. исполнилось 200 лет со дня ввода в эксплуатацию Ростокинского акведука. Этот многоарочный белокаменный мост был основной частью мытищинского самотечного водопровода, а на сегодня единственное сохранившееся сооружение первого централизованного городского водопровода.
    Теперь на акведуке пешеходная зона, которая накрыта деревянной двускатной крышей. Чтобы люди могли представить, как работало это сооружение два века назад, в нижней части желоба пущен поток воды, который закроют прочной прозрачной плитой. В районе акведука разбит парк, а также построен музей воды.
    Чтобы не допустить попадания загрязненной питьевой воды в квартиры москвичей и на предприятия «Мосводоканала», ежесуточно проводится 3500 физико-химических, 400 биологических и 300 гидробиологических анализов. Контроль ведется по 157 физико-химическим и 16 биологическим показателям. Результаты показывают: концентрации металлов меньше допустимых (31 элемент), содержание пестицидов, полиароматических углеводородов и хлорорганических веществ ниже предела обнаружения, содержание хлороформа — не более 0,5 ПДК. Вода в Москве чище, чем во многих странах мира.
    По данным Центра санэпиднадзора Москвы, за весь период существования в городе централизованной системы водоснабжения (а это два столетия) заболеваний, связанных с потреблением питьевой воды, не регистрировалось.
    Классификация водопользования. Существует следующая классификация водопользования: цели водопользования; объекты водопользования; технические условия водопользования; условия предоставления водных объектов в пользование; характер использования воды; способ использования водных объектов; воздействие водопользования на водные объекты.
    Цели водопользования подразделяют на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды населения; лечебные, курортные и оздоровительные; нужды сельского хозяйства (без орошения и обводнения), орошение и обводнение; промышленные нужды (без теплоэнергетики); нужды теплоэнергетики; территориальное перераспределение стока поверхностных вод и пополнение запасов подземных вод; нужды гидроэнергетики, водного транспорта и лесосплава, рыбного хозяйства; сброс сточных вод; прочие нужды; многоцелевое водопользование.
    По объектам водопользования воды подразделяются на поверхностные, подземные, внутренние территориальные, морские. По техническим условиям водопользования — на обшее и специальное. По условиям предоставления водных объектов в водопользование — на совместное и обособленное. По характеру использования воду рассматривают как вещество с определенными свойствами, как массу и энергетический потенциал и как среду обитания. По способу использования водных объектов — с изъятием воды (с возвратом и без возврата), без изъятия воды. По воздействию водопользования на водные объекты — на количественные и качественные.
    Болота. Среди водоемов России достаточно велика доля болот. Б бассейне Оби они занимают обширную территорию Западно-Сибирской равнины, протянувшуюся с севера на юг от тундры до лесостепи — примерно на 1500 км и почти на 1300 км с запада на восток. И это лишь единичный пример, а на земном шаре заболочены 350 млн га, что равно площади Индии и Лаоса, вместе взятых.
    В Западной Сибири площадь болот составляет около 50%, и это объяснимо. Геологическое прошлое этого региона, бывшего ког-да-то дном моря, предопределило не только равнинность его территории и горизонтальное залегание слагающих его пород, но и замедленный поверхностный сток.
    Интенсивно идущий болотообразовательный процесс накладывает яркий отпечаток на природу Западно-Сибирской равнины — ее климат, почвы и растительность. Так, уникальные по разнообразию ценных пород растительности леса из-за высокой степени заболоченности отличаются сравнительно небольшой продуктивностью (приростом), в 2—3 раза ниже возможной.
    Труднопроходимые болота и заболоченные земли препятствуют выявлению и освоению природных богатств этой территории, снижают продуктивность сельскохозяйственных угодий, затрудняют заселение, усложняют и удорожают промышленное освоение крупных нефтяных, газовых и железорудных месторождений и лесных богатств. С этими крайне неблагоприятными условиями в силу их агрессивности приходится считаться, точно учитывая при любых хозяйственных мероприятиях, особенно крупного масштаба.
    Кроме того, болота служат своеобразными регуляторами климата. Весной и осенью они, как губка, впитывают влагу из воздуха и окружающих земель и хранят ее, а в жару отдают накопленное богатство, увлажняя воздух и почву, создавая особый микроклимат без резких перепадов температур. А это важно для всего живого. Наконец, болота — кладовая энергии Солнца, здесь растения превращаются в торф (топливо и удобрение), богатые белком кормовые дрожжи.
    Сложна функция болот. С одной стороны, это гнилые места, казалось бы нарушающие гармонию природы, а с другой — связующее звено в природном равновесии, часть ландшафта, требующая сохранения. В России свыше 150 болот, охраняемых государством.
Источники загрязнения водоемов
    Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и берегов водных объектов.
    Водные объекты охраняются от загрязнения посредством регулирования деятельности как стационарных, так и других источников загрязнения.
    Федеральные органы исполнительной власти и органы исполнительной власти субъектов РФ осуществляют охрану водоемов от всех видов загрязнения, включая диффузное (загрязнение через земную поверхность и воздух).
    Аварийное загрязнение водных объектов возникает при залповом сбросе вредных веществ в поверхностные водные объекты, который причиняет вред или создает угрозу причинения вреда здоровью населения, нормальному ведению хозяйственной и иной деятельности, состоянию окружающей природной среды, а также биологическому разнообразию. Меры предупреждения вредного воздействия на водные объекты определяются Водным законодательством РФ.
    На территории России практически все водоемы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в большинстве из них не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод выявили тенденцию к росту их загрязненности. Ежегодно увеличивается число створов с высоким уровнем загрязнения воды (более 10 ПДК) и количество случаев экстремально высокого загрязнения водных объектов (свыше 100 ПДК).
    По данным Института проблем рынка РАН, потери в результате поступления в водные объекты неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод исчисляются десятками миллиардов рублей в год.
    Объем сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты в 2002 г., стабилизировался на уровне 2001 г. и составил 54,7 км3. К категории загрязненных сточных вод отнесено 19,8 км3 (36,5% общего объема сточных вод), основной объем которых сброшен предприятиями жилищно-коммунального хозяйства (62%) и промышленности (31%). Мощность очистных сооружений увеличилась на 1,2 км3 (до 31,1 км3), в основном за счет ввода очистных сооружений ливневой канализации г. Москвы (1,1 км3).
    Динамика изменения основных количественных показателей загрязнения водных объектов (сброс загрязненных сточных вод) по отраслям экономики страны за период 1995—2002 гг. представлена в табл. 4.
    Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность.
    Данная отрасль — одна из самых водоемких. Сброс загрязненных сточных вод в отрасли в 2002 г. уменьшился по отношению к 2001 г. на 42~7 млн м3 и составил 1416,6 млн м3.
Сброс вредных веществ со сточными водами (тыс. т): сульфаты42,2нитраты1,0 лигнин сульфатный25,3общий фосфор0,5 органические сернистые14,3жиры и масла0,25 соединенияформальдегид0,23 уксусная кислота2,7железо0,23 аммонийный азот2,4сероводород0,1 метанол2,2
    Среди крупнейших загрязнителей поверхностных водных объектов можно назвать следующие предприятия: АО «Котласский ЦБК», (Коряжма); АО «Братский JTJIK»; АО «Архангельский ЦБК» (Ново-двинск). Большую опасность представляет загрязнение воды диоксинами и диоксинподобными веществами. Содержание этих суперэкотоксикантов вблизи ЦКБ резко возрастает.
    Черная металлургия. В целом, по отрасли объем сточных вод, сбрасываемых в поверхностные воды, составил в 2002 г. 686,3 млн м3. Среди крупнейших загрязнителей поверхностных водных объектов выделяются следующие металлургические комбинаты Новолипецкий, Магнитогорский, Нижнетагильский, «Северсталь» (Череповец), Ковдорский горно-обогатительный комбинат.
    Цветная металлургия. Объем сброса загрязненных сточных вод в 2002 г. составил 421,2 млн м3. Сточные воды содержат тяжелые металлы: никель, медь, кобальт и др. Среди крупнейших в отрасли загрязнителей поверхностных водных объектов выделяются: «Норильский никель»; «Комбинат Североникель» (Мончегорск), «Печенга-никель» (пос. Никель).
    Машиностроительная промышленность включает следующие основные подотрасли: энергетическое дизелестроение, металлургическое, горно-шахтное, горно-рудное, подъемно-транспортное, железнодорожное машиностроение, электротехническую, станкостроительную, инструментальную, автомобильную, подшипниковую, приборостроение, тракторное и сельскохозяйственное, строитель-но-дорожное и коммунальное машиностроение, машиностроение
Динамика выбросов загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы, млн м3(Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в 2002 г.») Отрасли народного хозяйстваГоды 19951996199719981999200020012002 Российская Федерация24477,622414,023043,221986,220657,020291,419773,019767,0 Жилищно-коммунальноехозяйство12503,712071,812053,012126,812081,612133,411869,212205,8 Сельское хозяйство3172,72574,13264,22596,61768,81407,61314,61189,5 Промышленность, всего8574,67443,97335,26867,96445,36514,06351,56175,6 Деревообрабатывающая,целлюлозно-бумажная1799,31443,11323,41220,71472,41459,31416,6 Химическая и нефтехимическая1525,41363,01322,11240,31249,01280,31183,51302,6 Электроэнергетика1090,51072,71325,51448,1995,2946,0860,0768,3 Черная металлургия757,7705,0691,8676,9699,0755,1751,8686,3 Машиностроение и металлообработка782,1640,5623,9552,3596,8510,2483,7473,3 Цветная металлургия529,0482,7425,3377,5363,6393,2438,8421,2 Угольная740,2657,5620,0442,1396,0380,4432,1394,6 Н ефте доб ы ва ю щая317,4227,8193,0184,7164,4152,7158,7145,1 Строительных материалов129,5123,1113,7112,1121,8129,4122,2125,6 Пищевая171,7123,6116,098,097,188,490,589,4 Легкая170,8149,7138,6120,198,586,880,769,6 Газовая4,55,92,83,33,210,311,511,6 Нефтеперерабатывающая31,124,721,010,94,37,03,74,2
    для легкой, пищевой промышленности и бытовых приборов. В 2002 г. в поверхностные водоемы этой отраслью было сброшено 473,3 млн м3 сточных вод. Со сточными водами сбрасывается значительное количество загрязняющих веществ, в первую очередь нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, взвешенных веществ, цианидов, соединений азота, солей железа, меди, цинка, никеля, хрома, молибдена, фосфора, кадмия. Среди крупнейших загрязнителей водоемов выделяются' «Автоваз» (Тольятти), АМО «ЗИЛ» (Москва).
    Легкая промышленность. Объем сброса сточных вод в поверхностные водные объекты по отрасли в 2002 г. составил 69,6 млн м3.
    Сточные воды текстильной промышленности характеризуются наличием в них взвешенных веществ, сульфатов, хлоридов, соединений фосфора и азота, нитратов, синтетических ПАВ, железа, меди, цинка, никеля, а также хрома, свинца, фтора и др. В сточных водах кожевенной промышленности присутствуют соединения азота, фенолы, синтетические ПАВ, жиры и масла, хром, алюминий, сероводород, метанол, фенальдегид. Среди крупнейших загрязнителей поверхностных водоемов — «Шуйские ситцы», «Навтекс» (Наволоки).
    Промышленность строительных материалов. В 2002 г. в водные объекты сброшено 434,0 млн м3 сточных вод, из них загрязненных — 125,6 млн. Объем загрязненных сточных вод распределяется практически поровну между недостаточно очищенными и сбрасываемыми без очистки сточными водами. Вместе со сточными водами в водные объекты поступают взвешенные вещества, нефтепродукты, аммонийный азот, нитраты, фосфор, магний, железо и другие вредные вещества.
    Пищевая промышленность. Пищевая промышленность ориентирована на переработку продуктов сельского хозяйства, речного и морского промыслов и выпуск широкого спектра продовольственных товаров — мясных и колбасных изделий, молочных продуктов,, муки, крупы, хлеба и хлебобулочных изделий, сахара, растительных и животных масел, макаронных изделий, рыбной продукции, консервов, детского питания и т. п.
    Сточные воды предприятий пищевой промышленности характеризуются значительными колебаниями объемов сброса и загрязненности в течение суток. Для предприятий отрасли характерны залповые сбросы отходов, моющих веществ, резкое изменение pH, концентрации органических загрязнений, что вызывает перегрузку очистных сооружений, нарушает нормальный режим их работы, значительно ухудшает эффективность очистки.
    Сбрасывая практически весь объем высококонцентрированных сточных вод в поверхностные водные объекты, предприятия пищевой промышленности загрязняют водоемы органическими веществами, сульфатами, фосфатами, нитратами, щелочами и кислотами. Кроме того, в сточные воды поступают поваренная соль, нитриты, моющие и дезинфицирующие вещества, остатки кормов и подстилки животных, содержащие болезнетворные микроорганизмы.
    В 2002 г. предприятия пищевой промышленности сбросили в поверхностные водные объекты 89,4 млн м3 сточных вод.
    Бытовые сточные воды — это вода из кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, бытовых помещений промышленных предприятий и др. В бытовых сточных водах органическое вещество в загрязнениях составляет 58%, минеральные вещества — 42%.
    Сточные воды с речных и морских судов подразделяют на три группы: фановые, или фекальные, хозяйственно-бытовые, включающие стоки из камбузов, душей, прачечных и др.; подслановые, или нефтесодержащие. Для фановых сточных вод характерно высокое бактериальное (коли-индекс достигает 1010—1012), а также органическое загрязнение (химическое потребление кислорода достигает 1500— 2000 мг/л). Объем фановых вод сравнительно невелик, например, на всех судах бассейна Волги их суточный объем не превышает 5—6 тыс. м3.
    Подслановые воды образуются в машинных отделениях и отличаются высоким содержанием нефтепродуктов. В последние годы широкое распространение получил маломерный флот (катера, различные лодки с подвесными моторами и др.), который стал загрязнителем водоемов.
    Сброс грязного снега. Загрязнение рек города происходит в результате попадания в них грязного снега, который содержит большое количество углеродсодержащих примесей, тяжелых металлов и полихлорированных бифенилов, вызывающих образование злокачественных раковых клеток.
    Московские инженеры разработали новую технологию уборки снега в городе. Собранный снег предлагают плавить на снежных свалках, стоки с которых поступают в городскую канализацию.
    В Москве снежный покров устанавливается в конце ноября, а сходит в начале апреля. За зиму снег выпадает в среднем 50—60 раз. Для плавления снега нужна тепловая энергия, а тратить на это природное топливо — слишком дорого. Специалисты «Мосводока-налНИИпроекта» нашли изящное решение этой проблемы. Они предлагают использовать тепло канализационных стоков, образующееся в коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях. Объем стоков, поступающих в городскую канализацию, при добавлении снега возрастет менее чем на 2%. Расчеты показали, что содержание токсических веществ в канализационных стоках также увеличится незначительно, поэтому они будут надежно очищены на городских станциях аэрации. В большинстве районов Москвы проектировщики предлагают строить снежные свалки на канализационных коллекторах. Разработан проект плавильной установки, использующей избыточное тепло городских котельных электростанций. Всего в Москве построено 35 снежных свалок.
    Загрязнение вод суши. Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоемы патогенных микроорганизмов. Выделяют также тепловое загрязнение вод в результате поступления нагретых сточных вод.
    Загрязняющие вещества условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворимые примеси. Кроме того, загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные и биологические.
    Минеральные загрязнения обычно представлены песком, частицами глины, руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др.
    Органические загрязнения подразделяют на растительные и животные. Растительные органические загрязнения представлены остатками растений, плодов, овощей и злаков и др. Загрязнения животного происхождения — это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др.
    Бактериальное и биологическое загрязнения вызывают главным образом бытовые сточные воды и стоки некоторых промышленных предприятий (бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности и др.).
    Производство и широкое применение синтетических ПАВ, особенно в составе моющих средств, обусловило поступление их со сточными водами во многие водоемы, в том числе источники хозяйственно-питьевого водоснабжения. Наряду с ПАВ широко распространенными химическими загрязнениями водоемов являются пестициды, которые поступают в водоемы с дождевыми и талыми водами (поверхностный сток), смывающими их с растений и почвы, при авиа- и наземной обработке сельскохозяйственных угодий и лесов, при непосредственной обработке водоемов, с дренажноколлекторными водами, образующимися в сельскохозяйственном производстве при выращивании хлопка и риса, со сточными водами обработанных сельскохозяйственных угодий и со стоками предприятий, производящих их.
    Степень опасности сноса пестицидов в период обработки сельскохозяйственных угодий зависит от способа применения и формы препарата. При наземной обработке опасность загрязнения водоемов меньше, чем при авиаобработке, когда препарат может сноситься потоками воздуха на сотни метров и осаждаться на необработанной территории и поверхности водоемов.
