Проведение экологического мониторинга. Урок «Понятие мониторинга среды

Мира обеспечивает промышленность и строительство новыми материалами, снабжает удобрениями и средствами защиты растений.

Особенности:

• одна из динамических отраслей промышленности, во многом определяющая НТП наряду с ;
• высокая наукоемкость (на уровне электроники);
• химическая индустрия является весьма емким потребителем сырья, удельные расходы которого в ряде случаев значительно превосходят вес готовой продукции (производство соды, синтетического каучука, пластических масс, химических волокон, калийных и азотных удобрений и др.).
• помимо большого количества сырья, отрасли (производство синтетических материалов, соды и др.) потребляют много воды, топлива и энергии;
• наличие разнообразных связей с другими отраслями промышленности и с/х;
• относительно невысокая трудоемкость, но особые требования к квалификации рабочей силы;
• высокая капиталоемкость;
• сложное оборудование и технологии;
• сложная отраслевая структура.

Отраслевой состав

Существуют разные подходы к выделению отраслей химической промышленности

В составе химической промышленности выделяют:

1. горнохимическую промышленность (добыча сырья — апатитов и фосфоритов, поваренной и калийных солей, серы и другого горнохимического сырья);
2. основную , производящую неорганические соединения (кислоты, щелочи, соду, минеральные удобрения и др.);
3. химия органического синтеза, включающая производство полимерных материалов (синтетического каучука, синтетических смол и пластических масс, химических волокон) и их переработку (производство шин, изделий из пластмасс и др);
4. микробиологическую промышленность.

Существует и другой подход, выделяющий в химической промышленности полупродуктовые производства (получение солей, кислот, щелочей и т.п.), базовые производства (получение полимеров, минеральных удобрений и др.), перерабатывающие производства (лакокрасочные, формацефтические, резинотехнические и др. производства).
Наибольшее развитие в химической промышленности получило производство полимеров, сырьем для которого выступают полуфабрикаты нефтехимии. Полимеры – важнейший конструкционный материал для промышленности и строительства.

Размещение химической промышленности определяется совокупностью многих факторов.

Для горнохимической промышленности, как для любой добывающей отрасли, главный фактор размещения – природноресурсный.

Наукоемкие химические производства (производство лаков, красителей, реактивов, фармацевтических препаратов, фото- и ядохимикатов, высококачественных полимерных материалов, химикатов специального назначения для электроники и т. д.) предъявляют высокие требования к уровню подготовки рабочей силы, развитию НИОКР, производству специального оборудования (приборы, аппараты, машины).

Кроме того, многие предприятия основной химии и химии органического синтеза ориентированы на обеспеченность водными ресурсами и электроэнергией.

Для предприятий, производящих готовую продукцию важным фактором является потребительский.

Общие тенденции размещения

Усиление наукоемкости химической индустрии в целом и особенно отдельных ее производств предопределило первоочередность развития отрасли в высокоразвитых странах. Многие традиционные отрасли химической промышленности — горная химия, неорганическая химия (в том числе производство удобрений), производство некоторых несложных органических продуктов (в том числе пластмасс и химических волокон) ускоренно развиваются в последние годы и в развивающихся странах.

Промышленно развитые страны все больше специализируются на выпуске новейших наукоемких видов химической продукции.

В мировой химической промышленности сложились четыре главных региона:

1. Зарубежная Европа, в первую очередь ФРГ, Франция, дающие 23-24% мирового производства и экспорта химической продукции. Наиболее «химизированной» страной этого региона является ФРГ. После второй мировой войны в этом регионе на первый план вышла нефтехимическая промышленность, ориентированная в основном на импортное сырье. Это привело к смещению химической промышленности к портам (Роттердам, Марсель и др.), а также к трассам крупных нефте- и газопроводов из России (в основном это касается стран Восточной Европы).
2. Северная Америка. Особенно выделяются здесь - крупнейший в мире производитель и экспортер химических продуктов (около 20% мировой химической продукции и 15% ее мирового экспорта).
3. Восточная и Юго-восточная Азия. Здесь особо выделяются Япония (15% мирового производства и экспорта продукции химической промышленности), Китай, Корея.
4. СНГ, где выделяется (3-4% мировой химической продукции).

Кроме этого очень крупный район, специализирующийся на производстве химических продуктов (в основном полупродуктов органического синтеза и удобрений), сложился в зоне Персидского залива. Сырьем для производства здесь являются огромные ресурсы попутного (нефтедобычи) газа. Нефтедобывающие страны района — , Иран, и др. дают 5-7% мировой химической продукции, ориентированной почти целиком на экспорт.

Вне этих районов химическая промышленность развита в , и др. странах.
Размещение отраслей химической промышленности.

Среди отраслей ведущее место занимает промышленность полимерных материалов, базирующаяся на нефтегазовом или нефтехимическом сырье. На протяжении длительного периода времени сырьевой базой промышленности полимерных материалов почти повсеместно было углехимическое и растительное сырье. Изменение в характере сырьевой базы существенно повлияло и на географию промышленности - уменьшилось значение угольных районов, возросла роль районов добычи нефти и газа, приморских районов.

В настоящее время наиболее мощную промышленность органического синтеза имеют экономически развитые страны, располагающие крупными запасами нефти и газа (США, Великобритания, Нидерланды, Россия и др.), или занимающие благоприятное положение для подвоза этих видов химического сырья (Япония, Италия, Франция, ФРГ, Бельгия и др.).

Все вышеназванные страны занимают ведущие позиции в мировом производстве синтетических смол и пластмасс и других видов синтетической продукции. Из отраслей промышленности полимеров только в производстве химических волокон заметен сдвиг в сторону развивающихся стран. В этом виде производства, наряду с традиционными лидерами - США, ФРГ и др., в число крупнейших производителей в последние годы вошли также Китай, Республика Корея, Тайвань, Индия.

В отличие от промышленности полимерных материалов, отрасли горной и основной химии широко представлены не только в экономически развитых, но и в развивающихся странах.

