Экологическое состояние окружающей среды Витебской области

ВВЕДЕНИЕ

 

Данный отчет написан по результатам прохождения практики в Витебском областном комитете природных ресурсов и охраны окружающей среды.

Целью, поставленной перед написанием работы, была оценка экологического состояния окружающей среды Витебской области. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

-собрать и систематизировать  данные о методах исследования  и оценки экологического состояния  природной среды;

- охарактеризовать природно-ресурсный  потенциал территории;

- разобрать особенности  социально-экономического развития;

-изучить хозяйственное  использование ресурсов;

-провести оценку экологического  состояния  природной среды территории.

В настоящее время резко возросла актуальность изучения явлений и процессов, свойственных как самой природе, так и обусловленных взаимодействием с ней человеческого общества. Таким образом, возрастает антропогенная нагрузка на природные ландшафты, что влечёт за собой появление экологических проблем. Разнообразие природных условий определяет характер её использования. В свою очередь для разных типов природопользования характерны свои последствия (экологические проблемы). В связи с этим представляется актуальным проведение региональных исследований физико-географических условий во взаимосвязи с экологическими проблемами.

Урбанизация и индустриализация, а также интенсификация сельского и лесного хозяйства неизбежно приводят к преобразованию окружающей среды. Это закономерное явление, которое не должно было бы волновать общественность. Человечество волнует другое – неумелое вмешательство в жизнь природы. Все элементы природы: вода, воздух, минералы, рельеф, почва, растения и животные – составляют единое целое, комплекс взаимодействующих и взаимосвязанных факторов. В результате своей жизнедеятельности животные и растения преобразуют почву, ландшафт, климат и атмосферу. В свою очередь, атмосфера, климат и ландшафт влияют на развитие растений и животных. Действия человека не должны вызывать в природных комплексах изменений, результаты которых могли бы стать отрицательными или роковыми для целых поколений.

Экологические проблемы затронули и Республику Беларусь. К наиболее важным проблемам можно отнести радиоактивное загрязнение территории, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение вод, деградация и загрязнение почв, проблема накопления и утилизации отходов. Очень важно правильно оценивать геоэкологическое состояние окружающей среды с целью разработки дальнейших действенных программ и мероприятий для ликвидации последствий геоэкологических проблем. Для того, чтобы решить экологические проблемы на глобальном уровне, необходимо детально изучить геоэкологическое состояние окружающей среды Витебской области. Витебская область является одним из самых сложных в экологическом отношении областью, как Витебском районе, так и в Республики Беларусь в целом. Существует большое количество работ, посвящённых данной теме, однако она является актуальной, поскольку экологические проблемы продолжают обостряться.

При написании производственного отчета были использованы литературные источники, картографический материал, данные статистической отчетности, полученные в Витебском комитете природных ресурсов и охраны окружающей среды. В  публикации исследований отечественных ученых.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1.

МЕТОДЫ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

 

Основная задача геоэкологических исследований состоит в накоплении, систематизации и анализе информации о количественном характере взаимоотношений между живыми организмами и средой их обитания с целью получения следующих результатов:

• оценка качества изучаемых экосистем (в конечном итоге – с точки зрения возможности их использования человеком);
• выявление причин наблюдаемых и вероятных структурно-функциональных изменений биотических компонентов и адресная индикация источников и факторов негативного внешнего воздействия;
• прогноз устойчивости экосистем и допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;
• оценка существующих резервов биосферы и тенденций в их исчерпании (накоплении) [4].

Разнообразие методов физико-географических исследований, применяемых для исследования экологического состояния природной среды, предопределяется сложностью изучаемых объектов - природных и природно-антропогенных геосистем и требует определенной их классификации, т. е. разделения на группы, однородные в каком-либо отношении. Имеющиеся классификации физико-географических методов (В. К. Жучкова, Э. М. Раковская, 1982; Ф. Н. Мильков, 1990; В. С. Преображенский, 1971) значительно различаются между собой и опираются на различные критерии выделения классификационных групп [4].       Для получения объективной информации о состоянии и об уровне загрязнения различных объектов природной среды необходимо располагать надёжными средствами и методами геоэкологических исследований. Средства геоэкологического исследования и контроля подразделяются на контактные, неконтактные, биологические, а контролируемые показатели – на функциональные (продуктивность, оценка круговорота веществ и др.) и структурные (абсолютные или относительные значения физических, химических или биологических параметров – концентрация загрязняющего вещества, коэффициент суммарного загрязнения). Контактные методы исследования геоэкологического состояния природной среды представлены как классическими методами химического анализа, так и современными методами инструментального анализа. Классификация контактных методов приведена на (рисунке 1.1.). Наиболее применяемые спектральные, электрохимические и хроматографические методы анализа объектов окружающей среды (представлены на рисунках 1.2 – 1.4).