    В тяжелом экологическом положении находится Волга — крупнейшая река Европы и одна из величайших в мире. Ее протяженность — 3531 км, площадь бассейна — 62,2% Европейской части России, где проживает 53,1 млн человек, или 36,7% населения России. В Волгу и ее водохранилища впадают 2600 рек. В Каспийское море Волга ежегодно приносит около 240 км3 воды, в водоемы бассейна Волги за год сбрасывается 23 км3 сточных вод. С ними в Волгу ежегодно попадает примерно 360—356 тыс. т органических веществ, 13—18 тыс. т нефтепродуктов, 100—110 тыс. т азота аммонийного, 90-92 т фенолов, 350—375 т меди, 1000-1200 т цинка, 750-850 т хрома.
    От верховьев Оки до верховьев Белой простирается зона лучших черноземов. Почти половина лесных ресурсов Европейской части России сосредоточена в бассейне Волги и ее притоков.
    Из-за неумелого, неразумного, экологически безграмотного хозяйствования, ведомственного подхода к использованию природных богатств, развитию промышленного и сельскохозяйственного производства экологическая ситуация в районе Волги приняла катастрофический характер.
    Во многих местах Волга перегорожена глухими плотинами. Если полвека назад паводковые воды проходили от истоков до устья за 40 дней, то теперь этот путь занимает уже 500 суток. Такие сроки водообмена грозят задыхающейся от загрязнения реке необратимыми последствиями.
    В районе крупных городов и промышленных предприятий Верхней Волги высока загрязненность воды нефтепродуктами, особенно в акватории Рыбинска и Ярославля. В 1,3 раза превышен норматив биохимической потребности кислорода для рыбохозяйственных водоемов. Вода проявляет мутагенную активность, что подтвердили три разных биотеста. Неудовлетворительно качество воды верхневолжских водохранилищ (Иваньковского, Угличского, Рыбинского), а также Горьковского и Чебоксарского. В Куйбышевском и Саратовском водохранилищах содержание меди колеблется от 5-12 до 10-21 ПДК.
    Качество воды Оки у Серпухова, Каширы, Коломны также неудовлетворительно: среднегодовое содержание нефтепродуктов, аммонийного и нитратного азота, соединений меди составляет от 2 до 11 ПДК. Ниже впадения Москвы-реки качество воды в Оке еще более ухудшается, а уровень загрязненности Москвы-реки резко возрастает ниже сбросов Курьяновской и Люблинской станций аэрации. Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в нижнем течении Москвы-реки составляют: нефтепродуктов и аммонийного азота — 3—5, нитратного азота — 5—10 ПДК.
    В устье Волги, в районе Астрахани, содержание фенолов, нефтепродуктов, соединений меди и цинка колеблется от 5 до 12 ПДК. Сокращение водообмена и одновременное увеличение объема сточных вод предприятий промышленности и агропромышленного “комплекса создали тяжелую гидрохимическую обстановку. Возникла угроза гибели экосистем в дельте Волги, рыбы, растительного мира, нанесен ущерб здоровью людей.
    Существенное отрицательное воздействие на экосистемы Волжского бассейна оказывают предприятия и организации агропромышленного комплекса. В результате длительного использования минеральных удобрений в водные объекты поступило 20% внесенного в почву азота и 5% фосфора. Среднегодовое количество вредных веществ, поступающих с сельскохозяйственных угодий в Волгу, превышает 400 тыс. т. На животноводческих комплексах, фермах и птицефабриках ежегодно образуется около 60 млн м3 навозных стоков, значительная часть которых попадает в реки Волжского бассейна.
    Основными причинами сложившейся ситуации стали систематические нарушения экологических и гигиенических нормативов, неучет реальной экологической нагрузки при размещении предприятий, использовании устаревших производственных технологий, строительство жилья и объектов соцкультбыта в санитарнозащитных зонах промышленных предприятий, низкий уровень производственной культуры и экологического образования населения.
    Среднегодовая токсическая нагрузка на экосистемы Волги и ее притоков в 5 раз превосходит токсическую нагрузку на другие водные экосистемы России.
    Ученые ЦНИИ организации и информатизации здравоохранения и сотрудники Федерального центра госсанэпиднадзора завершили исследование — многофакторный анализ связей между загрязнением вод Волжского бассейна и заболеваемостью и смертностью населения огромного региона — 37% всего населения России.
    В 1996 г. была принята концепция федеральной программы «Возрождение Волги», посвященной оздоровлению экологической обстановки на реках Волжского бассейна. Однако до сих пор оценка влияния факторов среды на состояние здоровья населения была ограничена либо масштабами, либо методом анализа. Впервые предпринята попытка провести многофакторный анализ методами математической статистики на огромном массиве данных.
    В регионе расположено 39 субъектов Федерации, здесь различные формы водопользования, различная степень превышения ПДК в разных водах, огромен перечень возможных заболеваний, связанных с качеством воды. Достаточно сказать, что корреляционная матрица, построенная на первом этапе работы, включала в себя более 177 тыс. парных корреляций, а на заключительном этапе было построено более 250 регрессионных моделей. Работа уникальна по объему не только для России.
    В целом индекс экологического неблагополучия бассейна Волги на 27% выше среднего по России и лишь на четырех территориях (Пермская, Нижегородская, Тверская области и Удмуртия) он несколько ниже. А по состоянию водных ресурсов неблагополучие еще разительнее — его индекс превышает среднероссийский на 41%. Специалисты проследили связь между этими данными и высоким уровнем общей заболеваемости в регионе (она на 1296 выше среднероссийской).
    Связь инфекционной заболеваемости с микробиологическим загрязнением воды неоспорима. Ртуть и свинец высокотоксичны, хлороформ влияет на генетический аппарат и связан с развитием рака, марганец способен вызвать рождение неполноценного ребенка, никель — аллергию.
    Ученые составили перечень заболеваний, возникновение которых достоверно зависит от загрязненной питьевой воды. В развитии любой болезни всегда участвует не один фактор, а их совокупность. Многофакторный анализ позволил выявить конкретную долю «вины» загрязнителей воды.
    Как известно, загрязнение воды микробиологическими агентами играет одну из главных ролей при вспышках инфекций. Качественная очистка воды позволила бы снизить заболеваемость, к примеру, дизентерией на 45,6%, колитами, энтеритами и гастроэнтеритами — на 21,8%.
    Выявилась роль загрязнений в возникновении и неинфекционных болезней. Так, при раке различной этиологии среди всех факторов на долю загрязнителей приходится от 6,44 до 12,43%, при гипертонии — от 17,5 до 33,6, при врожденных аномалиях — от 26,3 до 60,2%. При психических расстройствах роль загрязнителей водопроводной воды составляет 29,5%, а нецентрализованной — около 24%.
    Выявленные закономерности, полагают исследователи, помогут прежде всего санитарно-эпидемиологической службе определить первоочередные проблемы. Но эти же сведения позволяют дать рекомендации и населению.
    Например: хочешь родить здорового ребенка — при наступлении беременности купи простейший фильтр и пей только кипяченую воду. Хочешь, чтобы ребенок рос здоровым, давай ему профильтрованную кипяченую воду. Не хочешь проблем с кожей — фильтруй и кипяти воду, если она из нецентрализованных источников. Не хочешь болеть гипертонией — фильтруй даже водопроводную воду.
    Ученые построили и прогностические модели, которые отвечают на вопрос, на сколько снизятся общая заболеваемость и смертность, если питьевая вода будет хорошо очищена. Оказалось: при полной очистке водопроводной воды общая заболеваемость будет меньше на 10%, нецентрализованной — на 13, смертность — соответственно на 2,65 и 3,67%.
    Результаты последних исследований ихтиологов из нескольких специализированных НИИ превзошли худшие прогнозы. На нескольких участках Москвы-реки и Оки у 100% выловленных рыб выявлены серьезные генетические аномалии, больше всего мутантов попадается в водоемах в районе Серпухова и Воскресенска. Специалистами зафиксировано несколько десятков аномалий. Рыбы здесь страдают не только циррозом печени и ожирением, как в Москве-реке, но и болезнями глаз: глаза вылезают из орбит и затем вываливаются. Еще одной наиболее часто встречающейся аномалией стало искривление скелета рыб. По предварительным данным, содержание токсинов в организме аномальных плотвы, лещей и рыб других пород превышает норму в десятки, а то и в сотни раз.
    В борьбе с экологическими правонарушениями Волжская межрегиональная природоохранная прокуратура взаимодействует с федеральными и региональными правоохранительными и природоохранными органами.
    Как основные формы работы используются:
    ♦ координационные совещания с правоохранительными и природоохранными органами для выработки единого подхода к проблеме загрязнения окружающей среды;
    ♦ координационные советы, рабочие группы из представителей прокуратуры, органов внутренних дел и природоохранных органов;
    ♦ совместные проверки и рейды;
    ♦ совместные семинары и учеба инспекторского состава;
    ♦ совместное рассмотрение актов прокурорского реагирования;
    ♦ совместное информирование органов власти и управления субъектов РФ, представителей президента в регионах о состоянии окружающей среды и нарушениях природоохранительного законодательства;
    ♦ публикация в СМИ и в виде брошюр материалов по вопросам природоохранительного законодательства.
    Только за 1991—1997 гг. Волжской природоохранной прокуратурой выявлено более 23 тыс. нарушений законов об охране природы. По протестам ее прокуроров отменено 2250 незаконных правовых актов, направлено в суд 222 заявления об их отмене. Следственным аппаратом прокуратуры расследовано и направлено в суды свыше 2200 уголовных дел.

Водохранилища и гидротехнические сооружения


    В гидрографической сети России все большую роль играют искусственные водоемы — водохранилища. По гидрологическому режиму водохранилища — водоемы замедленного водообмена, предназначенные выравнивать и регулировать сток, а также обеспечивать работу электростанций, системы орошения и др. Чтобы сбалансировать обеспечение водными ресурсами, в России была осуществлена широкая программа водохозяйственного и гидроэнергетического строительства, принесшая немало пользы. В то же время зарегулирование рек плотинами и образование водохранилищ имеет и отрицательные стороны.
    Согласно принятому в 1997 г. постановлению Правительства РФ «О порядке эксплуатации водохранилищ» установлено:
    ♦ поддержание в надлежащем техническом и санитарном состоянии водохранилищ и использование их водных ресурсов осуществляется в соответствии с правилами эксплуатации водохранилищ, разрабатываемыми собственниками гидроэнергетических и гидротехнических сооружений на этих водохранилищах или эксплуатирующими водохранилища организациями;
    ♦ правила эксплуатации водохранилищ согласовываются с заинтересованными органами исполнительной власти субъектов РФ, специально уполномоченными органами в области охраны окружающей природной среды, государственными органами санитарно-эпидемиологического надзора, другими заинтересованными органами управления, проходят государственную экологическую экспертизу и утверждаются в установленном порядке;
    ♦ эксплуатация водохранилищ, по которым ранее были утверждены правила их эксплуатации, осуществляется в соответствии с этими правилами, если они не противоречат законодательству РФ.
    На Министерство природных ресурсов РФ возлагается:
    ♦ утверждение и переутверждение при необходимости правил эксплуатации водохранилищ независимо от их ведомственной принадлежности и формы собственности;
    ♦ осуществление технической инвентаризации и паспортизации водохранилищ и гидротехнических сооружений на них;
    ♦ „контроль за соблюдением правил эксплуатации водохранилищ.
    Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды проводит государственный мониторинг эксплуатируемых водохранилищ комплексного назначения.
    Министерство природных ресурсов РФ совместно с органами исполнительной власти субъектов Федерации и организациями, деятельность которых влияет на экологическое состояние водохранилищ, обеспечивает в установленном порядке разработку и осуществление по согласованию с территориальными органами Министерства сельского хозяйства РФ, Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, Федеральной службы лесного хозяйства, органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора и другими заинтересованными организациями противоэрозионные, лесохозяйственные и другие мероприятия по предупреждению водной эрозии почв, загрязнения, засорения, заиливания и истощения водохранилищ, поддержанию благоприятного водного режима и качества воды, улучшению условий водопользования населения, среды обитания животных и растений.
    В надлежащем техническом и санитарном состоянии водохранилища, предоставленные в особое пользование, поддерживаются организациями, в пользовании которых они находятся.
    Гидротехнические сооружения. К гидротехническим сооружениям относятся плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, тоннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники, сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушения берегов водохранилищ, берегов и дна рек, сооружения (дамбы), ограждающие хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций, устройства от размывов на каналах, а также другие сооружения для использования водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.
    На территории России эксплуатируются 3 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов, относящихся к разным формам собственности, принадлежащих различным министерствам и ведомствам. До 12% их эксплуатируются без реконструкции более 50 лет.
    Износ и старение основных фондов водного хозяйства, ликвидация ряда органов управления, возникновение различных форм собственности, отсутствие должного надзора за безопасной эксплуатацией делают все более реальным прорыв плотин водохранилищ и накопителей стоков, что может привести к катастрофическим последствиям, угрожает жизни человека.
    Как экологическая угроза от гидроузлов рассматриваются:
    ♦ изменение температурного и ледового режима рек, что не может не воздействовать на биоту;
    ♦ подтопление сотен миллионов гектаров из-за нарушения правил землепользования и разрушения подземных коммуникаций, подтопление зданий и других инженерных объектов (на искусственное водопонижение потребуются огромные затраты);
    ♦ эрозия берегов водохранилищ и, следовательно, сокращение земельных угодий;
    ♦ ухудшение условий природопользования в нижних берегах водоузлов, сокращение рыбного и других видов промысла;
    ♦ ухудшение качества природных вод и водохранилищ и дополнительные затраты на водоочистку в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения;
    ♦ гибель флоры и фауны от залповых (аварийных и скрытых) сбросов промышленных отходов из накопителей;
    ♦ продолжающееся по всей стране строительство малых гидротехнических сооружений (дамб, запруд, дорожных насыпей, надводных и подводных переходов и др.) без достаточного инженерного обоснования.
    Эти негативные явления наиболее выражены в бассейнах Волги, Дона, Северной Двины, Белой, Томи, Тобола, Туры.
    Примерами негативного влияния гидросооружений на природу могут служить: массовая гибель рыбы в Чебоксарском водохранилище, чрезмерное развитие планктона в Куйбышевском водохранилище и связанные с этим осложнения в работе систем водоснабжения, многократно повторяющиеся сбросы в реки промышленных отходов из накопителей с явной угрозой здоровью населения в Архангельске, Тюмени, Томске, Кургане; постоянная угроза сброса промышленных стоков из накопителей Костомукшского горно-обогатительного комбината в Карелии. С нарушением эксплуатации гидротехнических объектов, недостаточной пропускной способностью инженерных сооружений и размывом дамб связаны многочисленные наводнения на дальневосточных реках, в Хабаровском, Красноярском и Алтайском краях, Курганской области.
    Исходя из статистики аварий на плотинах (1 % их общего числа) можно предположить, что в ближайшие годы из-за износа основных фондов на гидротехнических сооружениях может произойти до 10—15 аварий с катастрофическими последствиями. Только за последние три года прорывало плотины Тирлянского водохранилища в Башкортостане, Людиновского — в Калужской области, дважды — Киселевского в Свердловской области, зарегистрированы многочисленные аварии на прудах в Калмыкии, Ростовской и Волгоградской областях, на пруде-накопителе животноводческого комплекса в Ивановской области, пруде-накопителе в Камчатской области. Материальный ущерб при этом составил 500 млрд рублей, были человеческие жертвы, разрушено множество хозяйственных объектов, жилых домов, вышли из строя питьевые и технические водозаборы.
    В России около 30 тыс. напорных гидротехнических сооружений (ГГС). Это плотины, водохранилища, пруды. Небольшая часть их принадлежит государству, остальные делятся поровну между субъектами Федерации и частными владельцами. Следят за безопасностью всех этих объектов четыре ведомства: Министерство природных ресурсов, Министерство энергетики, Министерство транспорта и Госгортехнадзор.
    Наибольшее количество ГТС находится под надзором Министерства природных ресурсов — около 28,5 тыс. Из этого количества примерно 10% относятся к федеральной собственности, 30% принадлежат субъектам Федерации и муниципальным образованиям, 50% — различным акционерным обществам. У 10% ГТС (это почти 3 тыс. объектов) хозяина нет.
    С 1997 по 2002 г. Министерство природных ресурсов проводило инвентаризацию российских ГТС, за которыми оно ведет надзор по безопасности. Результаты неожиданные. Специалисты выделяют четыре уровня оценки безопасности сооружения. Нормальным признано состояние 40% ГТС. Как сниженная оценена безопасность 15% объектов. В разряд неудовлетворительных попали 8%. Опасными объявлены 2% (примерно 600 объектов). Оценка «опасное» означает, что плотина находится в аварийном состоянии и ее может прорвать. Неудовлетворительное состояние свидетельствует о том, что угрозы немедленного разрушения нет, но при определенном стечении обстоятельств (во время стихийного бедствия) напора воды объект не выдержит.