Ведущими производителями минеральных удобрений являются Китай, США, Канада, Индия, Россия, ФРГ, Белоруссия, Франция, . При этом по добыче и переработке фосфоритов, наряду с США, выделяются ( , ), Азии ( , Израиль), СНГ (Россия, Казахстан), острова Рождества и . Подавляющую часть мировой добычи и переработки калийных солей осуществляют США, Канада, ФРГ, Франция, Россия, Белоруссия.

Основным сырьем для производства азотных удобрений является . Поэтому в числе важнейших производителей и экспортеров азотных удобрений - прежде всего страны, богатые природным газом (США, Канада, Нидерланды, Россия, страны Персидского залива). В большом количестве азотные удобрения производят также Франция, ФРГ, Украина, Китай, Индия, азотно-туковая промышленность которых тесно связана с черной металлургией этих стран.

Страны-продуценты серы - США, Канада, Мексика, ФРГ, Франция, Польша. Украина, Россия, Япония и др. Крупнейшими производителями серной кислоты являются США, Китай, Япония и Россия (на их долю приходится более половины мирового производства).

География отдельных отраслей химической промышленности

В европейской части России, в районах с высокой концентрацией трудовых ресурсов, но с дефицитом топливно-энергетических и водных ресурсов, целесообразно размещать трудоёмкие, капиталоёмкие производства с низким и средним потреблением сырья и воды.

В районах Сибири с благоприятными природными условиями и богатыми ресурсами сырья, топлива и энергии следует создавать энергоёмкие, сырьеёмкие и водоёмкие производства, несмотря на дефицит рабочей силы, суровые для людей климат. условия и дорогую инфраструктуру.

Химическая промышленность России представлена следующими отраслями:

Производство пластмасс и синтетических смол

Производство химических волокон

Производство минеральных удобрений (серной кислоты, фосфатных и калийных удобрений, каустической соды)

Производство синтетических красителей и фотохимической продукции

Ведущая отрасль химического комплекса России промышленность полимерных материалов включает в себя производство синтетических смол и пластических масс, химических волокон, синтетического каучука. Сырьевую базу отрасли составляют попутные нефтяные и природные газы, углеводороды нефтепереработки, уголь. Производство синтетических смол и пластических масс сосредоточено в районах, располагающих крупными запасами сырья (преимущественно нефти и газа) Поволжском (Новокуйбышевск в Самарской области, Казань, Волгоград), Уральском (Екатеринбург; Уфа и Салават в Башкортостане; Нижний Тагил), Западно-Сибирском (Тюмень, Новосибирск, Томск), Северо-Кавказском (Буденновск) и в районах, использующих привозное сырье (нефть и газ) Центральном (Москва, Владимир, Орехово-Зуево, Новомосковск), Северо-Западном (Санкт-Петербург), Волго-Вятском (Дзержинск).

Промышленность химических волокон и нитей наиболее широко представлена в районах развитой текстильной промышленности Северо-Западном (Санкт-Петербург), Центральном (Тверь, Шуя, Клин, Серпухов, Рязань), Поволжском (Саратов, Балаково, Энгельс). Более 2/3 общего производства химических волокон и нитей приходится на европейскую часть. Возрастает значение восточных районов: Западная Сибирь (Барнаул), Восточная Сибирь (Красноярск).

Производство синтетического каучука размещается в районах добычи природного газа и нефти, нефтепереработки: Поволжском (Казань и Нижнекамск в Республике Татарстан, Тольятти в Самарской области, Волжский), Уральском (Уфа и Стерлитамак в Республике Башкортостан, Пермь и др.), Западно-Сибирском (Омск), В Восточной Сибири (Красноярск) синтетический каучук получают из синтетического спирта путем гидролиза древесины.

Промышленность минеральных удобрений , серно-кислотная, содовая и другие отрасли основной химии России располагают мощной сырьевой базой: ресурсы поваренной и калийной солей, апатитов в фосфоритов, серного колчедана и самородной серы, уголь, природный газ, в качестве сырья используются также газы черной и цветной металлургии, коксовые газы и пр.

Туковая промышленность России осуществляет производство всех видов минеральных удобрений фосфорных, калийных, азотных. Из общего количества выпускаемых удобрений около половины приходится на азотные.

Предприятия азотно-туковой промышленности в зависимости от используемого сырья размещаются

В местах разработки угля (Кемерово в Кузбассе, Березники, Губаха в Пермской области на угле Кизеловского бассейна на Урале; Ангарск в Иркутской области Восточной Сибири),

В местах добычи природного газа (Невинномысск на Северном Кавказе),

Вдоль трасс газопроводов (Новгород; Новомосковск и Щекино в Тульской области; Тольятти и др.)

Или комбинируются с металлургическими заводами (Череповец, Липецк, Нижний Тагил, Магнитогорск, Новокузнецк).

Фосфатно-туковая промышленность в силу низкой материалоемкости производства (для производства 1 т простого суперфосфата требуется всего 0,5 т апатитового концентрата) мало связана с источниками сырья и ориентирована в основном на потребителя. Почти все суперфосфатные заводы России работают на апатитах Хибинского месторождения. Однако ряд заводов использует и местное сырье (фосфориты Егорьевского, Полпинского, Щигровского и Вятско-Камского месторождений). Большую часть фосфорных удобрений в стране производят Центральный (Воскресенск), Северо-Западный (Санкт-Петербург, Волхов), Центрально-Черноземный (Щигры; Уварове в Тамбовской области), Поволжский (Тольятти; Балаково в Саратовской области) и Уральский (Пермь, Красноуральск) районы.

Калийная промышленность , отличающаяся высокой материалоемкостью производства (2 т исходного сырья на 1 т готовой продукции), сосредоточена в местах добычи сырья на Урале в Пермской области (Соликамск, Березники).