 

 

 

Рисунок 1.1 Структура контактных методов исследования и контроля над состоянием природной среды [18]

 

 

 

Рисунок 1.2 Хроматографические методы анализа загрязняющих веществ [18]

Рисунок 1.3 Электрохимические методы анализа объектов природной среды [18]

 

 

 

Рисунок 1.4 Спектральные методы анализа объектов природной среды [18]

 

 

 

Общая схема исследования включает следующие этапы: 1) отбор пробы; 2) обработка пробы с целью консервации измеряемого параметра и её транспортировка; 3) хранение и подготовка пробы к анализу; 4) измерение контролируемого параметра; 5) обработка и хранение результатов.  Пробоотбор зачастую предопределяет результаты анализа, так как возможно загрязнение пробы в процессе её отбора, особенно когда речь идёт об измерении ничтожно малых количеств загрязняющего вещества. Здесь важен и выбор места и средства отбора, и чистота пробоотборников и тары для хранения пробы. В изолированной от природной среды пробе, начиная с момента её взятия, осуществляются процессы «релаксации» по параметрам экосистемы, значения которых определяются кинетическими факторами. Одни из параметров меняются быстро, другие сохраняются достаточно долго. Поэтому необходимо иметь представление о кинетике изменения измеряемого параметра в данной пробе. Очевидно, чем меньше время от момента взятия пробы до её консервации (или анализа), тем лучше. И все же лучше в параллельно отобранные пробы добавить эталон контролируемого загрязняющего вещества и консервировать эти контрольные пробы через разные временные интервалы. При измерении «эталонных» образцов одновременно можно получить и градуировочные графики. Такой метод «внутреннего стандарта» желательно использовать и для оценки других факторов, которые могут влиять на результаты анализа (хранение, транспортировка, методика подготовки пробы к анализу и т.д.) [17].

Основным требованием к выбранному методу является его применимость в широком интервале концентраций элементов (веществ), включающих как следовые количества, в незагрязнённых объектах фоновых районов, так и высокие значения концентраций в районах технического воздействия [4].

Контактные методы исследований и контроля над геоэкологическим состоянием природной среды дополняются неконтактными методами (дистанционными), основанными на использовании двух свойств зондирующих полей (электромагнитных, акустических, гравитационных): осуществлять взаимодействия с контролируемым объектом и переносить полученную информацию к датчику. Зондирующие поля обладают широким набором информативных признаков и разнообразием эффектов взаимодействия с веществом объекта контроля. Принципы функционирования средств неконтактного контроля условно подразделяют на пассивные и активные. В первом случае осуществляется приём зондирующего поля, исходящего от самого объекта контроля, во втором производится приём отражённых, прошедших или переизлученных зондирующих полей, созданных источником. Неконтактные методы наблюдения и контроля представлены двумя основными группами методов: аэрокосмическими и геофизическими. Основными видами аэрокосмических методов исследования являются оптическая фотосъёмка, телевизионная, инфракрасная, радиотепловая, радиолокационная, радарная и многозональная съёмка.

В программу наземных инструментальных геофизических наблюдений в системе мониторинга включаются:

• районы размещения дорогостоящих, ответственных и особо опасных объектов промышленного и гражданского строительства;
• промышленные зоны, в которых ведётся добыча полезных ископаемых, откачка (закачка) подземных
• вод, рассолов (промышленных стоков), места складирования отходов;
• территории, занятые топливно-энергетическими комплексами;
• территории с мульдами оседания земной поверхности;
• территории занятые промышленными предприятиями, на которых выполняются прецизионные работы
• в различных сферах производственной деятельности;
• территории с неблагоприятной и напряжённой экологической обстановкой;
• территории расположения уникальных архитектурных сооружений и исторических памятников [4].

Нормирование качества окружающей среды подразумевает наложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы природной среды и отклики экосистем. Первоначально были разработаны нормативы санитарно-гигиенического нормирования, касающегося условий среды обитания человека. Экологическое нормирование учитывает допустимую нагрузку на экосистему, при которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений [4].

Нормативы качества выражаются в предельно допустимых концентрациях (ПДК) вредных веществ, которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека или состояние экосистемы. Нормативы устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Эти требования отражают научно-технические нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС) вредных веществ, а также технологические, строительные, градостроительные нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей природной среды. При условии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования [4].

1. Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом [17].

ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) – концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья.

ПДК максимально разовая (ПДКмр) – концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных реакций в организме человека. Понятие ПДКмр используется при установлении предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ.

ПДК среднесуточная (ПДКсс) – концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вдыхании. Величина ПДКСС выступает в качестве «эталона» для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.

Среди комплексных показателей загрязнения атмосферы наиболее распространенным является индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают как сумму нормированных по ПДКсс средних содержаний различных веществ:

ИЗА = ∑ Сi / ПДКсс,                        (1) [4,18]

где Сi – концентрация загрязняющего вещества в воздухе; ПДКсс – его предельно допустимая концентрация.

На всех стационарных станциях определяют концентрации основных загрязняющих веществ: твердые частицы (недифференцированная по составу пыль/аэрозоль), диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота. Измеряют также концентрации приоритетных специфических загрязняющих веществ: формальдегида, аммиака, фенола, сероводорода, сероуглерода. При выборе приоритетного перечня специфических веществ учитывают, прежде всего, выбросы каждого вещества (данные Национального статистического комитета Республики Беларусь), предельно допустимые концентрации, коэффициенты рассеивания.

При оценке состояния атмосферного воздуха учитывают среднесуточные и максимально разовые ПДК загрязняющих веществ. Средние за год концентрации твердых частиц фракции РМ-10 и загрязняющих веществ, измеренных на автоматических станциях с непрерывным режимом работы, сравнивают со среднегодовыми ПДК [18].

2. В соответствии с санитарными нормами питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства [9,17]