    По данным Министерства природных ресурсов РФ, около 20% накопителей жидких промышленных отходов находятся в аварийном или предаварийном состоянии. В первую очередь это относится к Краснодарскому гидроузлу, Шершневскому, Аргазинскому, Долгобродскому и Кыштымскому гидроузлам в Челябинской области, Правдинскому — в Калининградской, Курганскому — в Курганской областях, Кузьминскому гидроузлу на Оке в Московской области и ряду других подобных сооружений.
    Выше проектных отметок заполнены многие хвосто- и шлако-хранилища, что может привести к тяжелым последствиям. Необходимо нейтрализовать токсичные вещества в поступающих в эти хранилища отходах производства, обеспечить систематический контроль за чистотой вод, сбрасываемых из хвостохранилищ в открытые водоемы.
    В последние два-три года в связи с финансовыми проблемами практически прекращены ремонтные и регламентные работы на ряде водохранилищ, числящихся на балансе металлургических заводов. А между тем они находятся в предаварийном и аварийном состоянии и требуют полного восстановления, капитальных ремонтов. Положение усугубляется тем, что при акционировании промышленных объектов с гидротехническими сооружениями последние не принимаются на баланс, их службы сокращаются или ликвидируются.
    Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» регулирует отношения, возникающие при осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, восстановлении, консервировании и ликвидации гидротехнических сооружений, устанавливает обязанности органов государственной власти, собственников гидротехнических сооружений и эксплуатирующих организаций по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений.
    Гидротехнические сооружения вносятся в Российский регистр гидротехнических сооружений.
    Безопасность гидротехнических сооружений — это свойства гидротехнических сооружений, позволяющие обеспечивать защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов.
    Безопасность гидротехнических сооружений обеспечивается на основании следующих общих требований:
    ♦ соблюдение допустимого уровня риска аварий гидротехнических сооружений;
    ♦ составление декларации безопасности — документа, в котором определяются меры по обеспечению безопасности с учетом класса гидротехнического сооружения;
    ♦ разрешительный порядок осуществления проектирования, строительства и эксплуатации;
    ♦ непрерывность эксплуатации;
    ♦ установление критериев безопасности, оснащение техническими средствами постоянного контроля за состоянием гидротехнических сооружений, достаточная квалификация обслуживающего персонала;
    ♦ своевременное проведение комплекса мероприятий, максимально уменьшающих риск возникновения чрезвычайных ситуаций;
    ♦ ответственность за действия (бездействие), в результате которых безопасность гидротехнических сооружений опускается ниже допустимого уровня.
    Надзор и контроль в этой области народного хозяйства возложен на органы государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений.
    Для контроля отдельных объектов могут формироваться инспекционные комиссии.
    Декларирование безопасности гидротехнических сооружений. Постановлением Правительства РФ в 1998 г. утверждено Положение о декларировании безопасности гидротехнических сооружений, согласно которому декларирование безопасности гидротехнических сооружений, аварий, которые могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации, обязательно при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, а также после реконструкции, капитального ремонта, восстановления или консервирования.
    Декларация безопасности — основной документ, обеспечивающий безопасность гидротехнических сооружений, их соответствие критериям безопасности, проекту, техническим нормам и правилам, а также определяющий характер и масштаб возможных аварийных ситуаций и меры по безопасной эксплуатации.
    Декларация безопасности представляется декларантом в федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий в пределах своих полномочий государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.
    При составлении декларации безопасности должны учитываться следующие требования:
    ♦ полнота и достоверность данных о гидротехническом сооружении и его безопасности;
    ♦ всестороннее и полное выявление опасности и разработка сценариев возможных аварий и повреждений;
    ♦ обоснованность применяемых методов анализа, достаточность выполненных оценок риска и уровня безопасности гидротехнического сооружения с учетом класса;
    ♦ полнота учета всех факторов, влияющих на результаты оценки безопасности;
    ♦ эффективность и достаточность реализованных и планируемых мер по обеспечению безопасности, соответствия содержания декларации безопасности законодательным и другим нормативным правовым актам, правилам и нормам.
    Составление декларации безопасности эксплуатирующихся и строящихся гидротехнических сооружений предшествует обследованию гидротехнических сооружений, которое организуется их собственниками или эксплуатирующей организацией, с обязательным участием органов надзора. В случае если после обследования возникла аварийная (предаварийная) ситуация или обнаружены опасные отклонения фактических показателей состояния и условий эксплуатации гидротехнических сооружений от установленных критериев безопасности, обследование гидротехнических сооружений должно быть проведено повторно.
    Цель государственной экспертизы декларации безопасности — установление полноты и достоверности сведений, указанных в декларации безопасности:
    ♦ выявление степени опасности гидротехнических сооружений;
    ♦ определение достаточности предусмотренных мер по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений и соответствия этих мер нормам и правилам.
    Государственная экспертиза декларации государственной безопасности проводится экспертными центрами, определенными органами надзора во взаимодействии с Министерством РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий.
    Экспертные центры формируют экспертные комиссии, к участию в работе которых привлекаются научно-исследовательские и проектные организации.
    Срок проведения государственной экспертизы декларации безопасности не должен превышать 3 месяцев со дня оплаты декларантом счета по проведению экспертизы.
    Орган надзора устанавливает квалифицированные требования к специалистам, включенным в состав экспертных комиссий, определяет порядок формирования и регламента работы экспертных комиссий, организует обучение экспертных комиссий и обмен опытом работы.
    Экспертный центр в установленный срок направляет заключение экспертной комиссии в орган надзора. Заключение экспертной комиссии приобретает статус заключения государственной экспертизы декларации безопасности после утверждения органом надзора.
    Декларация безопасности, утвержденная органом надзора, является основанием для внесения гидротехнических-сооружений в Российский регистр гидротехнических сооружений и выдачи этим органом разрешений на эксплуатацию, ввод и вывод из эксплуатации, реконструкцию, консервирование и ликвидацию гидротехнических сооружений. Указанные разрешения выдаются органом надзора на срок действия декларации безопасности.
    Орган надзора формирует и ведет базу данных декларации безопасности, контролирует сроки представления декларации безопасности.
    В 1999 г. вступила в действие Инструкция о введении Российского регистра гидротехнических сооружений.
    Регистр формируется в целях:
    ♦ государственной регистрации и учета гидротехнических сооружений различного назначения, независимо от форм собственности и ведомственной принадлежности;
    ♦ сбора, обработки, хранения и распространения информации и качественных и количественных показателей состояния гидротехнических сооружений, условий их эксплуатации и соответствия их показателей и условий критериям безопасности гидротехнических сооружений;
    ♦ создания информационной основы для разработки и осуществления мероприятий по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений и предупреждению чрезвычайных ситуаций;
    ♦ информационного обеспечения государственного управления и Надзора в области безопасности гидротехнических сооружений.
Самоочищение водоемов
    Каждый водоем — это сложная живая система, где обитают бактерии, водоросли, высшие водные растения, различные беспозвоночные животные. Совокупная их деятельность обеспечивает самоочищение водоемов. В условиях девственной природы, если в водоем попадают, например, химические примеси, процесс самоочищения протекает быстро, поэтому одна из важнейших природоохранных задач — поддерживать эту способность.
    Факторы самоочищения водоемов многообразны. Условно их можно разделить на три группы: физические, химические и биологические.
    Среди физических факторов первостепенное значение имеет разбавление, растворение и перемешивание поступающих загрязнений. Хорошее перемешивание и снижение концентраций взвешенных частиц обеспечивается интенсивным течением рек. Способствует самоочищению водоемов оседание на дно нерастворимых осадков, а также отстаивание загрязненных вод. Микроорганизмы под собственной тяжестью или осаждаясь на других органических и неорганических частицах постепенно опускаются на дно, подвергаются действию физических факторов, что способствует быстрому отмиранию загрязняющей микрофлоры. Сдерживает этот процесс снижение температуры воды, благоприятствующее длительному сохранению попавших в водоем бактерий и вирусов. Так, в зонах с умеренным климатом река самоочищается через 200—300 км от места загрязнения, а на Крайнем Севере — через 2 тыс. км.
    Обеззараживание воды происходит под влиянием ультрафиолетового излучения Солнца. Эффект обеззараживания достигается прямым губительным воздействием ультрафиолетовых лучей на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток, а также на споровые организмы и вирусы.
    Из химических факторов самоочищения водоемов следует отметить окисление органических и неорганических веществ. Часто дают оценку самоочищения водоема по отношению к легко окисляемому органическому веществу (определяемому по биохимической потребности кислорода — БПК) или по общему содержанию органических веществ (определяемому по химическому потреблению кислорода — ХПК). Самоочищение оценивают и по содержанию конкретных соединений или их групп (фенолов, углеводородов, смол).
    Отмиранию микрофлоры могут также способствовать некоторые химические вещества. При этом кроме патогенных бактерий и вирусов в водоемах могут отмирать и микроорганизмы, играющие существенную роль в самоочищении водоемов.
    Санитарный режим водоема характеризуется прежде всего количеством растворенного в нем кислорода. Его должно быть не менее 4 мг на 1 л воды в любой период года для водоемов первого и второго видов. К первому виду относятся водоемы, используемые для питьевого водоснабжения предприятий, ко второму — используемые для купания, спортивных мероприятий, а также находящиеся в черте населенных пунктов. Водоемы, предназначенные для сохранения и воспроизводства ценных пород рыб, должны содержать не менее 6 мг растворенного кислорода на 1 л воды.
    К биологическим факторам самоочищения водоема относятся водоросли, плесневые и дрожжевые грибки. Однако фитопланктон не всегда положительно воздействует на процессы самоочищения: в отдельных случаях массовое развитие синезеленых водорослей в искусственных водоемах можно рассматривать как процесс самозагрязнения.
    Самоочищению водоемов от бактерий и вирусов могут способствовать и представители животного мира. Так, устрица и некоторые амебы адсорбируют кишечные и другие вирусы. Каждый моллюск профильтровывает в сутки более 30 л воды.
    Институтом биологической физики РАН были проведены исследования на разных участках Оки. Сопоставляя численность моллюсков с загрязненностью водного бассейна, ученые установили, что близ Серпухова, ниже впадения реки Нары, где плотность моллюсков-фильтратов незначительна, вода более мутная. Ниже по течению, где численность перловицы и беззубки резко увеличивается и достигает местами 150 экземпляров на 1 м2 дна, мутность уменьшается на 70%.
    Плотность моллюсков снижается не только вследствие их добычи, но и из-за отравления воды промышленными стоками. Не меньший ущерб моллюскам наносит уничтожение прибрежной растительности в результате использования на реках некоторых видов транспорта. Быстроходные суда создают высокую и крутую волну, которая постепенно обрушивает берега, выбивает растительность в прибрежной полосе. А растительность, как известно, служит нерестовой и питательной средой для многих видов рыб и, кроме того, снижает избыток минеральных солей, будучи основным потребителем удобрений, в том числе и смываемых с полей. Повышение уровня минерализации, вызванное уничтожением растительности и размыром берегов, также губительно сказывается на численности моллюсков-фильтратов, весьма чувствительных к засоренности водного бассейна.
    Чистота водоемов немыслима без охраны их растительности. Только на основе глубокого знания экологии каждого водоема, эффективного контроля за развитием населяющих его различных живых организмов можно достичь положительных результатов, обеспечить прозрачность и высокую биологическую продуктивность рек, озер и водохранилищ.
    Неблагоприятно на процессы самоочищения водоемов влияют химическое загрязнение промышленными стоками, биогенными элементами (азотом, фосфором и др.), спуск термальных сточных вод тепловыми электростанциями. Все это тормозит естественные окислительные процессы, убивает микроорганизмы.
    Многостадийный процесс, иногда растягивающийся на длительное время, — самоочищение воды от нефти. Микроорганизмы активно окисляют ароматические углеводороды, в результате чего образуются ароматические спирты и кислоты. Часть органического вещества из нефтяной пленки переходит в форме растворимых соединений в воду, а часть осаждается в виде смолистых веществ на дно. Очищенные сточные воды нефтеперегонных заводов даже через 6—9 месяцев отстаивания оказывались токсичными для водорослей и дафний. Водорастворимые продукты, получающиеся в результате окисления нефти, при недостатке кислорода долго сохраняются в воде, если не претерпевают изменений под влиянием организмов водного биоценоза.
    В результате длительного эмульгирования сырой нефти иногда до 25% ее превращается в продукты, не экстрагируемые бензолом. Таким образом, распад нефтепродуктов в водоеме может привести к изменению состава природных вод: увеличению численности бактерий; изменению органолептических свойств; повышению концентрации растворимых в воде органических веществ, токсичных продуктов (фенолов, нафтолов и других оксипроизводных углеводородов), легко окисляющихся кислородосодержащих соединений; усилению поверхностно-активных свойств, вспениванию воды; росту содержания биогенов и развитию зоопланктона и водорослей фитопланктона и перифитона.
    В природных условиях комплекс физических процессов самоочищения воды от нефти состоит из ряда составляющих: испарения; оседания комочков, особенно перегруженных наносами и пылью; слипания комочков, взвешенных в толще воды; всплывания комочков, образующих пленку с включениями воды и воздуха; снижения концентраций взвешенной и растворенной нефти вследствие оседания, всплывания и смешивания с чистой водой. Интенсивность этих процессов зависит от свойств конкретного вида нефти (плотность, вязкость, коэффициент теплового расширения), наличия в воде коллоидов, взвешенных и влекомых частиц планктона и т. д., температуры воздуха и солнечного освещения.
Экологические проблемы Байкала и Ладоги
    Озеро Байкал. Длина — 636 км, ширина — от 27 до 81 км, протяженность береговой линии — 1800 км, максимальная глубина — 1620 м, площадь — 31 471 км2, объем — 23 015 км3, площадь водосборного бассейна — 588 ООО км3, высота над уровнем моря — 456 м3, число островов — 36. В Байкале обитает более 500 видов животных, 50 видов рыб, около 1200 видов растений. Более половины из них нигде больше не встречается. В каменной чаше Байкала сосредоточено свыше 80% поверхностных пресных вод России — пятая часть мирового запаса.
    Котловина Байкала растет, невзирая на огромное количество навоеВ, поступающих в уникальное озеро. С середийы позапрошлого века запасы чистейшей байкальской воды стали больше на 3 млрд м3.
    Озеро Байкал десятки миллионов лет остается глубоководным хранителем реликтовой фауны и чистейшей пресной воды, несмотря на то, что его котловину непрерывно засыпают наносы, поставляемые мощными обвалами, осыпями, селями, бурными притоками. Очевидно, что для сохранения равновесия котловина должна расти по меньшей мере на тот объем, который засыпают осадочные породы. Сотрудник Института земной коры СО РАН доктор географических наук Б. Агафонов рассчитал, что объем принесенного материала в 4 раза уступает приросту котловины, который происходит благодаря внутренним процессам в земной коре.
    По спутниковым данным, Байкальская котловина раскрывается со скоростью около 5 мм в год, что эквивалентно увеличению объема на 20 млн м3. Но объем озера растет и за счет проседания коренного ложа котловины. Ученые наблюдают это при помощи сейсмического профилирования земной толщи. Однако в отличие от расширения рифтовой впадины земная кора проседает не постоянно, а при крупных землетрясениях. Так, при 9-балльном землетрясении 1959 г. котловина Байкала увеличилась сразу на 200 млн м3. А после катастрофических подземных толчков в 1862 г. в озере образовался целый залив, получивший имя Провал, а объем озера стал больше на 1 млрд м3. В целом же происходит не обмеление и заиление, а ррст уникальной котловины и, следовательно, запасов удивительно чистой байкальской воды.
    Исследователи из Института земной коры СО РАН полагают, что от перегрева Байкал, самое глубокое озеро мира, защищает природный механизм, который поддерживает постоянной температуру глубинных и придонных вод, это обстоятельство предохраняет Байкал от перегрева в период глобального потепления климата. В районе подводного Академического хребта она колеблется от 3,3 до
    3,5°С. На глубине 150 м температура почти 3,5° наблюдается весь год.
    Исследователи считают, что в течение последних 250 лет температурные условия в глубинных и придонных слоях вод озера были близки к современным.
    Весной, когда озеро освобождается ото льда, опущенный в водоем белый металлический диск виден на глубине 40 м. Другая особенность воды Байкала — слабая минерализация: байкальская вода почти не дает накипи в котлах. Очень мало в ней и взвешенных частиц.
    Ученые-лимнологи объясняют чистоту воды в Байкале не только протекающими там сложными физико-химическими процессами, но и жизнедеятельностью растительных и животных организмов. Мельчайшие водоросли усваивают из воды минеральные и органические вещества и в процессе фотосинтеза выделяют огромную массу кислорода, который активно влияет на разложение органических веществ. Так происходит самоочищение Байкала.
    Поразительны результаты жизнедеятельности крохотных рач-ков-эпишура. Под каждым квадратным метром поверхности озера насчитывается до 3 млн экземпляров этого вида. В поисках корма — водорослей и бактерий — эпишура втягивает и процеживает воду
    и, двигаясь по вертикали, переносит уловленные взвешенные частицы на относительно большие глубины. Именно рачку-эпишура Байкал во многом обязан чистотой своей воды.