Серно-кислотная промышленность , главным сырьем для производства продукции, которой служит самородная сера и серный колчедан (их удельные расходы на 1 т серной кислоты составляют соответственно 0,35 и 0,85 т) , размещается в основном в местах наибольшего потребления серной кислоты (районы и центры производства фосфорных удобрений, синтетических волокон, пластмасс, тканей и др.). Основные районы ее производства Урал (Березники, Пермь), Центральный район (Воскресенск, Новомосковск, Щелково) и Волго-Вятский район (Чернореченский завод в Дзержинске Нижегородской области).

Содовая промышленность размещается у источников сырья в местах добычи поваренной соли: на Урале (Березники, Стерлитамак), в Алтайском крае (Михайловский содовый комбинат), в Прибайкалье (Усолье), в Поволжье (Волгоград).

Экология. Отрасль экологически вредная, требует особого внимания к соблюдению технологического процесса и обеспечению экологической безопасности. На данный момент ряд производств по экологическим показателям закрыт. Рассматривается вопрос о срочном выводе из эксплуатации 50 предприятий из Москвы, Нижнего Новгорода, Санкт-Петербурга, Ангарска, Красноярска и др.

СТРУКТУРА ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ

Крупные промышленные комплексы химического производства:

Центральный район – полимерная химия (производство пластмасс и изделий из них, синтетического каучука, шин, резинотехнических изделий, хим. волокна), производство красителей и лаков, азотных и фосфорных удобрений, серной кислоты.

Уральский район – производство азотных, фосфорных, калийных удобрений, соды, серы, серной кислоты, полимерная химия

Северо-Западный район – производство фосфорных удобрений, серной кислоты, полимерная химия

Поволжье – нефтехимическое производство, производство полимерной продукции

Северный Кавказ – производство азотных удобрений, продуктов органического синтеза, синтетических смол и пластмасс

Западная и Восточная Сибирь – химия органического синтеза, азотная промышленность на коксовом газе, производство полимерной химии.

Основные сырьевые базы:

Североевропейская. Содержит запасы апатитов (Кольский полуостров), лесных, водных и топливно-энергетических ресурсов. Здесь базируется основная химия (пр-во фосфорных удобрений); органическая химия за счёт переработки местных ресурсов нефти и газа Северного экономического района.

Центральная. Базируется на потребительском спросе на продукцию перерабатывающей промышленности (нефтепереработка, нефтехимия, органический синтез, полимерная химия, шинное производство, моторное топливо, смазочные масла). Работает на привозном сырье и местном сырье. Местное сырье используется для производств основной химии (минеральных удобрений, серной кислоты, соды, фармацевтической промышленности)

Волго-Уральская . Содержит запасы калийных и поваренных солей, серы, нефти, газа, руд цветных металлов. Располагает гидро- и энергоресурсами, лесными ресурсами. Выпускает 40% химической продукции, 50% нефтехимической продукции.

Сибирская. Содержит уникальные и разнообразные ресурсы сырья (нефть и газ, поваренная соль, руды цветных и чёрных металлов). Располагает гидроэнергетическими и лесными ресурсами. Благоприятное сочетание сырьевого и топливоэнергетического факторов. Нефтехимическая промышленность (Тобольск, Томск, Омск, Ангарск). Углехимическая промышленность (Кемерово, Черемхово).

Литература:

2. Экономическая география России: Учебник. изд. перераб. и доп. / Под общей ред. акад. В.И.Видяпина, д-ра экон. наук, проф. М.В.Степанова. - М.: ИНФРА-М. 2007. С.165-181

3. Экономическая география/В.П. Желтиков, Э 40 Н.Г. Кузнецов, С.Г. Тяглов. Серия «Учебники и учебные пособия». Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 384 с. Раздел 7.3 «Горно-химическое сырье», Раздел 9.6 «Химическая промышленность мира», Раздел 11.2.8 «География химической промышленности»

Вопросы:

1. Расположение сырьевых ресурсов для химической промышленности

2. Отрасли химической промышленности

3. Факторы, влияющие на размещение химической промышленности

4. Группы химических производств

5. Основные виды продукции и основные потребители продукции химической промышленности

6. Расположение предприятий химической промышленности в зависимости от видов выпускаемой продукции

7. География химической промышленности России

8. Структура химической промышленности России

Тук - механическая смесь однокомпонентных удобрений (например, калийных, азотных и фосфорных), получаемых простым смешением, иногда непосредственно в сельскохозяйственным предприятием

Сырьем для производства серной кислоты являются также газовые отходы цветной и черной металлургии, нефтепереработки и др.

• Химическая промышленность является сильнейшим загрязнителем окружающей среды. Поэтому воздух в городе Березники является одним из самых загрязненных в России. Комбинат "Химпром" в городе Уфа. Башкирия.
• Хибины - горный массив на Кольском полуострове.
• В 90-х гг. в мировом потреблении каучука на синтетический приходится почти 99 %.

Химическая промышленность - отрасль уникальная. Здесь творят настоящие чудеса: не просто перерабатывают природные ресурсы, но и создают принципиально новые виды сырья, которых нет в природе. В результате на прилавках магазинов появляются изделия из пластмассы, моющие средства (порошки для стирки, жидкость для чистки ванн и т. д.), полиэтиленовые пакеты и многое другое, без чего уже трудно представить нашу жизнь.

Люди научились из одного вида сырья получать разные продукты. Например, нефть - это не только бензин для автомобилей, керосин для самолетов, пластмассы, но даже продукты питания, например "рыбья икра". Бывает и наоборот: продукт один, а получить его можно несколькими способами. Так производят, например, синтетический каучук.

Предприятия химической промышленности делят на две большие группы: заводы основной химии, которые производят минеральные вещества (удобрения, кислоты, соду, красители, взрывчатку и др.) и заводы органического синтеза; которые выпускают синтетические волокна, смолы, пластики, резину, каучук и другие вещества.

ОСНОВНАЯ ХИМИЯ. ОТ УДОБРЕНИЙ ДО КИСЛОТ

Как это ни удивительно, но благодаря именно химической промышленности, выпускающей в основном искусственные вещества, развивается самая "природная" отрасль экономики - сельское хозяйство. Собирая урожай, вместе с зерном, картофелем и другими продуктами человек выносит с полей азот, фосфор, калий - химические элементы, без которых растения не могут жить. Их так и называют - "биогенные (т. е. рождающие жизнь) элементы". Чтобы урожай был обильным, необходимо восстанавливать "банк биогенов" почвы. Помочь в этом могут минеральные удобрения, которые и производит химическая промышленность.

В нашей стране выпускают азотные, фосфорные и калийные удобрения. Как правило, каждый их вид сочетает два или три биогенных элемента в разных пропорциях. Такие удобрения являются сложными, или комплексными. Они гораздо выгоднее для сельского хозяйства, чем простые (с одним элементом). Однако называют их по главному питательному веществу.

По производству минеральных удобрений Россия занимает пятое место в мире (9,1 млн тонн в 1997 г.). Больше всего получают калийных удобрений. В Западном Предуралье расположено одно из самых крупных в мире месторождений калийных солей - Верхнекамское. В городах Соликамск и Березники работают крупные комбинаты, продукцию которых ждут не только в России, но и в других странах мира.

Исходное сырьё для азотных удобрений - природный газ. Азотные заводы работают в Череповце, Новгороде, Дзержинске, Перми, Новомосковске. Иногда используют газ, возникающий при выплавке металлов (так называемый коксовый таз), поэтому в состав крупнейших металлургических комбинатов Череповца, Липецка, Новокузнецка, Нижнего Тагила входят химические заводы.

Запасы апатитов (из них производят фосфорные удобрения) в России невелики. Крупные залежи сосредоточены в Хибинах, небольшие месторождения разбросаны по всей стране. Заводы по производству фосфорных удобрений обычно работают на смеси местного сырья и сырья, привезённого из Хибин.

Ещё один важный продукт основной химии - серная кислота. Она необходима практически всем отраслям промышленности, поэтому объёмы её производства служат своеобразным индикатором развития основной химии в стране. По этому показателю Россия занимает четвёртое место в мире после США, Китая и Японии (1997 г.).

ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА. НА ОСТРИЕ НАУЧНОГО ПРОГРЕССА

В 30-х гг. перед конструкторами боевых машин и самолётов встала, казалось бы, неразрешимая задача. Для производства новых видов военной техники требовался каучук, а именно его никогда не было в России. Натуральный каучук получали из сока гевеи, которая растёт только в Южной Америке. В мире вырабатывали очень мало естественного каучука, и стоил он дорого. Россия не могла позволить себе, чтобы оборона страны зависела от деревьев, растущих за тысячи километров от её границ. Поэтому перед учёными-химиками правительство поставило задачу создать синтетический каучук, по своим свойствам не уступающий естественному. В 1931 г. заработал первый в СССР завод по производству синтетического каучука на основе технологии, созданной Сергеем Васильевичем Лебедевым.

Сначала каучук получали из спирта и известняка. Поэтому первые заводы построили в тех районах, где много дешёвого сырья (для производства спирта) и дешёвой электроэнергии (для переработки известняка). В 50-х гг. почти все заводы перешли на самое выгодное сырьё - его получают из нефти. Современные предприятия выпускают каучуки обыкновенные и специального назначения (чаще всего для военной промышленности). Есть каучуки нерастворимые в бензине, холодостойкие, устойчивые к радиоактивному излучению и др. Такие каучуки создают в Казани, Москве, Стерлитамаке, а обыкновенные - в Воронеже, Ярославле, Тольятти, Красноярске. Из каучука делают шины и разнообразные резиновые изделия. Их производство очень трудоемко, поэтому число рабочих на крупных заводах достигает 5 тыс. человек. В России шинные заводы действуют Москве, Воронеже, Ярославле, Санкт-Петербурге, Казани, Тольятти, Нижнекамске, Волжском, Кирове, Омске, Барнауле, Красноярске и др.

В мире быстро растёт производство пластмасс - полиэтилена, полипропилена, полистирола, термопластов и др. Эти вещества вырабатывают из нефти. Особенно велико значение полипропилена - самого распространённого пластика в мире. Технология его производства очень сложная, поэтому в России полипропилен долго был в дефиците, пока его не научились делать на Московском нефтеперерабатывающем заводе и на Томском нефтехимическом комбинате. Крупные заводы по производству пластиков находятся в Нижнем Тагиле, Новокуйбышевске, Омске, Ангарске, Волгограде, Дзержинске. Российские химические заводы продают свою продукцию не только внутри страны, но и за рубеж.

Особое место занимают стеклопластики - современный материал для авиационной промышленности, морского судостроения и многих других отраслей экономики страны. Стеклопластики изготавливают из особо чистых кварцевых песков, добавляя некоторые химические вещества. Самые известные в России центры по производству стеклянной нити и волокна находятся в Новгороде, Гусь-Хрустальном, Сызрани.

Большое значение для экономики России имеет производство синтетических и искусственных волокон. В нашей стране не выращивают хлопок, его приходится ввозить из-за границы. Льняное волокно из отечественного сырья получается низкого качества. Однако синтетические волокна с успехом заменяют и лён, и хлопок. Из этих волокон делают одежду, ковры и многие другие товары. Из целлюлозы вырабатывают искусственные волокна - основу для искусственного шёлка. Выпускают химическое волокно в Серпухове, Рязани, Курске, Волжском, Кемерове.

ЦЕНТРЫ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Горнохимические фабрики, нефтехимические заводы, выпускающие пластмассы, строят у мест добычи сырья. На заводах, где делают шины и другие резиновые изделия, обычно работают по нескольку тысяч человек, поэтому их располагают в густонаселённых районах. Часто химическое производство объединяют с заводом другой отрасли. Например, фабрики фосфорных удобрений входят в состав медеплавильного комбината (поскольку в руде, содержащей этот ценный цветной металл, много фосфора), а нефтехимические предприятия - в состав нефтеперерабатывающих заводов.

В Центральном экономическом районе перерабатывают пластмассы и химические волокна, производят минеральные удобрения, а также краски и товары бытовой химии. Здесь развита фармацевтическая промышленность. Крупнейшие центры химической промышленности - Ярославль, Новомосковск, Рязань.