    Из 336 рек, впадающих в озеро, самая полноводная — Селенга. Ежегодно она несет туда 30 км3 воды. В Селенге нерестятся осетр, омуль. Ее дельта, испещренная множеством протоков, рукавов, дает приют бесчисленным стаям пернатых.
    Если бы понадобилось снабдить питьевой водой Байкала все население земного шара, то ее хватило бы, по самым высоким нормам сегодняшнего потребления, почти на полвека. А для удовлетворения потребностей населения нашей страны — почти на целое десятилетие. Но это возможно в том случае, если ее качество будет сохраняться на высоком уровне, обеспечивающем также и среду обитания уникальной фауны и флоры.
    Промышленность оказала негативное антропогенное воздействие на природную среду, в бассейне озера Байкал появились новые источники загрязнения. В настоящее время происходят химическое, биологическое, промышленное и сельскохозяйственное загрязнение озера, разрушение биохимического и физического состава и структуры его водных масс и уникальной органической жизни (в ряде мест утеряна уникальная прозрачность воды, гибнет рыба), уничтожение прибрежных лесных массивов, исчезновение малых рек, ручейков, речек и ключей, чрезвычайно значимых для экологической стабильности в регионе. За последние два десятилетия зафиксировано исчезновение более 200 малых водоемов, расстройство лесных массивов, загрязнение почвы.
    Далеко не последнюю роль в этом играет Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат (БЦБК). Он был введен в эксплуатацию в 1966 г. и предназначался для производства высококачественной кордной целлюлозы, использовавшейся в авиационной промышленности. В настоящее время комбинат выпускает 200 тыс. т в год кордной целлюлозы, а также оберточную бумагу, кормовые дрожжи, скипидар-сырец и таловое масло. При производстве целлюлозы применяется хлорное отбеливание, что предопределяет в сточных водах комбината наличие соединений хлора.
    БЦБК — единственное предприятие, сбрасывающее промышленные стоки непосредственно в озеро. По данным Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, комбинат сбросил в озеро 52,7 млн м3 сточных вод. Несмотря на то что БЦБК оснащен дорогостоящими очистными сооружениями, в Байкал поступило 9700 т сульфатов, 6200 т хлоридов, 2800 т труднорастворимой органики, а также 200 т взвешенных веществ. В шлаконакопителе комбината несколько миллионов тонн шламов. При землетрясении в Байкальске вся масса накопленных очистными сооружениями комбината вредных веществ хлынет в Байкал.
    Сжигание отходов в установке производительностью 40-45 т/сут усугубляет экологическую ситуацию, поскольку в составе шлама присутствуют соединения хлора и органики. Их сжигание при температуре 750°С неизбежно приводит к образованию диоксинов, попадающих в атмосферу.
    Высокие концентрации диоксинов обнаружены в пробах жира байкальской нерпы, хлорорганические соединения — в организмах байкальских рыб.
    Выявлено наличие высокохлорированных изомеров диоксинов и фуранов в сливках (45,2 нг/кг) и говядине (39,2 нг/кг) из Иркутска, а также в сливочном масле (27 нг/кг) и свинине (20,3 нг/кг) из Байкальска. В Ангаре, вытекающей из Байкала и являющейся источником питьевого водоснабжения для сотен тысяч человек, диоксины обнаружены в суммарной концентрации 8 нг/л. Диоксины попадают в организм человека. Так, суточное поступление в организм грудного ребенка из Байкальска с женским молоком в 5— 12 раз превышает нормы, принятые США (5 нг/сут).
    Исследования, проведенные Институтом биологии, Институтом геохимии, Лимнологическим институтом Сибирского отделения РАН, показывают, что антропогенное воздействие приводит к необратимому ухудшению качества байкальской воды, замене специфической эндемической микрофлоры на обычную. Состояние экосистемы Южной котловины Байкала характеризуется как катастрофическое, а Среднего и Северного участков — как кризисное.
    В 2002 г. В. В. Путиным было принято решение прекратить сброс отработанных стоков Байкальского целлюлозно-бумажного комбината в озеро Байкал и тем самым отвести угрозу пагубного загрязнения единственного в своем роде источника кристально чистой воды как российского, так и всеевропейского резерва.
    Президент России выбрал вариант, который отстаивали научная общественность и экологи страны еще с середины прошлого века. А именно: либо перевести БЦБК на замкнутый водооборотный цикл без слива отходов в озеро, либо остановить завод. И как промежуточный вариант — перепрофилировать его на выпуск новой продукции, производство которой не потребует такого колоссального объема воды, какой идет на выработку целлюлозы и бумаги.
    Первый этап реконструкции БЦБК стоимостью около 50 млн долларов намечается завершить к 2005 г. К этому времени БЦБК должен полностью прекратить сброс в озеро хлорсодержащих отходов производства. Планируется организация производства бумаги, фанеры, картона, стройматериалов из привозной целлюлозы.
    Неотъемлемая часть экосистемы Байкала — леса в его бассейне. Но именно этому зеленому щиту сегодня угрожает наибольшая опасность. По данным Института леса и древесины Сибирского отделения РАН, повреждение имеет ярко выраженную очаговость. Очаги усыхания развиваются в местах застоя газов на удалении 6— 25 км от берега Байкала. В ряде мест сухостой достигает 20-25%.
    Качество лесовосстановительных работ в зоне Байкала не отвечает современным требованиям. Из-за плохого ухода гибнут лесопосадки. Например, в прибайкальских лесхозах за пять лет погибло 23 тыс. га лесных культур, что составляет 15% обшей плошади.
    Стремясь согласовать политику в области охраны и рационального использования ресурсов уникальной экосистемы бассейна Байкала, правительство Бурятии и главы администраций Иркутской и Читинской областей подписали «Байкальский меморандум». Речь идет в первую очередь о создании системы очистных сооружений для существующих на Байкале вредных производств, экологически чистых источников энергии и промышленных предприятий, создании новых заповедников и национальных парков.
    Существует обоснованный верхний и нижний пределы (минимальный — 456, максимальный — 457 м), установленные для озера Байкал постановлением Правительства РФ от 26 марта 2001 г. На 1 октября 2002 г. фактическое наполнение Байкала — 456,7 м. При этом уровень Братского водохранилища, во многом зависящий от уровня Байкала, определяется как минимальный — 395 м и максимальный — 402 м. Уровень на 1 октября 2002 г. — 398,4 м.
    В Ангаро-Байкальском регионе лето 2004 г. было на редкость дождливым. Уровень воды в Байкале достигал 456,69 м над уровнем моря. К концу этого сезона вода поднялась до 456,90 м. Если уровень озера поднимется выше отметки 457 м, воду из водохранилищ и соответственно из Байкала спустят вхолостую, вместо того чтобы использовать на электростанции. На самом деле эти колебания воды в Байкале циклические. Обилие воды в озере и ее дефицит возникают примерно раз в 8—10 лет. В 2000 F. настал период максимума.
    Неконтролируемые изменения уровня воды в озере Байкал ведут к гибели рыбы и нарушают экосистему озера. Ученые уже давно сделали вывод: колебание уровня воды влияет на всю экосистему Байкала, ведет к смешению водных масс, сильному разрушению берегов. Нерестилища, воспроизводство рыбной массы омуля находятся под угрозой.
    Экологическую ситуацию, которая сложится после дополнительного сброса вод, можно будет назвать критической. Ведь рыба в озере «теряет голову» и не знает, когда ей нереститься. Поголовье байкальской нерпы за последние годы сократилось вполовину.
    Охрана озера Байкал. В 1999 г. принят Федеральный закон «Об охране озера Байкал», который определяет правовые основы охраны Байкала, являющегося не только уникальной экологической системой РФ, но и природным объектом всемирного наследия.
    Закон определяет экологическое зонирование Байкальской природной территории.
    1. Байкальская природная территория — это территория, в состав которой входят озеро Байкал, водоохранная зона, прилегающая к озеру Байкал, его водосборная площадь в пределах территории РФ, особо охраняемые территории, прилегающие к озеру Байкал, а также прилегающая к озеру Байкал территория шириной до 200 км на запад и северо-запад от него.
    2. На Байкальской природной территории выделяются следующие экологические зоны:
    ♦ центральная экологическая зона — территория, которая включает в себя озеро Байкал с островами, прилегающая к озеру Байкал водоохранная зона, а также особо охраняемые природные территории, прилегающие к озеру Байкал;
    ♦ экологическая зона атмосферного влияния — территория вне водосборной площади озера Байкал в пределах территории РФ шириной до 200 км на запад и северо-запад от него, на которой расположены хозяйственные объекты, деятельность которых оказывает негативное воздействие на уникальную экологическую систему озера Байкал.
    3. Экологическое зонирование Байкальской природной территории в порядке, установленном Правительством РФ.
    В целях охраны уникальной экологической системы озера Байкал на Байкальской природной территории устанавливается особый режим хозяйственной и иной деятельности, осуществляемой в соответствии с принципами:
    ♦ приоритета видов деятельности, не приводящих к нарушению уникальной экологической системы озера Байкал и природных ландшафтов его водоохранной зоны;
    ♦ учета комплексности воздействия хозяйственной деятельности и иной деятельности на уникальную экологическую систему озера Байкал;
    ♦ сбалансированности в решении социально-экономических задач и задач охраны уникальной экологической системы озера Байкал на принципах устойчивого развития;
    ♦ обязательной государственной экологической экспертизы.
    В 2000 г. Правительство РФ в развитие Закона «Об охране озера Байкал» приняло постановление «Об экологическом зонировании Байкальской природной территории и информировании населения о границах Байкальской природной территории, ее экологических зон и об особенностях режима экологических зон». Байкальская природная территория включает в себя четыре субъекта РФ (Республику Бурятия, Иркутскую и Читинскую области, Усть-Ордынский Бурятский автономный округ) и непосредственно озеро Байкал, находящееся в федеральной собственности. Установление границ экологических зон должно происходить по представлению органов государственной власти Республики Бурятия, Иркутской и Читинской областей, Усть-Ордынского Бурятского автономного округа. Подготовку и издание карты Байкальской природной территории и ее экологических зон обеспечивает Федеральная служба геодезии и картографии России. Координация работ по установлению экологических зон Байкальской природной территории возложена на Министерство природных ресурсов РФ.
    Порядок информирования населения о границах экологических зон Байкальской природной территории и об особенностях режима экологических зон не одноразовое действие, так как границы особо охраняемых природных территорий, входящих в состав Байкальской природной территории, могут претерпевать изменения, как и особенности режима экологических зон, поскольку экологические нормативы подлежат обязательному ежегодному пересмотру. На Байкальской природной территории запрещаются или ограничиваются виды деятельности, при осуществлении которых оказывается негативное воздействие на уникальную экологическую систему озера Байкал:
    ♦ химическое загрязнение озера Байкал или его части, а также его водосборной площади, связанное со сбросами и выбросами вредных веществ, использованием пестицидов, агрохимикатов, радиоактивных веществ, эксплуатацией транспорта, размещением отходов производства и потребления;
    ♦ физическое изменение состояния озера Байкал или его части (изменение температурных режимов воды, колебание показателей уровня воды за пределами допустимых значений, изменение стоков в озеро Байкал);
    ♦ биологическое загрязнение озера Байкал, связанное с изменением, разведением или акклиматизацией водных биологических объектов, не свойственных экологической системе озера Байкал, и водных объектов, имеющих постоянную или временную связь с озером Байкал.
    На Байкальской природной территории запрещается строительство новых хозяйственных объектов, расширение, реконструкция действующих хозяйственных объектов без положительного заключения государственной экологической экспертизы соответствующих проектов.
    Перечень видов деятельности, запрещенных в центральной экологической зоне, утверждается Правительством РФ.
    В центральной экологической зоне запрещается производить:
    ♦ рубки в кедровых лесах, за исключением рубок ухода за лесом и выборочных санитарных рубок;
    ♦ изъятие земель лесного фонда, занятых лесами первой группы, а также земель лесного фонда, не покрытых лесной растительностью, для их использования в целях, не связанных с ведением лесного хозяйства.
    Нормативы предельно допустимых вредных воздействий на уникальную экологическую систему озера Байкал, а также методы их определения утверждаются соответствующими специально уполномоченными федеральными органами исполнительной власти и совершенствуются на основе данных научных исследований.
    Перечень вредных веществ, в том числе веществ, относящихся к категориям особо опасных, высоко опасных, опасных и умеренно опасных для уникальной экологической системы озера Байкал, утверждается специально уполномоченными федеральными органами исполнительной власти.
    Предельно допустимый объем сбросов и выбросов вредных веществ, размещение отходов производства и потребления, опасных для уникальной системы озера Байкал, устанавливается с учетом результатов научных исследований в соответствии с законодательством РФ и ежегодно подлежит обязательному пересмотру в целях его уменьшения с учетом состояния окружающей природной среды Байкальской природной территории.
    Количество относящихся к категории особо опасных и высокоопасных для уникальной экологической системы озера Байкал вредных веществ в сбросах хозяйственных и иных объектов, расположенных в центральной экологической и буферной экологической зонах, не должно превышать такое количество при заборе воды.
    Концентрация вредных веществ всех категорий опасностей для уникальной экологической системы озера Байкал в сбросах и выбросах не должна превышать нормативы ПДК, установленные для каждой экологической зоны.
    Основой для хозяйственной и иной деятельности на Байкальской природной территории служат комплексные схемы охраны и использования ее природных ресурсов, разработанные и утверждаемые в порядке, установленном законодательством РФ и субъектов РФ.
    Юридические лица, ведущие хозяйственную и иную деятельность на Байкальской природной территории, обязаны иметь экологические паспорта хозяйственных объектов.
    Особенности ведения экологических паспортов хозяйственных объектов на Байкальской природной территории определяются федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным регулировать деятельность в области охраны озера Байкал.
    Ликвидация или перепрофилизация опасных хозяйственных объектов на Байкальской природной территории проходит в порядке и в сроки, которые установлены законодательством РФ.
    Государственный экологический контроль в области охраны озера Байкал осуществляется федеральным органом исполнительной власти, специально уполномоченным на осуществление государственного регулирования в области охраны озера Байкал, иными специально уполномоченными федеральными органами государственной власти Республики Бурятия, органом государственной власти Иркутской области, органом государственной власти Читинской области, органами государственной власти Усть-Ордынского автономного округа.
    Государственный экологический мониторинг уникальной экологической системы озера Байкал проводят федеральный орган исполнительной власти, специально уполномоченный на осуществление государственного регулирования в области охраны озера Байкал, и иные специально уполномоченные федеральные органы исполнительной власти в рамках единой системы государственного экологического мониторинга.
    В целях планирования и осуществления мероприятий по охране озера Байкал ведутся разработка и реализация федеральных целевых программ и региональных целевых программ в области охраны озера Байкал.
    Федеральные целевые программы в области охраны озера Байкал формируются Правительством РФ, установленным законодательством РФ.
    Региональные целевые программы в области охраны озера Байкал разрабатываются и утверждаются в порядке, предусмотренном законами и иными нормативными правовыми актами субъектов РФ.
    В 1996 г. ЮНЕСКО признаны достоянием человечества пять уникальных природных объектов в разных странах, в том числе два российских — озеро Байкал и камчатские вулканы. Теперь эти уникальные памятники природы находятся под контролем международного сообщества.
    Бурятские экологи совместно с волонтерами из США планируют обустроить большую пешеходную тропу вокруг озера Байкал. Ее сооружением заинтересовался американский институт «Остров Земля», который выделил средства.
    В 2003 г. определены пять рабочих участков вокруг озера, где уже началось строительство. Причем американцы работают только на участке от Северобайкальска до села Байкальского. На кольцевой тропе построены пешеходные мосты, проведена маркировку трассы, юборудованы туристические стоянки.
    Реконструкция тропы, по мнению экологов, привлечет в Байкальский регион больше наших и иностранных путешественников, особенно тех, кто интересуется экологическим туризмом.
    Ладожское озеро. Площадь — 17 700 км2, максимальная глубина — 230 м, объем — 900 км3, более 650 островов. Вода в Ладоге уникальная. Она содержит в 2 раза меньше минеральных солей, чем байкальская, а по мягкости почти не отличается от дождевой.
    Когда-то здесь водились осетр и стерлядь, до сих пор обитает один из видов тюленей — ладожская нерпа. На юго-восточном берегу озера весной и осенью гнездятся многочисленные колонии птиц. Это одна из самых значительных стоянок на Беломорско-
    7 - 6659
    Балтийском пролетном пути, по которому ежегодно мигрируют миллионы птиц. Самая большая стоянка птиц — в Свирской губе. Когда-то пернатые останавливались и в Невской губе, но теперь этому мешает соседство промышленного города, да и численность некоторых видов птиц сильно сократилась.