В Северо-Западном экономическом районе (Санкт-Петербург, Новгород, Луга) много химических предприятий, которые производят удобрения, красители, товары бытовой химии.

В Поволжье (Нижнекамск, Ново-куйбышевск, Балаково, Волжский) развиты нефтехимия, производство пластмасс, каучука, шин, химических волокон.

Уральский экономический район (Пермь, Салават, Стерлитамак) выделяется в России масштабами развития углехимии, а также нефтехимии. В районе выпускают минеральные удобрения, соду, пластики.

Основа химической промышленности Западной Сибири - углехимия (Кемерово, Новокузнецк) и нефтехимия (Омск, Томск и Тобольск).

Экономический кризис, охвативший страну в 90-х гг., не мог не отразиться на химической промышленности. Так, в 1997 г. заводы произвели лишь половину того объема минеральных удобрений, серной кислоты, синтетических смол и пластмасс, который в принципе могут выпускать. Однако потенциально химическая промышленность России способна создавать все современные вещества, в которых нуждается страна.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Длительное время наблюдения производились лишь за изменениями состояния природной среды, обусловленными естественными (природными) причинами. В последние десятилетия во всем мире резко возросло воздействие человека на окружающую среду, стало очевидным, что бесконтрольная эксплуатация природы может привести к весьма серьезным негативным последствиям. В связи с этим возникла еще большая необходимость в детальной информации о состоянии биосферы.

Известно, что состояние биосферы изменяется под влиянием естественных и антропогенных воздействий. Состояние биосферы, непрерывно меняющееся под влиянием естественных причин, как правило, возвращается в первоначальное (изменения температуры и давления, влажности воздуха и почвы, колебания которых в основном происходят около некоторых относительно постоянных средних значений, сезонные изменения биомассы растительности и животных, и т.д.). Средние величины, характеризующие состояние биосферы (ее климатические характеристики в любом районе земного шара, природный состав различных сред, круговорот воды, углерода и других веществ, глобальная биологическая продуктивность) существенно изменяются лишь в течение очень длительного времени (тысяч, иногда даже сотен тысяч и миллионов лет). Крупные равновесные экологические системы, геосистемы под влиянием природных процессов меняются также чрезвычайно медленно.

Изменения состояния биосферы под влиянием антропогенных факторов могут происходить весьма быстро. Так, изменения, происшедшие по этим причинам в некоторых элементах биосферы за последние несколько десятков лет, сравнимы с некоторыми естественными изменениями, происходящими за тысячи и даже миллионы лет. Естественные изменения состояния окружающей природной среды, как кратковременные, так и длительные, в значительной степени наблюдаются, изучаются существующими во многих странах геофизическими службами (гидрометеорологической, сейсмической, ионосферной, гравиметрической, магнитометрической и др.). Для того чтобы выделить антропогенные изменения на фоне естественных (природных), возникла необходимость в организации специальных наблюдений за изменением состояния биосферы под влиянием человеческой деятельности. Систему повторных наблюдений одного и более элементов окружающей природной среды в пространстве и во времени с определенными целями, в соответствии с заранее подготовленной программой, было предложено называть мониторингом.

1. Основные понятия о мониторинге

Термин "мониторинг" появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (Стокгольм, 5--16 июня 1972 г.). Первые предложения по поводу такой системы были разработаны экспертами специальной комиссии СКОПЕ (Научный комитет по проблемам окружающей среды) в 1971 г. Данный термин появился в противовес и в дополнение к термину "контроль", в трактовку которого включалось не только наблюдение и получение информации, но и элементы активных действий, элементы управления. Мониторингом антропогенных изменений окружающей природной среды следует считать систему наблюдений, позволяющую выделить изменения состояния биосферы под влиянием, человеческой деятельности.

Система мониторинга может охватывать как локальные районы, так и земной шар в целом (глобальный мониторинг). Основной особенностью системы глобального мониторинга является возможность на основании данных этой системы оценки состояния биосферы в глобальном масштабе.

Национальным мониторингом обычно называют систему мониторинга в рамках одного государства; такая система отличается от глобального мониторинга не только масштабами, но и тем, что основной задачей национального мониторинга является получение информации и оценка состояния окружающей среды в национальных интересах. Так, повышение уровня загрязнения атмосферы в отдельных городах или промышленных районах может и не иметь существенного значения для оценки состояния биосферы в глобальном масштабе, но представляется важным вопросом для принятия мер в данном районе, мер на национальном уровне. Глобальная система мониторинга должна основываться на подсистемах национального мониторинга, включать элементы этих подсистем. Иногда применяют термин "трансграничный", или "международный", мониторинг. По-видимому, правильнее всего этот термин употреблять для систем мониторинга, используемых в интересах нескольких государств (для рассмотрения вопросов трансграничного переноса загрязнений между государствами и т. п.).

В России система мониторинга реализуется на нескольких уровнях:

Импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе);

Региональном (проявление проблем миграции и трансформации загрязняющих веществ, совместного воздействия различных факторов, характерных для экономики региона);

Фоновом (на базе биосферных заповедников, где исключена всякая хозяйственная деятельность).

Итак, мониторинг является многоцелевой информационной системой. Его основные задачи: наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз ее состояния; определение степени антропогенного воздействия на окружающую среду, выявление факторов и источников такого воздействия, а также степени их воздействия.

Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:

1) наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за состоянием среды;

2) оценку фактического состояния природной среды;

3) прогноз состояния окружающей природной среды и оценку этого состояния.

Таким образом, мониторинг - это система наблюдений, оценки и прогноза состояния природной среды, не включающая управление качеством окружающей среды.

2. Биологический мониторинг

Основной задачей биологического мониторинга является определение состояния биотической составляющей биосферы, ее отклика, реакции на антропогенное воздействие, определение функции состояния и отклонения этой функции от нормального естественного состояния на различных уровнях организации биосистем.

Исследование содержания различных ингредиентов в биоте лишь условно можно отнести к биологическому мониторингу. Этот вопрос относится к измерению загрязнителей в различных средах. К биологическому мониторингу можно отнести также наблюдения за состоянием биосферы с помощью биологических индикаторов.

Биологический мониторинг включает мониторинг живых организмов-популяций (по их числу, биомассе, плотности и другим функциональным и структурным признакам), подверженных воздействию. В этой подсистеме мониторинга целесообразно выделить следующие наблюдения:

а) за состоянием здоровья человека, воздействием окружающей среды на человека (медико-биологический мониторинг);

б) за важнейшими популяциями как с точки зрения существования экосистемы, характеризующей своим состоянием благополучие той или иной экосистемы, так и с точки зрения большой хозяйственной ценности (например, ценные сорта рыб);

в) за наиболее чувствительными к данному виду воздействия (либо к комплексному воздействию) популяциями (например, растительность к воздействию двуокиси серы) или за "критическими" популяциями по отношению к данному воздействию (например, зоопланктон эпишура в оз. Байкал к сбросам целлюлозных предприятий);

г) за популяциями-индикаторами (например, лишайники).

Особое место в биологическом мониторинге должен занять генетический мониторинг (наблюдение возможных изменений наследственных признаков у различных популяций).

Экологический мониторинг (глобальный мониторинг биосферы) является более универсальным, он обобщает результаты и биологического, и геофизического мониторинга на уровне экологических систем.

В настоящее время наиболее развита система биологического мониторинга поверхностных вод (гидробиологический мониторинг) и лесов. Однако даже в этих областях биологический мониторинг существенно отстает от мониторинга абиотических характеристик среды - как по методологическому, методическому и нормативному обеспечению, так и по количеству наблюдений. Например: наблюдениями за загрязнением поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям охвачены 1166 водных объектов. Отбор проб ведется на 1699 пунктах (2342 створа) по физическим и химическим показателям с одновременным определением гидрологических показателей. В то же время, наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши по гидробиологическим показателям производятся лишь в пяти гидрографических районах, на 81 водном объекте (по 170 створам), причем программа наблюдений включает от 2 до 6 показателей.

В работах по созданию Единой государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ) принимает участие Госкомрыболовство России (создание Единой государственной системы мониторинга водных биоресурсов, наблюдений и контроля за деятельностью российских и иностранных рыболовных судов с использованием космических средств связи и специализированных информационных технологий). Мониторинг водных биоресурсов предусматривает:

Мониторинг объектов животного мира, принадлежащих к объектам рыболовства;

Мониторинг состояния загрязнения биоресурсов рыбохозяйственных водоемов Российской Федерации и среды их обитания;

Информационный бюллетень "Радиационная обстановка в рыбопромысловых районах Мирового океана";

Отраслевой кадастр промысловых рыб Российской Федерации.

3. Обоснование необходимости выполн ения биологического мониторинга

Почвенный и растительный покров, как единая биосферная система, адекватно реагирует на изменения обстановки в земной поверхности и является достоверным показателем, характеризующим изменения экологических условий на закрывающихся угледобывающих предприятиях. Мониторинговые наблюдения за почвой и растительностью производятся на постоянных пробных площадях (контрольных точках), количество и пространственное размещение которых определяется при рекогносцировочном обследовании территории разреза. Повторность отбора образцов для лабораторных анализов не является единой для всех показателей, зависит от подвижности и динамики. При мониторинге растительности учитывается видовой состав, проективное покрытие, жизненность, фитомасса растительных сообществ по составляющим хозяйственным группам.

Повторность изучения растительности определяется степенью техногенного воздействия и определяется при закладке пробных площадок, может быть от одного года (в зонах максимального воздействия) до 2-3 лет при более щадящих условиях. Задачей мониторинга почвенного и растительного покрова на участке является выявить и качественно оценить восстановление биологической продуктивности нарушенных земель. С этой целью проводятся сопряженные (по месту и времени) анализы состояния почв и растительного покрова. Уровень грунтовых вод определяет режим влажности почвенно-грунтового (растительного слоя). Каждому режиму влажности соответствует определенный видовой состав растений, учет видового состава и смены растительного спектра дает достоверный материал о гидрогеологическом режиме того или иного участка наблюдения. Необходим также контроль за геомеханическим переносом (стоком) элементов и соединений глубинных горных пород вынесенных на поверхность при угледобыче (при их физико-химическом выветривании). Кроме гидрологических методов контроля за геохимическим стоком, следует установить контроль за содержанием этих элементов (в основном тяжелых металлов) в растительном и почвенном покрове. В почвенных образцах необходимо определить следующие показатели: механический состав; гигроскопическая влажность; рН (водный и солевой); гумус; подвижные Р2О5, КгО; азот аммиачный, нитратный, валовый, обменные Са и Mg, подвижные Н и А1; гидрологическая кислотность. В отдельных случаях необходимо провести анализ на загрязнение почв тяжелыми металлами (по 8 наиболее характерным элементам).

Методической основой мониторинга растительности является интегральная оценка состояния фитоценозов в условиях техногенного воздействия. Для этой оценки используются следующие показатели:

2. Индекс изменения состояния и продуктивности растительных сообществ (aW), для получения которых необходимо иметь следующие данные:

Биометрические показатели (видовой состав, проективное покрытие (балл), ярусность, жизненность, обилие (%), фенологическое состояние);

Фитомасса растительных сообществ и встречаемость растений;

Возрастной состав популяций.

Эти данные будут получены при геоботаническом обследовании территории, включающие:

Рекогносцировочное обследование.

Картирование с составлением характеристик контуров.

Закладка постоянных пробных площадей в местах контрольных точек на проведение почвенных исследований.

Проведение на пробных площадках геоботанических описаний, в результате которых будут получены биометрические показатели.

Определение индекса фитомассы растительных сообществ.

Для определения степени и характера техногенного воздействия на пробных площадях во время учета урожайности берутся растительные образцы для химического анализа валового содержания основных загрязнителей. Перечень загрязняющих веществ и их концентрация определяются по результатам мониторинга атмосферы. По результатам выполнения мониторинга окружающей среды даются рекомендации по использованию рекультивированных площадок в народном хозяйстве.