    Это удивительный объект природы и в то же время — единственный источник питьевой воды для населения Санкт-Петербурга и прилегающих районов. Именно с этих позиций необходимо оценивать хозяйственную деятельность в бассейне Ладожского озера.
    Бурное развитие промышленных предприятий, рост жилищного строительства резко увеличили в последние годы поступление в ладожскую воду загрязненных и биогенных веществ.
    На берегах Ладоги построено около десятка целлюлозно-бумажных предприятий, которые сливают в озерную воду вреднейшие отходы производства. У впадающих в озеро речек функционируют мощные животноводческие комплексы. Значительная доля отходов этих производств также попадает в Ладогу. Растет город Волхов, расширяет производство Волховский алюминиевый завод — и ежегодно от 300 до 500 т фосфора металлурги сбрасывают в озеро. Значительно загрязняет воду и новгородский комбинат «Азот».
    В 1998 г. на Сясьском ЦБК произошла одна из самых крупных экологических аварий. Шлакоотстойник — место, куда сбрасывают отходы производства, — был перекрыт обычной земляной насыпью. Когда он переполнился, земля размякла и дамбу прорвало. В Ладогу устремилось в общей сложности 700 тыс. т отходов. По данным экологов, попадание отходов комбината в воду неминуемо приводит к преждевременному старению озера. Обилие вредных веществ способствует росту синезеленых водорослей, вызывающих цветение воды. Таким образом, южная часть Ладоги начнет быстро умирать. Происшествие — лишь эпизод на объектах — хранилищах токсичных отходов.
    По данным российских экологов, уже более 10 лет из шлако-отстойника Приозерского ЦБК просачиваются вредные вещества. Комбинат закрыли в начале 1980-х годов как экологически вредный. Но шлакоотстойник не очистили, и скопившиеся отходы текут в Неву. По данным Института токсикологии Минздрава России, исследования, проведенные в шлакоотстойнике Приозерского комбината, показали высокую концентрацию полихлорбифенила. Попадание этого супертоксиканта в почву и воду, а следовательно, и в человеческий организм, приводит к крайне негативным последствиям, желудочно-кишечным расстройствам, а в перспективе — к нарушениям репродуктивной и эндокринной систем, порокам развития у новорожденных.
    В настоящее время предпринимаются усилия спасти уникальное озеро: на целлюлозно-бумажных комбинатах введены в эксплуатацию станции по очистке сточных вод, реконструированы аэра-ционные системы, подача избыточного активного ила отведена в первичные отстойники, организованы пункты наблюдения за загрязнением атмосферы. Кроме того, весь местный флот оборудован автономными очистными установками или системами сбора образующихся нефтесодержащих и хозяйственно-бытовых сточных вод для последующей передачи их на береговые или плавучие очистные сооружения, а также системами закрытой бункеровки топлива, исключающими утечки нефтепродуктов в озеро.
Санитарные условия спуска сточных вод
    Водоемы и водотоки (водные объекты) считаются загрязненными, если показатели состава и свойств воды в них изменились под прямым или косвенным влиянием производственной деятельности и бытового использования населением и стали частично или полностью непригодными для одного из видов водопользования. Пригодность состава и свойств поверхностных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения и культурно-бытовых нужд населения, а также для рыбохозяйственных целей, определяется их соответствием требованиям и нормативам одновременно. Если водный объект или его участок используется для различных нужд народного хозяйства, при определении условий сброса сточных вод следует использовать более жесткие нормативы качества поверхностных вод.
    Состав и свойства воды, водных объектов должны контролироваться в створе, расположенном на водотоках на 1 км выше ближайших по течению пунктов водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, населенные пункты и т. п.), а на непроточных водоемах и водохранилищах — на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.
    Состав и свойства воды в водоемах или водотоке в пунктах питьевого и культурно-бытового водопользования по всем показателям должны соответствовать нормативам.
    При поступлении в водные объекты различных вредных веществ и примесей сумма отношений концентраций (С,, С2, .., Сп) каждого вещества в водном объекте к соответствующим ПДК не должна превышать единицы:
    Запрещается сбрасывать в водные объекты:
    а) сточные воды, содержащие вещества или продукты трансформации веществ в воде, для которых не установлены ПДК, а также вещества, для которых отсутствуют методы аналитического контроля;
    б) сточные воды, которые могут быть устранены путем организации бессточного производства, рациональной технологии, максимального использования в системах оборотного и повторного водоснабжения после соответствующей очистки и обеззараживания в промышленности, городском хозяйстве и для орошения в сельском хозяйстве;
    в) неочищенные или недостаточно очищенные производственные, хозяйственно-бытовые сточные воды и поверхностный сток с территорий промышленных площадок и населенных пунктов.
    Запрещается сбрасывать в водные объекты сточные воды, содержащие возбудителей инфекционных заболеваний. Сточные воды, опасные в эпидемиологическом отношении, могут сбрасываться в водные объекты только после соответствующей очистки и обеззараживания.
    Сброс, удаление и обезвреживание сточных вод, содержащих радионуклиды, должны осуществляться в соответствии с действующими нормами радиационной безопасности.
    Запрещается сброс в водные объекты, на поверхность ледяного покрова водосбора пульпы, концентрированных кубовых остатков, образующихся в результате обезвреживания сточных вод, в том числе содержащих радионуклиды, других технологических и бытовых отходов.
    Запрещаются утечки в водные объекты от нефте- и продукто-проводов, нефтепромыслов, а также сброс мусора, неочищенных сточных, подсланцевых, балластных вод и других веществ с плавучих средств водного транспорта.
    Не допускается загрязнение поверхностных вод при строительных, дноуглубительных и взрывных работах, добыче полезных ископаемых, прокладке кабелей, трубопроводов, других коммуникаций, сельскохозяйственных и других видах работ, включая все виды гидротехнического строительства на водных объектах и водоохранных зонах.
    Запрещается на водных объектах, используемых преимущественно для водоснабжения населения, молевой сплав леса, а также сплав древесины в пучках и кошелях без судовой тяги.
    Не допускается сброс сточных вод в водные объекты, используемые для водо- и грязелечения, а также в водные объекты, находящиеся в пределах округов санитарной охраны курортов.
    Эти требования распространяются:
    а) на спуски всех видов производственных, в том числе животноводческих, хозяйственно-бытовых сточных вод и поверхностного стока с территории населенных мест и производственных объектов, сточных вод отдельно стоящих жилых и общественных зданий, коммунальных, лечебно-профилактических, транспортных, сельскохозяйственных объектов, промышленных предприятий, шахтных и рудничных вод, сбросных вод систем водяного охлаждения, гидрозолоудаления, нефтедобычи, гидровскрышных работ, сбросных и дренажных вод с орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных территорий, в том числе обрабатываемых ядохимикатами, и других сточных вод любых объектов независимо от их ведомственной принадлежности;
    б) на все проектируемые выпуски сточных вод строящихся, реконструируемых и расширяемых предприятий, зданий и сооружений, а также предприятий, на которых изменяется технология производства, на все проектируемые выпуски сточных вод канализации населенных мест и отдельно стоящих объектов независимо от их ведомственной принадлежности.
    Сброс сточных вод в водные объекты в черте населенных пунктов запрещается.
    Место выпуска сточных вод должно быть расположено ниже по течецию реки от границы населенного пункта и всех мест водопользования населения с учетом возможности обратного течения при наганных ветрах. Место выпуска сточных вод в непроточные и малопроточные водоемы (озера, водохранилища и др.) должно определяться с учетом санитарных, метеорологических и гидрологических условий (включая возможность обратных течений при резкой смене режима гидроэлектростанций, работающих в переменном режиме) с целью исключения отрицательного влияния выпуска сточных вод на водопользование населения.
    Сброс сточных вод в водные объекты в черте населенного пункта через выпуски допускается лишь в исключительных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании и по согласованию с органами государственного санитарного надзора. В этом случае нормативные требования, установленные к составу и свойствам воды водных объектов, должны быть отнесены к самим сточным водам.
    Условия отведения сточных вод в водные объекты определяются с учетом:
    а) степени возможного смешения и разбавления сточных вод водой водного объекта на участке от места выпуска сточных вод до расчетных (контрольных) створов ближайших пунктов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового водопользования населения;
    б) фонового качества воды водного объекта выше места рассматриваемого выпуска сточных вод по анализам не более двухлетней давности; при наличии других — существующих и (или) проектируемых — выпусков сточных вод между рассматриваемым и ближайшим пунктом водопользования в качестве фонового применяется уровень загрязнения воды водного объекта с учетом вклада указанных выпусков сточных вод;
    в) нормативов качества воды водных объектов (ПДК).
    При отсутствии установленных нормативов водопользователи должны обеспечить проведение необходимых исследований по обоснованию ПДК в воде водных объектов, а также методов их определения на уровне ПДК.
    При размещении, проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию новых и реконструируемых объектов, техническом перевооружении действующих объектов должно быть обеспечено соблюдение ПДК загрязняющих веществ в воде водоемов и водотоков на основе использования малоотходной и безотходной технологии, систем повторного и оборотного водоснабжения, а также мероприятий по очистке, обезвреживанию и обеззараживанию сточных вод и производственных отходов, обеспечивающих создание бессточных и безотходных производств. Не допускается ввод в эксплуатацию новых и реконструированных объектов, которые не обеспечены сооружениями для предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод.
    Размещение, проектирование и строительство, реконструкция и техническое перевооружение действующих объектов осуществляются в соответствии с утвержденными предплановыми, предпроект-ными и проектными документами, в составе которых должны быть материалы о влиянии этих объектов на санитарное состояние водоемов и водотоков, а также о мероприятиях, направляемых на предупреждение или ликвидацию загрязнения.
    Запрещается принятие в эксплуатацию объектов с недоделками, отступлениями от утвержденного проекта, не обеспечивающими соблюдение нормативного качества воды, а также без апробации, испытания и проверки работы всего установленного оборудования и механизмов.
    Трансформация химических веществ в водной среде. В водной среде химические вещества под влиянием различных физико-химических и биологических воздействий могут подвергаться изменениям и превращениям, т. е. трансформации. Способность к трансформации каждого конкретного вещества в известной мере зависит от степени устойчивости (стабильности) его форм в водной среде и определяется как свойствами самого вещества, так и водной среды. К факторам, которые могут вызвать трансформацию химических веществ, относятся: температура воды, концентрация водопроводных ионов, инсоляция, водная микрофлора, растворенный кислород.
    Сложные и многообразные по своей природе, промежуточным стадиям и конечному результату процессы трансформации химических веществ в воде не только выступают как причина снижения их исходной концентрации, что имеет положительное значение, но и приводят к коренным изменениям структуры веществ.
    В результате трансформации образуются новые вещества, отличающиеся от исходных по химическому составу и физико-химическим свойствам, а также по характеру и степени влияния на органолептические свойства воды, процессы естественного самоочищения водоемов и биологической активности: способности к кумуляции, проявлению отдаленных и специфических эффектов действия и т. д.
    Как правило, трансформация химических веществ в водной среде приводит к образованию менее токсичных и опасных продуктов. Однако в процессе трансформации в ряде случаев могут образовываться более опасные по сравнению с исходными веществами продукты. Например, метилирование в водной среде металлической ртути приводит к образованию метилртути — вещества более токсичного и опасного, чем сама ртуть. В процессе хлорирования воды образуются хлорорганические продукты, среди которых наиболее часто и в наибольших концентрациях присутствует хлороформ. Гидролиз в водной среде малотоксичного уротропина приводит к образованию формальдегида, обладающего высокой токсичностью и цитогенетической активностью.
    Изучение стабильности веществ в водной среде позволяет определить продолжительность сохранения его в воде в неизменном виде и установить время полураспада. Существенное значение имеет определение факторов, в наибольшей степени влияющих на освобождение воды от химического загрязнения, т. е. на процессы самоочищения.
    Расчет предельно допустимых сбросов (ПДС). При спуске сточных вод вне черты города ПДС для отдельных предприятий рассчитываются с учетом возможного разбавления сточных вод, а также процессов их естественного самоочищения от поступающих в них веществ.
    ПДС рассчитывают по наибольшим среднечасовым расходам сточных вод (м3) фактического периода спуска сточных вод. Концентрация веществ принимается в мг/л или г/м3. ПДС вычисляют в г/ч. ПДС с учетом требований к составу и свойствам воды в водных объектах определяют для всех категорий водопользования как произведение расхода сточных вод qcT (м3/ч) на концентрацию веществ Сст (г/м3) в сточных водах по формуле
    ПДС = qcT х Сст. (1)
    Сброс массы вещества, соответствующий ПДС, при расчете по формуле (1) необходимо увязывать с расходом сточной воды qcr, так как уменьшение qcT при сохранении величины ПДС будет приводить к концентрации вещества в сточной воде, превышающей Сст, что недопустимо.
    Величину концентрации Сст при сбросе сточных вод в черте города принимают на уровне, не превышающем ПДК, установленном в местах водопользования.
    Концентрацию взвешенных веществ в сточных водах Сст определяют исходя из величины концентрации взвешенных веществ в водном объекте до места сброса Св по формулам:
    — для хозяйственно-питьевого водопользования и рыбохозяйственного (для ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду) концентрация взвешенных веществ в сбросах должна соответствовать
    Сст < Св + 0,25 (мг/л);
    — для других рыбохозяйственных целей и культурно-бытового водо п ол ьзован ия
    Сст < Св + 0,75 (мг/л);
    — при содержании природных минеральных взвешенных веществ более 30 мг/л концентрация взвешенных веществ для всех видов водопользования должна соответствовать
    Сст< 1,05 С. (мг/л).
    Величину ПДС по минеральному составу определяют по формуле (1) для хозяйственно-питьевого водопользования при концентрации минеральных веществ по сухому остатку Сст не более 1 ООО мг/л. При этом концентрация хлоридов не должна превышать 350 мг/л, а сульфатов — 500 мг/л, для культурно-бытового водопользования минеральный состав нормируют по показателю «привкусы».
    Величину ПДС по полному биохимическому потреблению кислорода (БПКполн) также определяют по формуле (1).
    Концентрация в сточной воде Сст по БПКпмн при 20°С не должна превышать 3 мг/л при хозяйственно-питьевом и рыбохозяйственном водопользовании и 6 мг/л — при культурно-бытовом.
    Для показателей состава и свойств сточной воды, попадающих под общие требования, таких, как плавающие примеси (вещества), растворенный кислород, запахи, привкусы, окраска, температура, реакции pH, возбудители заболеваний, ПДС не определяется.
    Пример расчета. Сброс сточных вод проектируемого предприятия предполагается в черте населенного пункта в реку, которая используется для нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.
    1. Содержание взвешенных веществ — 60 мг/л.
    2. Минеральный состав по сухому остатку — 360 мг/л, в том числе:
    для хлоридов — 220, для сульфатов — 100.
    3. Биологическое потребление кислорода (БПКполн) — 80 мг/л.
    4. Свинец — 2,0 мг/л.
    5. Бензол — 1,5 мг/л.
    6. Нитробензол — 0,3 мг/л.
    Общие требования к составу сточной воды должны удовлетворяться по первым трем показателям, а по ПДК — по последним трем.
    На основании исследований в реке установлено содержание взвешенных веществ, равное 42 мг/л. В сточной воде, учитывая категорию водопользования, концентрация взвешенных веществ не должна превышать
    Сст = Св + 0,25 = 42,25 мг/л.
    Сравнение полученной концентрации взвешенных веществ (42,25 мг/л) с концентрацией в сточных водах аналогичного предприятия (60 мг/л) свидетельствует о необходимости улучшения очистки. НДС устанавливают с учетом концентрации Сст, равной 42,25 мг/л.
    Согласно формуле (1), определяют ПДС для взвешенных веществ:
    ПДС = 720 х 42,25 = 30 420 г/ч.
    В сточной воде минеральный состав по сухому остатку, а также содержание хлоридов и сульфатов не превышают допустимые, поэтому ПДС устанавливают исходя из физического состава С по формуле (1).
    Для минеральных веществ по сухому остатку:
    ПДС = 720 х 360 = 259 200 г/ч; в том числе для хлоридов:
    ПДС = 720 х 220 = 158 400 г/ч;
    для сульфатов:
    ПДС = 720 х 100 = 72 000 г/ч.
    Учитывая категорию водопользования, биохимическое потребление кислорода в сточной воде не должно превышать 3 мг/л, что указывает на необходимость улучшения очистки сточных вод, поскольку в сточной воде предприятия БПКполн равно 80 мг/л, для этого показателя ПДС = 720 х 3 = 2160 г/ч.