4 . Мето ды мониторинга окружающей среды

Каждая наука имеет огромное количество методов, и они улучшаются и уточняются с развитием каждой из наук. При мониторинге, во время каждого вида деятельности (наблюдении, оценке, контроле и прогнозе) применяются свои собственные методы. На сегодняшний день только методы наблюдений можно разделить на прямые и опосредованные методы (см. таблицу ниже).

В зависимости от выраженности явлений, процессов и объектов мониторинг разделяют на фоновый, естественно-природный (базовый) и импактный (импакт - воздействие).

Принципы организации системы мониторинга. Теоретические подходы: для обеспечения эффективности мониторинга его построение должно базироваться на ряде основополагающих установок - принципах.

Комплексность. Все в природе взаимосвязано - любой материальный объект, процесс или явление зависит от других объектов и различных факторов, поэтому мониторинг какого-либо объекта должен рассматриваться не как автономная система, а в совокупности с другими объектами, процессами и явлениями, для перехода от обеспечения оценочной и прогнозной информацией процесса управления данным объектом к процессу управления всеми объектами окружающей среды, т. е. к оптимизации всего процесса природопользования.

Системность. В данном аспекте мониторинг рассматривается как система различных видов деятельности и мероприятий (наблюдение и контроль, оценка и прогноз) по различным направлениям (научной, научно-методической, методико-прикладной, прикладной, техническо-информационной), одновременно скоординированных во времени и пространстве для достижения общей цели - более полного и оперативного обеспечения необходимой информацией всех ее потребителей.

Иерархичность. Любые объекты, процессы и явления могут развиваться, как совокупность объектов высшего ранга, включающие объекты низшего ранга. Иерархичность предусматривает построение мониторинга в виде соподчиненной системы, в которой обеспечивается взаимодействие подсистем и подчиненность целей функционирования подсистем низшего ранга задачам подсистем более высокого ранга.

Автономность. Мониторинг на любом уровне соподчиненности рассматривается, как самостоятельная система деятельности, решающая проблему управления объектом, явлением или процессом на данном уровне и обладающая собственным критерием оптимальности, т. е. возможностью решения проблем управления объектом, процессом, явлением на данном уровне соподчиненности.

Динамичность. Предполагается, что система мониторинга не застывшая система, а процесс постоянного его развития, в ходе которого совершенствуется структура и методическая основа системы, состав и перечень решаемых задач, технические средства, обслуживающие мониторинг, методы формирования, обновления и использования нормативной информации.

Оптимальность. Наиболее важная часть, предполагающая максимальную экологическую и экономическую эффективность создания и эксплуатации системы мониторинга.

Полноценную систему мониторинга окружающей среды можно построить только при разделении на уровни (Космический, Солнечной системы и околоземного пространства, Планеты Земля), блоки и объекты (геосферный, биосферный, геоэкологический, биоэкологический, природно-хозяйственный, санитарно-гигиенический и экологический), определении направлений (научно - методический, методико - прикладной, прикладной, информационно - технический) масштабов и принципов и других многочисленных аспектов

5 . Почвенно-экологический мониторинг

Система мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию о:

Состоянии окружающей среды;

Причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.е. об источника и факторах воздействия);

Допустимости изменений и нагрузок на среду в целом;

Существующих резервах биосферы;

Таким образом, в систему мониторинга входят наблюдения за состоянием элементов биосферы и наблюдения за источниками и факторами антропогенного воздействия.

В Сама система мониторинга не включает деятельность по управлению качеством среды, но является источником необходимой для принятия экологически значимых решений информации (Чупахин В.М.,1989)

Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру решаемых задач, по уровням организации, по природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Классификация, приведенная ниже, охватывает весь блок экологического мониторинга, наблюдения за меняющейся абиотической составляющей биосферы и ответной реакцией экосистем на эти изменения. Таким образом, экологический мониторинг включает как геофизические, так и биологические аспекты, что определяет широкий спектр методов и приемов исследований, используемых при его осуществлении.

В основе почвенно-экологического мониторинга должны лежать следующие основные принципы:

Разработка методов контроля за наиболее уязвимыми свойствами почв, изменение которых может вызвать потерю плодородия, ухудшение качества растительной продукции, деградацию почвенного покрова;

Постоянный контроль за важнейшими показателями почвенного плодородия;

Ранняя диагностика негативных изменений почвенных свойств

Разработка методов контроля за сезонной динамикой почвенных процессов с целью прогноза ожидаемых урожаев и оперативного регулирования развития сельскохозяйственных культур, изменением свойств почв при длителных антропогенных нагрузках;

Ведение мониторинга за состоянием почв территорий нарушенных антропогенными вмешательствами(фоновый мониторинг).

Специальные задачи почвенно-экологического мониторинга выполняемые на разном уровне (локальном, региональном, глобальном), различаются. Объединяет их общая цель: своевременное обнаружение изменений свойств почв при различных видах их использования и неиспользования.

6 . Особенност и почвы как объекта мониторинга

Специфика почв как объекта мониторинга определяется их местом и функциями в биосфере. Почвенный покров служит конечным приемником большинства техногенных химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Обладая высокой емкостью поглощения, почва является главным аккумулятором и разрушителем токсикантов. Представляя собой геохимический барьер на пути миграции загрязняющих веществ, почвенный покров предохраняет сопредельные среды от техногенного воздействия. Однако возможности почвы как буферной системы не безграничны. Аккумуляция токсикантов и продуктов их превращения в почве приводит к изменению ее химического, физического и биологического состояния, деградации и, в конечном итоге, разрушению. Эти негативные изменения могут сопровождаться токсичным воздействием почв на другие компоненты экосистемы - биоту (в первую очередь, видовое разнообразие, продуктивность и устойчивость фитоценозов), поверхностные и грунтовые воды, припочвенные слои атмосферы.