    Для соблюдения ПДК, учитывая, что свинец, бензол и нитрохлорбензол нормируются по санитарно-токсикологическому показателю вредности, определяют сумму:
    С, С, С, 2,0 1,5 0,3
    --— + - +- = - + — + -= 29,
    ПДК, ПДК2 ПДК3 0,1 0,5 0,05
    которая должна быть не больше 1, но фактически ее превышает. Устанавливают очистку для каждого из веществ и находят предельное значение в сточной воде концентрации (мг/л) свинца Сст = 0,05, бензола Сст = 0,1 и нитрохлорбензола Сст = 0,015. Убедимся, что сумма
    0,05 + 0Л_ + 0,015 =
    0,1 0,5 0,05 И на основании установленных концентраций по формуле (1) определим ПДС для свинца:
    ПДС = 720 х 0,05 = 35 г/ч;
    для бензола:
    ПДС = 720 х0,1 = 72 г/ч;
    для нитрохлорбензола:
    ПДС = 720 x 0,015= 10,8 г/ч.
    Водоохранные зоны. Согласно Водному кодексу РФ для поддержания водных объектов в состоянии, соответствующем экологическим требованиям, для предотвращения загрязнения, засорения и истощения поверхностных вод, а также сохранения среды обитания объектов животного и растительного мирта устанавливаются водоохранные зоны.
    Водоохранной зоной является территория, примыкающая к акватории, на которой устанавливается специальный режим использования и охраны природных ресурсов и осуществления иной хозяйственной деятельности.
    В пределах водоохранных зон устанавливаются прибрежные защитные полосы, где запрещается распахивать землю, рубить и корчевать лес, размещать животноводческие фермы и лагеря, а также вести другую деятельность.
    В прибрежных защитных полосах водоохранных зон допускается размещение рекреаций, объектов водоснабжения, рыбного и охотничьего хозяйства, а также водозаборных, портовых и гидротехнических сооружений при наличии лицензии на водопользование.
    Порядок установления размеров и границ водоохранных зон и их прибрежных защитных полос, а также режим их использования устанавливаются Правительством РФ.
    Минимальная ширина водоохранных зон для рек от среднемноголетнего уреза воды в летний период по длине реки (м):
    — от истока до 10 км — 15;
    — от 11 до 50 км — 100;
    — от 51 до 100 км — 200;
    — от 101 до 200 км — 430;
    — от 201 до 300 км — 400;
    — свыше 500 км — 500.
    Для озер — от среднемноголетнего уреза в летний период и для водохранилищ — от уреза воды при нормальном подпорном уровне при акватории до 2 км2 — 300 м, более 2 км2 — 500 м.
    Государственный контроль за соблюдением режима использования и охраны прибрежных ресурсов и иной хозяйственной деятельности граждан и юридических лиц в водоохранной зоне осуществляется органами исполнительной власти субъектов РФ.
Охрана водоемов
    Охрана вод включает систему мер, направленных на предотвращение и устранение последствий загрязнения, засорения и истощения вод.
    Нормы охраны вод — это значения показателей, соблюдение которых обеспечивает экологическое благополучие водных объектов и необходимые условия охраны здоровья населения и культурно-бытового водопользования.
    Важнейшей составной частью современного водно-санитарно-го законодательства стали гигиенические нормативы — предельнодопустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в питьевой воде и воде водоемов. Соблюдение ПДК создает безопасность для здоровья населения и благоприятные условия санитарно-бытового водопользования. Они являются критерием эффективности различных мероприятий по охране водоемов от загрязнения. В настоящее время установлены ПДК для более 1386 веществ, а также 1200 рыбохозяйственных ПДК.
    В соответствии с Конституцией РФ существует водное законодательство федеральное и региональное: Водный кодекс РФ и принимаемые в соответствии с ним федеральные законы и иные нормативные правовые акты, а также законы и иные нормативные правовые акты субъектов РФ.
    Водное законодательство России регулирует отношения в области использования и охраны водных объектов в целях обеспечения прав граждан на чистую воду и благоприятную водную среду; поддержания оптимальных условий водопользования, качества поверхностных и подземных вод в соответствии с санитарными и экологическими требованиями; зашиты водных объектов от загрязнения, засорения и истощения; сохранения биологического разнообразия водных экосистем.
    Водные объекты могут использоваться с изъятием (забор воды) либо без изъятия (сброс, использование в качестве водных путей и др.) водных ресурсов. Водные ресурсы или их части могут предоставляться для удовлетворения одной или нескольких целей одному или нескольким водопользователям. Особенности использования водных объектов определяются в соответствии с водным законодательством России.
    Согласно Водному кодексу РФ приоритетно использование водных объектов для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения. Для этого предназначены защищенные от загрязнения и засорения поверхностные и подземные водные объекты. Их пригодность для этих целей определяется органами санитарно-эпидемиологи-ческого надзора.
    Централизованным питьевым и хозяйственно-бытовым водоснабжением населения занимаются специальные организации, имеющие лицензию на водопользование.
    Водопользователи обязаны стремиться сокращать изъятия и предотвращать потери воды, не допускать загрязнения, засорения и истощения водных объектов, обеспечивать сохранение температурного режима водных объектов.
    Запрещается сброс сточных и дренажных вод в водные объекты:
    ♦ содержащие природные лечебные ресурсы;
    ♦ отнесенные к особо охраняемым;
    ♦ находящиеся в курортных зонах, в местах массового отдыха населения;
    ♦ находящиеся в местах нереста и зимовки ценных и особо охраняемых видов рыб, в местах обитания ценных и занесенных в Красную книгу видов животных и растений.
    При возникновении угрозы здоровью населения или существованию водных или околоводных животных и растений специально уполномоченные государственные органы обязаны приостановить сброс сточных и дренажных вод вплоть до прекращения эксплуатации хозяйственных и других объектов и уведомить об этом представителей исполнительной власти и органы местного самоуправления.
    В случаях стихийных бедствий, аварий и других чрезвычайных ситуаций, а также в случае превышения установленного в лицензии на водопользование лимита водопотребления Правительство России и органы исполнительной власти субъектов РФ по предложению специально уполномоченного органа управления и охраны водного фонда вправе ограничить, приостановить или запретить использование водных объектов промышленностью и энергетикой.
    Согласно Кодексу внутреннего водного транспорта Российской Федерации (2001) контроль за обеспечением экологической безопасности при эксплуатации судов поручен федеральным органам исполнительной власти в области охраны окружающей среды.
    Федеральное агентство водных ресурсов — федеральный орган исполнительной власти, функции которого — оказание государственных услуг и управление федеральным имуществом в сфере водных ресурсов.
    Федеральное агентство водных ресурсов находится в ведении Министерства природных ресурсов Российской Федерации.
    Федеральное агентство водных ресурсов осуществляет свою деятельность непосредственно или через свои территориальные органы (в том числе бассейновые) и через подведомственные организации во взаимодействии с другими федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, общественными объединениями и иными организациями.
    Федеральное агентство водных ресурсов в установленной сфере деятельности имеет следующие полномочия:
    ♦ проведение в установленном порядке государственной экспертизы схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, а также предпроектной и проектной документации на строительство и реконструкцию хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние водных объектов;
    ♦ разработку в установленном порядке схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, составление водохозяйственных балансов;
    ♦ государственный мониторинг водных объектов, государственный учет поверхностных и подземных вод и их использование в порядке, установленном законодательством Российской Федерации;
    ♦ разработку и утверждение нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты по бассейну водного объекта или его участку, утверждение нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты для водопользователей в порядке, установленном законодательством Российской Федерации;
    ♦ разработку автоматизированных систем сбора, обработки, анализа, хранения и выдачи информации о состоянии водных объектов, водных ресурсах, режиме, качестве и использовании вод по Российской Федерации в целом, отдельным ее регионам, речным бассейнам в порядке, установленном законодательством Российской Федерации;
    ♦ подготовку к публикации и издание сведений Государственного водного кадастра Российской Федерации в порядке, установленном законодательством Российской Федерации;
    ♦ устанавливает режимы специальных попусков, наполнения и сработки водохранилищ, пропуска паводков на водных объектах, находящихся в федеральной собственности;
    ♦ определяет объемы экологических попусков и безвозвратного изъятия поверхностных вод для каждого водного объекта в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.
    Крупнейший в Европе производитель целлюлозы и картона — Котласский ЦБК (входит в лесопромышленную корпорацию «Илим Палп») — ведет модернизацию производства. После модернизации производства объем выпуска целлюлозы увеличился с 540 тыс. т в 1998 г. до 912 тыс. в 2003 г. В инвестиционную программу КЦБК вошло также проведение экологических мероприятий, позволивших втрое снизить содержание вредных веществ в сточных водах и в 7 раз сократить выбросы в атмосферу основного загрязняющего химического соединения — метилмеркаптана. А самое главное — Котласскому ЦБК удалось на порядок повысить свой статус на мировом рынке производителей целлюлозы благодаря переходу на экологически чистую отбелку сульфатной целлюлозы без использования элементарного хлора. Стоимость программы составила 15 млн долларов. В 2000 г. на комбинате провели реконструкцию промывного и отбельного участков производства беленой целлюлозы, которая позволила до минимума снизить потребление хлора.
    В 2000 г. КЦБК первым в России внедрил бесхлорную отбелку целлюлозы. Это позволило уменьшить нагрузку на природу и выйти в разряд элитных товаропроизводителей целлюлозно-бумажной продукции. Вложенный в экологические мероприятия рубль дает двойной эффект: позволяет бизнесу развиваться по стандартам, принятым в развитых странах, и повышает экономию ресурсов. В результате перехода на бесхлорную отбелку целлюлозы выбросы загрязняющих веществ этого производства снизились в 4 раза. Из щелока, образующегося при варке целлюлозы сульфитным способом, образуются продукты, которые тоже можно продавать, технические лигносульфонаты (используются, в частности, в металлургической и строительной индустрии, производстве моющих средств), кормовые дрожжи. В перечне ближайших экологических мероприятий КЦБК значатся также развитие производства лигно-сульфонатов и улучшение качеств этого продукта. Предприятию удалось добиться постепенного снижения содержания загрязняющих веществ в сбросах сточных вод. Например, в течение 2000—2002 гг. объемы сбросов снижены на 2989 т, взвешенных веществ — на 5101 т. Общее потребление воды по сравнению с 2001 г. снизилось с 301,9 млн м3/год до 210,9 млн в 2003 г. В 2004 г. комбинат потребил только 185 млн м3 воды. Выбросы метилмеркаптана в атмосферу в 2003 г. по сравнению с 1998 г. уменьшились на порядок — с 0,000142 до 0,000051 мг/л. Наибольших успехов предприятие добилось, снижая выбросы вредных веществ в воздух. Благодаря реконструкции содорегенерационного котла и модернизации установок очистки газа, а также уменьшению количества потребленного угля на ТЭЦ общий объем выбросов загрязняющих веществ в воздух в течение 2000—2002 гг. снижен на 14,1 тыс. т. Впечатляющих успехов компания добилась в использовании в качестве источников энергии экологически безопасных древесных отходов. Среди важных экологических проектов, которые реализованы на КЦБК с 2001 г., — реконструкция содорегенерационного котла № 1, что повлекло за собой снижение выбросов метилмеркаптана и сероводорода в атмосферу, и модернизация СРК № 5. Также проведен капитальный ремонт очистных сооружений, построено хранилище низкоконцентрированных ртутьсодержащих отходов, установлены теплообменники на варочные котлы производства вискозной целлюлозы (что значительно снизило сброс сульфитных щелоков в бассейн реки), введена в строй станция оборотного водоснабжения (в результате существенно уменьшилось потребление воды), модернизирован цех биологической очистки промышленных стоков.
    В конце 2003 г. Котласский ЦБК прошел сертификацию соответствия системы экологического менеджмента МС ИСО 14 001:2000. На предприятии уже составлен один из основных документов этой системы — «Реестр значительных аспектов и воздействий, экологические цели и задачи Котласского ЦБК до 2007 г.».
    Благодаря реестру стало ясно, какие аспекты производственной деятельности предприятия могут быть проконтролированы линейными менеджерами (в каждом цехе ЦБК есть специальные уполномоченные по экологии), а какие аспекты требуют создания целевых программ и финансовых крупных вливаний.
    На предприятии создана и действует эффективная система экологического менеджмента, которая соответствует требованиям международного стандарта IS 01 4001, на очереди — сертификация лесозаготовительных предприятий. Это серьезный крупномасштабный проект, который включает в себя не только внедрение национальных и международных стандартов в области заготовки древесины, но и комплекс мер по восстановлению лесов, сохранению нормальной экологической среды, удобной для жизни людей. Интегрирование крупнейших российских компаний в мировую экономику заставляет акционеров и менеджеров больше внимания уделять экологическим проблемам.
    Поддержание поверхностных и подземных вод в состоянии, соответствующем экологическим требованиям, обеспечивается установлением нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты.
    Такие нормативы устанавливаются исходя из:
    ♦ предельно допустимой величины антропогенной нагрузки, длительное воздействие которой не приведет к изменению экосистемы водного объекта;
    ♦ предельно допустимой массы вредных веществ, которая может поступать в водный объект и на его водосборную площадь;
    ♦ нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты.
    Порядок разработки и утверждения нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты устанавливается Правительством РФ.
    Важнейшей составной частью современного водно-санитарно-го законодательства являются гигиенические нормативы — ПДК вредных веществ в питьевой воде и воде водоемов. Соблюдение ПДК создает безопасность для здоровья населения и благоприятные условия санитарно-бытового водопользования. Это критерий эффективности различных мероприятий по охране водоемов от загрязнения. В настоящее время установлены ПДК для более 1700 веществ, а также более чем 1200 рыбохозяйственных ПДК.
    Государственный учет поверхностных и подземных вод и Государственный водный кадастр. Государственный учет поверхностных и подземных вод представляет собой систематическое определение и фиксацию в установленном порядке количества и качества водных ресурсов, имеющихся на данной территории.
    Государственный учет поверхностных и подземных вод ведется в целях обеспечения текущего и перспективного планирования рационального использования водных ресурсов, их восстановления и охраны. Данные государственного учета характеризуют состояние поверхностных и подземных водных объектов по количественным и качественным показателям, степени их изученности и использования. Государственный учет осуществляется в РФ по единой системе и базируется на данных учета, представляемых водопользователями, а также на данных государственного мониторинга.
    Представление водопользователями в специально уполномоченный государственный орган данных, подлежащих включению в Государственный водный кадастр, является обязательным.
    Специально уполномоченный государственный орган управления использованием и охраной водного фонда должен обеспечивать свободный доступ к информации, содержащейся в Государственном водном кадастре, в порядке, установленном законом РФ.
    Плата за пользование водными объектами. В 2004 г. Президент России подписал закон о внесении изменений в Налоговый кодекс: с 1 января 2005 г. вместо «платы за пользование водными объектами» вводится водный налог. При этом существенно повышаются ставки платежа. Ежегодный ущерб от паводков составляет в среднем 40 млрд рублей, от промышленного загрязнения водоемов — 45—50 млрд.
    В Европейской части страны водопользователи платили за кубометр воды от 12 до 20 копеек. Для того чтобы покрыть все потребности водного хозяйства, необходимо увеличить плату за воду как минимум в 20 раз. Водный налог будет взиматься с предприятий и организаций, забирающих воду из водных объектов для производственных нужд, а также использующих водные объекты без забора воды, в первую очередь для целей гидроэнергетики. Следуя логической и технологической цепочке, можно сделать вывод: повышение тарифов на электроэнергию, в том числе для бытовых нужд, неизбежно. Впрочем, себестоимость киловатт-часа, произведенного на ГЭС, составляет 5 копеек. Пока не будет облагаться налогом вода, используемая для орошения сельхозугодий, что очень важно для состояния потребительских цен на продовольствие. Не признается объектом налогообложения также полив садоводческих, огороднических, дачных земельных участков, личных подсобных и фермерских хозяйств. Однако здесь не надо путать воду из соседней речки и водопроводную, плату за которую никто не отменял.
    Размещение, проектирование, строительство, реконструкция и ввод в эксплуатацию хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние водных объектов. Согласно Водному кодексу РФ при размещении, проектировании, реконструкции, вводе в эксплуатацию хозяйственных и других объектов, а также при внедрении новых технологических процессов должно учитываться их влияние на состояние водных объектов и окружающую природную среду.
    При проектировании и строительстве вновь создаваемых и реконструированных хозяйственных и других объектов, а также при внедрении новых технологических процессов, влияющих на состояние водных объектов, необходимо предусматривать создание замкнутых систем технического водоснабжения. Проектирование и строительство прямоточных систем технического водоснабжения, как правило, не допускаются. Проектирование и строительство таких систем разрешается в исключительных случаях при положительном заключении государственной экспертизы.
    Запрещается ввод в эксплуатацию:
    ♦ хозяйственных и других объектов, в том числе фильтрующих накопителей, пунктов захоронения отходов, городских и других свалок, не оборудованных устройствами, очистными сооружениями, предотвращающими загрязнение, засорение, влекущих истощение водных объектов;
    ♦ водосборных и сбросных сооружений без рыбозащитных устройств и устройств, обеспечивающих учет забираемых и сбрасываемых вод;
    ♦ животноводческих ферм и других производственных комплексов, не имеющих очистных сооружений и санитарно-за--щитных зон;
    ♦ оросительных, обводнительных и осушительных систем, водохранилищ, плотин, каналов и других гидротехнических сооружений до проведения мероприятий, предотвращающих вредное воздействие на воды;
    ♦ гидротехнических сооружений без рыбозащитных устройств, а также устройств для пропуска паводковых вод и рыбы;
    ♦ водозаборных сооружений, связанных с использованием подземных вод, без оборудования их водорегулирующими устройствами, водоучитывающими приборами;
    ♦ водозаборных и иных гидротехнических сооружений без установления зон санитарной охраны и создания пунктов наблюдения за показателями состояния водных объектов;
    ♦ сооружений и устройств для транспортирования и хранения нефтяных, химических и других веществ без оборудования средствами для предохранения загрязнения водных объектов и контрольно-измерительной аппаратуры для обнаружения утечки указанных продуктов.
    Не допускается ввод в эксплуатацию объектов орошения сточными водами без создания пунктов наблюдения за показателями состояния водных объектов.
    Для ввода в эксплуатацию водохранилищ проводятся мероприятия по подготовке их ложа к затоплению.
    Согласно постановлению Правительства РФ от 13 августа 1996 г. «Требования по предотвращению гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, а также при эксплуатации транспортных магистралей, трубопроводов, линий связи и электропередачи» промышленные и водохозяйственные процессы должны осуществляться на производственных площадках, имеющих специальные ограждения, предотвращающие появление на территории этих площадок диких животных.
    Для предотвращения гибели объектов животного мира от воздействия вредных веществ и сырья, находящихся на производственной площадке, необходимо:
    ♦ хранить материалы и сырье только в огражденных местах на бетонированных и обвалованных площадках с замкнутой системой канализации;
    ♦ помещать хозяйственные и производственные сточные воды в емкости для обработки на самой производственной площадке или транспортировать их на специальные полигоны для последующей утилизации;
    ♦ максимально использовать безотходные технологии и замкнутые системы водоснабжения;
    ♦ обеспечить полную герметизацию систем сбора, хранения добываемого жидкого и газообразного сырья;
    ♦ снабжать емкости и резервуары системой защиты в целях предотвращения попадания в них животных.
    При отборе воды из водоемов и водотоков должны предусматриваться меры по предотвращению гибели водных и околоводных животных (выбор места водозабора, тип водозащитных устройств, возможный объем воды и др.), согласованные со специально уполномоченными государственными органами по охране, контролю и регулированию использования объектов животного мира и среды их обитания.
    Изменения уровня воды в гидросооружениях, в том числе и водохранилищах, в период массовых миграций и размножения объектов животного мира в пределах территорий, занимаемых указанными производственными объектами, осуществляются по согласованию со специально уполномоченными государственными органами по охране, контролю и регулированию использования объектов животного мира и среды их обитания.
    В зарегулированных водных объектах в период нереста рыб должны обеспечиваться рыбохозяйственные пропуски, создающие оптимальные условия их воспроизводства.
    При сбросе производственных и иных сточных вод промышленных площадок должны предусматриваться меры, исключающие загрязнение водной среды. Запрещается сброс любых сточных вод в местах нереста, зимовки и массовых скоплений водных и околоводных животных.
    Схемы охраны вод. В целях разработки мероприятий, направленных на удовлетворение перспективных потребностей в воде населения и народного хозяйства, а также охрану вод и предупреждение вредного воздействия на них, составляются генеральные, бассейновые и территориальные схемы.
    Генеральные схемы комплексного использования и охраны вод включают принципиальные направления развития водного хозяйства России. Бассейновые схемы разрабатываются для бассейнов рек и других водных объектов на основе генеральной схемы. Территориальные схемы охватывают экономические районы страны и субъекты Федерации на основе генеральной и бассейновых схем.
    Генеральная схема дает возможность четко определить технико-экономическую целесообразность и очередность проведения крупнейших водохозяйственных мероприятий.
    Бассейновые соглашения. Согласно Водному кодексу РФ бассейновые соглашения о восстановлении и охране водных о&ьекгов предназначаются для координации деятельности, направленной на восстановление и охрану водных объектов. Бассейновые соглашения заключают между специально уполномоченным государственным органом управления использованием и охраной водного фонда и органами исполнительной власти субъектов Федерации, расположенными в пределах бассейна водного объекта. В рамках бассейнового соглашения может создаваться координационный (бассейновый) совет.
    Для реализации бассейнового соглашения гражданами и юридическими лицами в соответствии с законом может быть создан фонд, финансирующий мероприятия по восстановлению и охране водных объектов.
    Подготовка бассейнового соглашения ведется на основе водохозяйственных балансов, схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, государственных программ по использованию, восстановлению и охране водных ресурсов и иных научных и проектных разработок, а также предложений органов государственной власти субъектов РФ.
    Предельно допустимые воздействия на водные объекты. В соответствии со статьей 109 Водного кодекса Правительство России приняло в 1996 г. постановление «О порядке разработки и утверждения нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты». Постановлением определено, что нормативы предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты разрабатываются и утверждаются по бассейну водного объекта или его участку в целях поддержания поверхностных и подземных вод в состоянии, соответствующем экологическим требованиям.
    На Министерство природных ресурсов РФ и органы исполнительной власти заинтересованных субъектов Федерации при участии Федеральной службы РФ по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и Российской академии наук возложена разработка нормативов предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты и их утверждение по согласованию с Государственным комитетом по охране окружающей среды, Государственным комитетом по рыболовству и Министерством здравоохранения.
    Нормативы предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты необходимо использовать при решении вопросов, связанных с разработкой водохозяйственных балансов, схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, программ по использованию, восстановлению и охране водных объектов, с лицензированием и лимитированием водопользования, проектированием, строительством, реконструкцией хозяйственных и других объектов, влияющих на состояние вод, определением объемов безвозвратного водопользования, установлением экологических попусков воды и решением других вопросов водопользования.
    В постановлении, в частности, указано, что нормативы предельно допустимых сбросов вредных веществ в водные объекты:
    ♦ разрабатываются водопользователями на основании расчетных материалов по нормативам предельно допустимых воздействий на водные объекты, представляемых бассейновыми и другими территориальными органами Министерства природных ресурсов РФ, а также исходя из запрета на превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ в водных объектах, определенных с учетом целевого использования этих объектов;
    ♦ учитываются при выдаче лицензий на водопользование, осуществлении государственного контроля за использованием и охраной водных объектов, установлении размера платежей, связанных с использованием водных объектов, а также наложении штрафов и предъявлении исков о возмещении вреда при нарушении водного законодательства.
    Стандартизация в области охраны и рационального использования вод. Системный подход, базирующийся на методах программно-целевого планирования, и научно обоснованное прогнозирование позволили разработать и усовершенствовать комплекс стандартов в области охраны вод для:
    1) обеспечения водопользователей водой необходимого качества и в достаточном количестве в соответствии с установленными нормами;
    2) рационального использования вод;
    3) сохранения уникальных водных объектов и их экосистем в состоянии, наиболее близком к естественному;
    4) соблюдения условий, необходимых для поддержания оптимального уровня воспроизводства биологических ресурсов
    вод, обеспечивающего возможность их рационального применения.
    Стандартизация учитывает прежде всего показатели качества воды. Важнейшим водоохранным мероприятием является регламентирование государственными стандартами предельно допустимых значений показателей загрязненности контролируемой среды. В частности, разработан ряд стандартов, устанавливающих общие технические требования к приборам, используемым при анализе природных вод. Утвержден организационно-методический стандарт «Правила контроля качества воды водоемов и водотоков», устанавливающий единые правила контроля качества воды по физическим, химическим и биологическим показателям.
    Экстенсивное водопотребление — вовлечение в народное хозяйство все новых и новых водных источников — исчерпало себя. Принципиально новая стратегия использования водных ресурсов предусматривает:
    ♦ коренную техническую перестройку производства, направленную на резкое сокращение водопотребления. Переход от технологии очищения и разбавления отходов к малоотходной технологии и технологии оборотного использования воды;
    ♦ перестройку ирригационных систем, создание закрытых распределительных каналов и применение принципа капельного орошения, что резко сократит забор воды для орошения (на ныне действующих ирригационных установках потери воды за счет фильтрации достигают 40%);
    ♦ изменение структуры размещения промышленного и сельскохозяйственного производства с учетом масштабов водных ресурсов данного региона (не поворачивать реки к сложившимся хозяйственным зонам, а планировать долгосрочное хозяйственное развитие в рамках заданных региональных ограничений по водным ресурсам).
    Охрана водных объектов при лесосплаве. Объем сплавляемых лесоматериалов не должен превышать расчетной лесопропускной способности лесосплавного пути.
    При молевом лесосплаве лесосплавные пути должны быть оборудованы лесонаправляющими и ограждающими сооружениями для предотвращения остановки сплавляемых лесоматериалов у препятствий и выноса их за пределы лесосплавного хода. Должен быть обеспечен безостановочный проплав лесоматериалов, за исключением остановки их в западнях.
    Хвойные тонкомерные сортименты недостаточной плавучести должны сплавляться в микропучках или до пуска в молевой лесосплав подвергаться пролыске или окорке и просушиванию.
    При подготовке к молевому лесосплаву сортименты лиственных пород должны просушиваться транспирационной или атмосферной сушкой и торцы бревен должны покрываться гидроизоляционными составами, безйредными для водных организмов и не оказывающими неблагоприятного влияния на условия сани-тарно-бытового водопользования. Лиственница перед молевым лесосплавом должна просушиваться методом транспирационной сушки деревьев на корню после кольцевания или атмосферной сушки в штабелях бревен, подвергшихся пятнистой окорке. После окончания лесосплава сброс лесоматериалов в воду должен быть прекращен. Не допускается оставлять древесину в воде до лесосплава будущего года.
    При проведении лесосплава должны вылавливаться и выгружаться для просушки на берег бревна, теряющие плавучесть и плывущие в наклонном положении.
    Территории береговых складов, лесоперевалочных баз и деревообрабатывающих предприятий должны систематически, не реже одного раза в год, очищаться от древесных отходов. Сброс древесных отходов в воду, на лед или на затопляемые берега не допускается. На затопляемых складах и при укладке древесины на лед древесные отходы должны быть удалены до затопления водой. Конструкции лесонаправляющих и рейдовых наплавных сооружений должны исключать вынос сплавляемых лесоматериалов за пределы лесосплавного хода.
    Хлысты и некондиционная древесина не должны разделываться в воде без применения устройств, предупреждающих засорение водных объектов. Конструкции кошелей, сплоточных единиц и плотов должны предотвращать потери древесины во время транспортировки. При побревенной выгрузке лесоматериалов лиственных пород и хвойных тонкомерных сортиментов бревнотасками пучки должны распускаться в размолевочных устройствах или в специальных ковшах.
    Лесосплавные пути, акватории водохранилищ, сортировочносплоточных рейдов, рейдов приплава, нерестилищ осетровых и лососевых рыб должны ежегодно очищаться от древесины, затонувшей в данную навигацию, а также от древесины, затонувшей в течение прошлых лет. Объем ежегодной очистки от затонувшей древесины должен обеспечивать постепенную полную очистку водоема от древесины, затонувшей в течение прошлых навигаций, и быть не менее фактического утопа в данную навигацию.
    Под «фактическим утопом» следует понимать разницу между объемом древесины, принятой у поставщика или транспортной организации, и объемом древесины, отправленной потребителю или выгруженной из воды.
    Концентрации в воде вымываемых из древесины смолистых и дубильных веществ и количество растворенного в воде кислорода в местах проведения лесосплава должны соответствовать «Санитарным правилам и нормам охраны поверхностных вод от загрязнения».
    Зоны, где скоростные течения легко размывают грунт берега и русло лесосплавного пути, должны быть укреплены.
    Береговые склады на участках сброса лесоматериалов на воду должны быть оборудованы спусками и другими сооружениями, предохраняющими берег от разрушения.
    Нерестилища осетровых и лососевых рыб, занимающие часть ширины реки, должны ограждаться бонами, обеспечивающими пропуск плывущих лесоматериалов в обход нерестилищ.
    На участках с нерестилищами лососевых и осетровых рыб молевой лесосплав проводится при высоких горизонтах воды. Не допускается сброс лесоматериалов на воду на участках, непосредственно прилегающих к нерестилищам осетровых и лососевых рыб.
    По окончании использования водного объекта в лесосплавных целях должна быть проведена рекультивация участков берегов в местах береговых складов и сплавных сооружений.
    Ученые ЦНИИ «Лесосплав» считают, что молевой метод сплава следует продолжить, но на новой инженерной основе. Они разработали для пяти северных рек, в том числе Пинеги, Ваги, Онеги, технологию экологически безопасного молевого сплава. Ее внедрение позволит продлить навигацию и вовлечь в эксплуатацию 100 км реки Ерги. Подобные работы ведутся в Пермской области. Не все идет гладко. Многие неудачи постигают рационализаторов не оттого, что идея плохая, а оттого, что на местах не соблюдают технологию.
    Охрана водоемов от загрязнения нефтью. Нефть при транспортировке и хранении не должна попадать в поверхностные и подземные воды. Для этого необходимо использовать специальные материалы, оборудование и средства транспортировки и хранения. Все сооружения и устройства должны быть оборудованы контрольно-измерительной аппаратурой для обнаружения утечки нефти.
    В местах возможного попадания нефти в водные объекты должны быть сооружены нефтеулавливающие устройства и приспособления для локализации и сбора разлившейся нефти, а также для немедленного информирования аварийной службы и всех заинтересованных водопользователей.
    При попадании нефти в подземные воды должны быть приняты меры по предотвращению дальнейшего распространения загрязнения (откачка загрязненных подземных вод, перекрытие подземного потока).
    Разлившуюся нефть следует собрать, вывезти и утилизировать с соблюдением мер, обеспечивающих предотвращение загрязнения поверхностных и подземных вод.
    В зонах санитарной охраны источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, в прибрежных водоохранных зонах и на затопляемых территориях не допускается хранение нефти в нефтехранилищах.
    При транспортировке и хранении нефти должен быть разработан план ликвидации аварийной ситуации и утечек нефти, включающий перечень объектов и территорий, подлежащих особой защите от загрязнения (водозаборы, пляжи и т. п.), план оповещения заинтересованных служб и организаций, перечень технических средств и порядок действий при ликвидации аварии и утечке нефти, способ утилизации разлившейся нефти.
    Охрана малых рек. Малые реки (длиной до 100 км), на долю которых приходится значительная часть поверхностного стока России, наиболее восприимчивы к антропогенному воздействию.
    Своеобразный компонент географической среды, малые реки в значительной степени выполняют функции регулятора водного режима определенных ландшафтов, поддерживая равновесие и перераспределяя влагу. К тому же они определяют гидрологическую и гидрохимическую специфику средних и крупных рек. Главной особенностью формирования стока малых рек является очень тесная их связь с ландшафтом бассейна, что и обусловливает легкую уязвимость этих водных артерий — не только при чрезмерном использовании водных ресурсов, но и при освоении водосбора.
    В России свыше 2,5 млн малых рек. Они формируют около половины суммарного объема речного стока, в их бассейнах проживает до 44% городского населения и почти 90% сельского. К числу наиболее освоенных относятся малые реки в бассейнах Урала, Волги, центральной и южной частях бассейна Дона.
    Влияние хозяйственной деятельности на малые реки неоспоримо. Оно проявляется уже с XVI11 в., когда начались строительство на реках многочисленных мельничных прудов и заводских водохранилищ, вырубка леса на громадных территориях водосборов для приготовления древесного угля и освобождения земель под сельхозугодья, создание шахт, карьеров. С годами ситуация усугублялась. Появление отвалов, терриконов, рудников водоотлива, концентрация населения привели к увеличению промышленных и бытовых сточных вод. Но на протяжении столетий влияние этих факторов не вызывало больших изменений.
    Положение коренным образом изменилось за последние 50—60 лет с началом научно-технической революции в промышленности и сельском хозяйстве. За эти годы созданы почти все наиболее крупные водохранилища, резко возросло промышленное и хозяйственно-бытовое водопотребление и водоотведение, началась широкая гидротехническая, агротехническая и химическая мелиорация земель. Все это повлияло на изменение водного и химического баланса малых рек в отдельных районах и в целом на всей территории России.
    Под воздействием хозяйственной деятельности малые реки преждевременно вступили в фазу старения. Снижение водности и заиление русел способствуют быстрому зарастанию и заболачиванию, наступает деградация, и малые реки исчезают с лица Земли.
    Если сравнить большие реки с артериями, то малые выполняют роль разветвленных сосудов, и роль их нисколько не меньше, чем артерий. Однако малые реки исчезают, и их надо спасать, возвращать к жизни.
    Например, за год в малые реки Владимирской области поступает более 4000 т органики, 6000 т взвешенных веществ, десятки тонн нефтепродуктов, а с полей паводками и дождями смывается более 2000 т аммонийного азота и 600 т нитратов. Прибавим к этому фенолы, моющие вещества, тяжелые металлы.