Организация почвенного мониторинга представляет собой задачу более трудную, чем мониторинга водных и воздушных сред по следующим причинам:

Почва - сложный объект исследования, так как представляет биокостное тело, которое живет по законам и живой природы, и минерального царства;

Почва - многофазная гетерогенная полидисперсная термодинамическая открытая система, химические воздействия в ней происходят с участием твердых фаз, почвенного раствора, почвенного воздуха, корней растений, живых организмов. Постоянное влияние оказывают физические почвенные процессы (перенос влаги и испарение);

Опасные загрязняющие почвы химические элементы Hg, Cd, Pb, As, F, Se являются природными составляющими горных пород и почв. В почвы они поступают из естественных и антропогенных источников, а задачи мониторинга требуют оценки доли влияния лишь антропогенной составляющей;

Поступают в почвы различные химические вещества антропогенного происхождение практически постоянно;

Многие методические вопросы почвенного мониторинга не решены. Окончательно не определено понятие «фон», «фоновое содержание». Часто современное состояние биосферы оценивают, сравнивая его с прошлым состоянием с помощью косвенных методов: путем ретроспективной экстраполяции современных данных, сопоставлением со сведениями в прежних публикациях, определением содержания загрязняющих веществ в захороненных средах и музейных образцах, используя изотопный анализ химических веществ. Все эти методы не свободны от недостатков. Наиболее эффективным представляется для оценки локального загрязнения сравнивать загрязненные почвы с незагрязненными аналогичными, а при фоновом мониторинге оценивать изменение во времени фоновых почв.

экологический мониторинг загрязнение почва

Заключение

Мониторинг окружающей среды (экологический мониторинг) - это система наблюдений и контроля, проводимых регулярно, по определенной программе для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов и своевременного выявления тенденций ее изменений.

Объекты мониторинга - это окружающая среда в целом и ее отдельные элементы, а также все виды хозяйственной деятельности, представляющие потенциальную угрозу для здоровья людей и экологической безопасности. В первую очередь объектами мониторинга являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

Целью экологического мониторинга является обеспечение системы управления безопасностью своевременной и достоверной информацией.

Законодательные основы экологического контроля регулируются Законом РФ «Об охране окружающей природной среды».

Уровни мониторинга: глобальный (вся планета, проводится международными экологическими организациями), национальный (в рамках одного государства с целью получения информации и обеспечения национальной экологической безопасности), региональный (для России - в пределах субъекта Федерации) и локальный (в рамках одного города или промышленного объекта).

Основные принципы организации мониторинга: комплексность, систематичность, унифицированность.

Мониторинг проводится специальной наблюдательной сетью, в которую входят: Министерство природных ресурсов и его агентства, Минздрав и его агентства, Минсельхоз и его агентства, Министерство промышленности и энергетики и его агентства и др. На основании данных мониторинга создается система кадастров природных ресурсов.

Список используемой литературы

1. Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Моргун Л.В. «Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга», 1991;

2. Родзевич Н.Н. «Классификация экологического мониторинга», 2003;

3. Глазковская М.А., Герасимов И.П. «Основы почвоведения и географии почв», 1989;

4. Израэль Ю.А. «Глобалная система наблюдение. Прогноз и оценка окружающей природной среды. Основы мониторинга», 1974;

5. Есполов Т.И., Мирзалинов Р.А., Марамова С.С. «Мониторинг Земли и мониторинг земель», 2002;

6. Арманд А.Д. Эксперимент «Гея». Проблема живой Земли. 2001

7. Герасимов И.П. «Научные основы современного мониторинга окружающей среды», 1987.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные понятия о мониторинге окружающей среды, методы контроля загрязнений окружающей среды. Анализ методов контроля загрязнений. Рациональное и комплексное использование полезных ископаемых и энергетических ресурсов. Понятие экологического риска.

курсовая работа , добавлен 15.03.2016


Проблема сохранения окружающей природной среды. Понятие мониторинга окружающей среды, его цели, порядок организации и осуществления. Классификация и основные функции мониторинга. Глобальная система и основные процедуры экологического мониторинга.

реферат , добавлен 11.07.2011


Рассмотрение понятия и основных задач мониторинга природных сред и экосистем. Особенности организации систематического наблюдения за параметрами окружающей природной среды. Изучение компонент единой государственной системы экологического мониторинга.

реферат , добавлен 23.06.2012


Задачи и функции экологического менеджмента. Экологическая политика предприятия. Общая характеристика деятельности промышленного предприятия. Производственно–экологический контроль состояния природной среды, организация экологического мониторинга.

курсовая работа , добавлен 22.04.2010


Антропогенное загрязнение природной среды: масштабы и последствия. Цели, задачи и направления муниципального экологического контроля. Система управления качеством окружающей природной среды. Система экологического контроля и экологическая экспертиза.

курсовая работа , добавлен 05.06.2009


Общее понятие, цели и задачи мониторинга окружающей природной среды по законодательству РФ. Классификация мониторинга в зависимости от типов загрязнения. Система государственных мероприятий, направленных на сохранение и улучшение окружающей среды.

презентация , добавлен 07.09.2014


Химические основы экологического мониторинга, экологическое нормирование, применение аналитической химии; пробоподготовка в анализе объектов окружающей среды. Методы определения загрязняющих веществ, технология многоуровневого экологического мониторинга.

курсовая работа , добавлен 09.02.2010


Климатические условия Красноярского края и качественно-количественная оценка вредных выбросов, токсикологическая характеристика загрязнителей. Обоснование необходимости комплексного экологического мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды.

курсовая работа , добавлен 28.11.2014


Контроль изменений природной среды, получение качественных и количественных характеристик происшедших изменений в ней как основная задача экологического мониторинга. Методы геофизического мониторинга. Контроль и мониторинг состояния воздуха и вод.

контрольная работа , добавлен 18.10.2010


Экологическое право, проблемы охраны окружающей природной среды. Экологический контроль, как функция государственного управления природопользованием. Цели экологического контроля. Контроль как гарантия эффективности механизма охраны окружающей среды.