    На территории Самарской области 136 малых рек протяженностью 4410 км. Гидрохимическое состояние их удручающее: не оборудованы водоохранные зоны и прибрежные защитные полосы, земли распаханы почти до уреза воды, а значит, в нее беспрепятственно попадают минеральные удобрения и пестициды.
    В результате сооружения на степных реках более 2,5 тыс. дамб и плотин реки заилились, заросли камышами. На Кубани толщина отложений составляет местами до 20 м. На стадии угасания находятся многие степные речки Красноярского края.
    В 2003 г. государственный совет при мэре Москвы одобрил новую городскую экологическую программу, удивительно совпадающую по духу с концепцией ООН, объявившей 2003 год «Годом чистой воды». В следующие три года городские власти обещают не только облагородить берега многочисленных московских речек, но и выпустить часть их на волю, освободив из коллекторов. Правда, для этого потребуется существенно изменить весь столичный пейзаж — сейчас эти реки текут под домами и дорогами.
    Стоимость экологической программы свыше 9 млрд рублей. До 2005 г. город потратит на очистку воды, укрепление берегов и благоустройство речных долин 3,3 млрд рублей.
    План по облагораживанию городских водоемов, занимающих площадь 900 га, уже разработан. Кроме прудов и заводей власти намерены в ближайшее время привести в порядок 144 малые реки в черте города. Бесхозные долины рек оприходуют и создадут вокруг каждого ручейка экосистему, максимально приближенную к природной.
    Заключенные в коллекторы участки рек по возможности будут выводить на поверхность.
    В 2004 г. правительство Москвы одобрило программу по восстановлению малых рек и водоемов столицы до 2010 г. стоимостью почти 20 млрд рублей. В Москве в 2004 г. насчитывались 141 малая река и 438 прудов и озер, которые решено теперь разделить на 10 бассейновых регионов. Каждый регион будут восстанавливать постепенно.
    Вырубка лесов и неумеренная распашка прилегающих территорий приводят к значительному уменьшению поверхностного и подземного фунтового стока воды в малые реки. Особенно пагубна распашка склонов, балок, оврагов, нарушающая эрозионную устойчивость почвы, поэтому значительная ее часть смывается в реки. Реки заиливаются, мелеют.
    В результате загрязнения малых рек сточными водами предприятий, сельхозугодий, жилых массивов поймы становятся бесплодными, реки мелеют, заиливаются, в них исчезает рыба.
    Для малой реки чрезвычайно опасны сточные воды крупных свиноводческих ферм. Пока еще нет таких надежных способов очистки, чтобы сток свинофермы стал пригоден для сбрасывания в реку. Значит, эти сточные воды вообще нельзя сбрасывать в реку. Их нужно полностью использовать для удобрительного орошения кормовых культур, правда, при условии, что рядом с фермой располагаются большие земельные угодья. Другой вариант решения проблемы — создание на крупных фермах установок по переработке навоза в биогаз и удобрение.
    Улучшению кислородного режима малых речек, а следовательно, повышению их способности к переработке биохимических окисляемых примесей, поступающих со сбросом, способствует искусственная аэрация. Для этого используются пневматические или механические аэраторы. Есть и более простые средства: можно построить невысокое подпорное сооружение — плотину с переливом. Падающая вода хорошо насыщается кислородом.
    Охрана вод малых рек теснейшим образом связана с охраной от загрязнения территории, с которой река собирает свои воды. Мусорная свалка на берегу, бочка мазута, опрокинутая в болотце, из которого вытекает река, могут надолго загрязнить воду и убить в ней все живое.
    У малых рек способность к самоочищению значительно меньше, чем у больших, и механизм самоочищения при перегрузках легко нарушается. В связи с этим особенно остро стоит задача создания на их берегах водоохранных зон.
    В водоохранную зону шириной от 100 до 500 м включаются поймы рек, надпойменные террасы, бровки и крутые склоны коренных берегов, овраги и балки, примыкающие к речным долинам. Водоохранная зона не исключается из хозяйственного пользования, но в ней устанавливается специальный режим. Вдоль берегов предусматривается полоса леса или луг шириной от 15 до 100 м в зависимости от крутизны берега, характера реки и угодий (пашня, сенокос). В прибрежной полосе категорически запрещаются распашка берегов, склонов, выпас скота, строительство животноводческих комплексов и очистных сооружений, орошение сточными водами, обработка прилегающих полей ядохимикатами.
    Овраги, примыкающие к водоохранной зоне, необходимо укреплять, чтобы они не засоряли, не заиливали водоем. За пределы зоны должны быть вынесены все объекты-загрязнители, а родники, питающие реку или озеро, — расчищены и ухожены.
    Очистка бытовых сточных вод. Очистка сточных вод — это разрушение или удаление из них определенных веществ, обеззараживание — удаление патогенных микроорганизмов.
    Канализация — комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающие сбор и удаление за пределы населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание.
    Мощность очистных сооружений канализации в России составляет 58,6 млн м3 в сутки. Протяженность канализационных сетей в населенных пунктах достигла 114,2 тыс. км. Городами и другими населенными пунктами через системы канализации сбрасывается 21,9 млрд м3 сточных вод в год. Из них 76% проходит через очистные сооружения, в том числе 94% — сооружения полной биологической очистки.
    Через коммунальные системы канализации в поверхностные водные объекты ежегодно сбрасывается 13,3 млрд м3 сточных вод, из которых на очистных сооружениях очищается до установленных нормативов 8% стоков, а 92% сбрасываются загрязненными. Из общего объема загрязненных сточных вод 82% сбрасываются недостаточно очищенными и 18% — без всякой очистки.
    60% эксплуатируемых канализационных очистных сооружений перегружены, около 38% эксплуатируются 25—30 лет и требуют реконструкции. Кроме того, 52 города и 845 поселков городского типа не имеют централизованных систем канализации.
    В 1996 г. Правительство РФ приняло постановление «О взимании платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов», согласно которому органы исполнительной власти субъектов Федерации определяют порядок взимания платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов с предприятий и организаций (абонентов), отводящих сточные воды и загрязняющие вещества в системы канализации. В постановлении рекомендуется определить расценки за сверхнормативный сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации с учетом освоения абонентами средств на проведение мероприятий по уменьшению указанного сброса.
    Согласно Водному кодексу РФ плата за пользование водными объектами поступает в федеральный бюджет и бюджеты субъектов Федерации, на территории которых используются водные объекты, и распределяется в следующем соотношении: в федеральный бюджет — 40%, в бюджет субъектов Федерации — 60%. Плата направляется на восстановление и охрану водных объектов.
    В 1999 г. Правительство РФ приняло постановление «Об утверждении Положения об образовании и расходовании средств Федерального фонда восстановления и охраны водных объектов». Это Положение устанавливает порядок образования и расходования средств Федерального фонда восстановления и охраны водных объектов, а также порядок использования этих средств на водохозяйственные мероприятия капитального характера.
    Фонд является целевым бюджетным федеральным фондом и формируется в соответствии с законодательством РФ за счет части платы за пользование водными объектами, поступающей в доход федерального бюджета и определяемой федеральным законом о федеральном бюджете на соответствующий год.
    Средства фонда и его расходы отражаются в составе доходов и расходов федерального бюджета, имеют целевое назначение, распределяются и используются по направлениям, установленным федеральным законом о федеральном бюджете на соответствующий год.
    Министерство природных ресурсов РФ управляет средствами фонда, в том числе в установленном порядке представляет расчеты по образованию средств фонда, формирует и представляет перечни мероприятий, финансируемых из средств фонда, и является распорядителем указанных средств.
    Финансирование из средства фонда водохозяйственных мероприятий капитального характера осуществляется в соответствии с перечнем объектов федерального и межрегионального значения, который ежегодно составляется и утверждается Министерством природных ресурсов РФ по согласованию с Министерством экономического развития и торговли РФ.
    Критериями для заключения объектов в указанный перечень являются обоснование федеральной либо межрегиональной значимости объекта, его механическое состояние, возможный ущерб в случае непроведения соответствующих мероприятий капитального характера.
    Очистка бытовых сточных вод может проводиться механическими и биологическими методами. При механической очистке сточные воды разделяют на жидкую и твердую субстанции: жидкая часть подвергается биологической очистке, которая может быть естественной и искусственной. Естественная биологическая очистка сточных вод проводится на полях фильтрации и орошения, в биологических прудах и т. д., а искусственная — на специальных сооружениях (биофильтрах, аэротенках). Ил обрабатывают на иловых площадках или в метантенках.
    При общесплавной системе канализации все виды сточных вод из городских кварталов, включая поверхностный сток, отводятся по одной сети трубопроводов. Недостатком системы являются периодические сбросы в водные объекты через ливневые спуски некоторой части производственно-бытовых сточных вод. Именно поэтому при строительстве пунктов и расширении существующих следует отказываться от проектирования общесплавных систем канализации.
    В настоящее время широкое применение в нашей стране находит система канализации, предусматривающая устройство двух сетей трубопроводов: по производственно-бытовой сети хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды подаются на очистные сооружения, а по водостоку, как правило, без очистки, в ближайший водный объект отводятся дождевые и талые воды, а также воды, образующиеся при поливке и мойке дорожных покрытий:
    Наиболее перспективной с точки зрения охраны водных объектов от загрязнения поверхностным стоком из городов является по-лураздельная система канализации. С ее помощью на очистку отводят все производственно-бытовые сточные воды города и большую часть поверхностного стока, образующегося на его территории. Со временем на очистку полностью будет поступать также сток от мытья дорожных покрытий, большая часть талых вод и сток от дождей, если его интенсивность не будет превышать предельного значения для данной местности. Таким образом, в водные объекты без очистки будет сбрасываться лишь незначительная часть талой и дождевой воды.
    Конструктивно полураздельная система канализации состоит из двух самостоятельных уличных и внутриквартальных сетей трубопроводов (для отведения производственно-бытовых сточных и поверхностных вод) и главного отводного коллектора, по которому все сточные воды поступают на очистные сооружения. Дождевая сеть к общесплавному коллектору присоединяется через разделительные камеры, в которых при сильных дождях часть практически незагрязненной воды отделяется и сбрасывается в расположенные вблизи водные объекты. При совместной очистке промышленных и хозяйственно-бытовых стоков регламентируют содержание взвешенных и всплывающих веществ, продуктов, способных разрушать или засорять коммуникации, взрывоопасных и горючих веществ, а также температуру.
    Некоторые химические вещества воздействуют на микроорганизмы, нарушая их жизнедеятельность. Так, фенол, формальдегид, эфиры и кетоны вызывают денатурацию белков протоплазмы или разрушают оболочку клеток. Особенно токсичны соли тяжелых металлов, которые по убыванию токсичности можно расположить следующим образом: Hg, Sb, Pb, Cz, Cd, Co, Ni, Cu, Fe. Ha рис. 5 показана схема биологической очистки производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод.
    Для их эффективного обеззараживания дозу хлора подбирают так, чтобы содержание кишечных палочек в воде, сбрасываемой в водоем, не превышало 1000 в 1 л, а уровень остаточного хлора составлял не менее 1,5 мг/л при 30-минутном контакте или 1 мг/л при 60-минутном контакте.
    Если ни один из рекомендуемых режимов хлорирования не обеспечивает обеззараживания сточных вод, прошедших биологическую очистку, необходимо увеличить уровень остаточного хлора или время контакта, установив требуемые дозы хлора в каждом конкретным случае опытным путем.
    Уровень остаточного хлора в сточных водах, прошедших только механическую очистку, должен быть не менее 4,5 мг/л при 30-минутном контакте.
    Обеззараживание проводят жидким хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия, получаемым на месте в электролизерах. Хлорное хозяйство очистных канализационных сооружений должно позволять увеличивать расчетную дозу хлора в 1,5 раза.
    Очистка промышленных сточных вод. Механическая очистка сточных вод обеспечивает удаление взвешенных грубо- и мелкодисперсных (твердых и жидких) примесей. Грубодисперсные примеси обычно выделяют из сточных вод отстаиванием и флотаци-
    6659
    Потоки: I — прометок, II — хозяйственно-бытовой сток, III — смешанный сток, IV — биологически очищенный сток, V — выход в водоем, VI — осветленный сток, VII — сброженный сток; 1 — камера гашения скорости хозяйственно-бытового стока; 2 — здание решеток; 3 — песколовка; 4 — водоизмерительный лоток; 5 — первичные радиальные отстойники хозяйственно-бытовых стоков; 6 — камера гашения скорости промстока; 7 — водоизмерительный лоток; 8 — аэратор-смеситель; 9 — первичные радиальные отстойники промстоков; 10 — смеситель; 11 — аэротент I ступени; 12 — вторичные радиальные отстойники; 13 — метантенки; 14 — насосная осветленных вод; 15 — аэротент II ступени; 16 — третичные радиальные отстойники; 17 — нефтяной шламонакопитель; 18 — накопитель сброженного осадка; 19 — насосно-компрессорная; 20 — биологический пруд
    к>
    к>
    Lf>
    ей, мелкодисперсные — фильтрованием, отстаиванием, электрохимической коагуляцией, флокуляцией.
    Растворимые неорганические соединения удаляют из сточных вод реагентными методами — нейтрализацией кислотами и щелочами, переводом ионов в плохо растворимые формы, осаждением минеральных примесей с солями, окислением и восстановлением токсичных примесей до слаботоксичных, десорбцией летучих примесей, обратным осмосом, ультрафильтрацией, ионным обменом и флотацией, электрохимическим окислением, электродиализом. Самый распространенный химический метод очистки сточных вод — нейтрализация. Сточные воды многих производств содержат серную, соляную и азотную кислоты. Кислые стоки можно нейтрализовать фильтрацией через магнезит, доломит, любые известняки, а также смешением кислых стоков с щелочными. Часто за химической очисткой сточных вод следует биологическая очистка.
    В ряде случаев при химической очистке можно извлекать ценные соединения и тем самым снижать потери производства. Сточные воды промышленных предприятий, в отличие от хозяйствен-но-бытовых, характеризуются высоким содержанием растворенных веществ, которые указанными способами не извлекаются. Для их удаления применяют различные методы очистки. Выбор метода зависит от того, в каком состоянии обнаружено вещество в сточной воде — в молекулярном или диссоциированном на ионы. Так, для веществ, которые находятся в воде в молекулярно-растворенном состоянии, рекомендуют сорбцию с помощью различных сорбентов, десорбцию аэрацией, обработку воды окислителями (для органических веществ). В случае диссоциации вещества на ионы методы очистки сточных вод направлены на образование малорастворимых соединений (карбонатов, сульфатов и пр.), перевод токсичного иона в малотоксичный комплекс (перевод цианидов в ферроцианиды), создание малодиссоциированных молекул при взаимодействии водородных и гидроксильных ионов, извлечение из воды ионов при электродиализе, на замену токсичных ионов безвредными при Н- и ОН-ионировании и т. п.
    В настоящее время сточные воды часто доочищают для повторного использования в производственном водоснабжении. Это делают, когда в воде зафиксированы повышенное солесодержание, биологически неокисляемые органические вещества, канцерогенные соединения и др. Метод доочистки стоков выбирают в зависимости от конкретных остаточных загрязнений воды. Так, для очистки сильноминерализованных стоков с успехом применяется метод термического опреснения, при котором дистиллят, полученный из стоков, используют как обессоленную воду.
    Для органически загрязненных стоков практикуется адсорбционная доочистка в псевдосжиженном или неподвижном слое активированного угля, а для корректировки минерального состава — умягчение на ионообменных фильтрах. Адсорбционно доочищенная и умягченная вода — важный источник пополнения водооборотных систем. В такой воде отсутствуют взвешенные, органические, поверхностно-активные и другие загрязняющие вещества, а ее качество .выше, чем у охлажденной воды. К тому же умягченная вода не требует продувки водооборотных систем. Повторное использование доочищенных стоков в 20—25 раз сокращает потребление свежей воды из источников.
    В этой связи большое значение имеет технический водопровод. Промышленные предприятия могут использовать не питьевую, а техническую воду, очищенную в той мере, в какой это нужно для использования в производственном процессе. Применение технической воды тем более важно, что 1 м3 ее обходится в 5 раз дешевле, чем 1 л питьевой. В Москве работает крупнейшая в мире Черкизовская система промышленного водопровода. По ее трубам из Клязьминского водохранилища перегоняется 420 тыс. м3 воды в сутки — мощный поток, который обеспечивает три десятка предприятий в восточной части столицы.
    Техническая вода, промышленный водопровод — это новые направления в развитии системы водоснабжения столицы.
    Производственные сточные воды, содержащие токсичные органические и минеральные вещества, все чаще обезвреживаются с помощью огневого метода. Под влиянием высокой температуры в процессе горения органического топлива токсические органические вещества окисляются и полностью сгорают, а минеральные частично выводятся в виде расплава, частично выносятся с дымовыми газами в виде мелкой пыли и паров. Наиболее универсальны и