НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙИ ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОЛОГИИ ГОРОДА
В.Н. Башкин, А.С. Курбатова, Д.С. Савин
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПОЛЛЮТАНТОВ НА ГОРОДСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
МОСКВА
2004
Предлагаемая методика расчета критических нагрузок позволяет определить величины допустимого поступления различных загрязняющих веществ в городские наземные и водные экосистемы. Она может успешно применяться в Москве и других городах и городских агломерациях России. Аналогичные методики приняты во многих странах.
Методика основана на использовании биогеохимических подходов, получаемые величины могут рассматриваться в качестве экологических нормативов. Книга адресована читателям-специалистам в области экологии, медицины, строительства, архитектуры, управления и экономики природопользования.
Содержание
|
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.КРИТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ НКИСЛОТНОСТИ НА ГОРОДСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
2.1. Определение критических нагрузок серы и азота
2.2. Экологические последствия воздействия кислотных дождей на экосистемы
2.2.1. Воздействие на растительность и почвы
2.2.2. Воздействие на природные воды
2.3. Основные подходы к расчетам критических нагрузок
2.3.1. Выбор экосистемы (рецептора)
2.3.2. Определение экологических критериев
2.3.3. Выбор метода расчета
2.3.4. Сбор данных
2.3.5. Расчет критических нагрузок
2.3.6. Сравнение с прогнозируемыми данными
2.4. Модели для расчета величин критических нагрузок
2.4.1. Метод расчета величин критических нагрузок соединений азота и серы
2.4.1.1. Критическое вымывание щелочности
2.4.1.2. Трансформация азота
2.4.2. Рекомендуемые модели расчета критических нагрузок кислотности на городские экосистемы
2.4.3. Превышения критических нагрузок
2.5. Источники данных
2.6. Примеры расчета критических нагрузок кислотности городских экосистем Восточной Европы
3. КРИТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НАЗЕМНЫХ И ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
3.1. Расчет критических нагрузок тяжелых металлов
3.1.1. Выбор рецептора
3.1.2. Определение критических концентраций
3.1.2.1. Многофункциональное использование почв
3.1.2.2. Многофункциональное использование вод
3.1.2.3. Многофункциональное использование земель
3.1.2.4. Методы для установления эффект-ориентированных критических концентраций
3.1.2.4.1. Прямое воздействие на почвенные организмы и растения
3.1.2.4.2. Косвенные воздействия на высшие организмы
3.1.3. Выбор модели расчета
3.1.3.1. Наземные экосистемы
3.1.3.2. Водные экосистемы
3.1.4. Сбор данных
3.2. Примеры расчета критических нагрузок тяжелых металлов для городских экосистем
3.2.1. Расчет критических нагрузок тяжелых металлов на примере Германии
3.2.1.1. Критические концентрации
3.2.1.2 Модели
3.2.2.1. Метод расчета величин критических нагрузок тяжелых металлов на лесные экосистемы
3.2.2.2. Расчет и картографирование критических нагрузок РЬ и Cd
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
ЛИТЕРАТУРА
|
ВВДЕНИЕ
Для предотвращения загрязнения и/или деградации наземных и водных экосистем городских территорий необходимо следить за тем, чтобы антропогенные нагрузки загрязняющих веществ (поллютантов) укладывались в рамки природных колебаний различных звеньев биогеохимических пищевых цепей ( DeVriesetal, 1998; Poschetal, 1999; Bashkin, 2002). Для определения требуемого сокращения антропогенных нагрузок в токсикологии и химии окружающей среды существуют приемы, связанные с установлением стандартов, например, предельно допустимых концентраций (ПДК) или ориентировочно допустимого содержания (ОДС) поллютантов в различных средах (Башкин и др., 1993). Эти приемы в большей степени основаны на данных, полученных в модельных условиях при экспериментах с лабораторными животными, и их результаты зачастую весьма далеки от реальных условий окружающей среды, что делает применение таких стандартов спорным как с экологической, так и с экономической позиции.
Несмотря на огромные усилия специальных экологических служб, состояние городских экосистем, оцененных по принятым в России санитарно-экологическим требованиям, близко к критическому. Так, в большинстве почв содержание загрязняющих веществ превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК) в несколько раз. Такая статистика не идет на пользу развитию городов (в частности, Москвы), являясь существенным препятствием для иностранных инвестиций в области экономики (туризм и пр.).
В то же время известно, что большинство применяемых экологических стандартов, например по ПДК, были разработаны для агроэкосистем. Их использование в городских условиях приводит к получению некорректных выводов о состоянии окружающей среды. Рассмотрим лишь один пример: величины критических уровней содержания поллютанов, установленных в странах ЕС, США и Канаде во много раз (от 10 до 200) превосходят соответствующие цифры в России. Например, ПДК для содержания валового свинца в почве Москвы равно 32 мг/кг, а в почве Лондона - от 300 до 2000 мг/кг. Аналогичные примеры можно привести и для других показателей.
Таким образом, если перейти на международные нормы оценки критического содержания загрязняющих веществ в почвах городских экосистем (урбоэкосистем), то их состояние можно будет оценить большей частью, как удовлетворительное.
Предлагаемый подход рассматривает применение биогеохимических стандартов, основанных на методологии критических нагрузок и направленных на эффект-ориентированное сокращение поступления поллютантов в наземные и водные экосистемы города.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Хорошо известно, что биогеохимическая цикличность является универсальным свойством биосферы, определяющим устойчивость любых экосистем, включая городские, к поступлению различных антропогенных поллютантов (кислотные соединения серы и азота, тяжелые металлы, стойкие органические соединения, агрохимикаты и др.). Соответственно, концепция критических нагрузок, основанная на биогеохимических принципах, и предполагает определение такого уровня поступления поллютантов, когда начинает проявляться их вредное воздействие на экосистему. Величины критических нагрузок могут быть охарактеризованы как максимальное поступление поллютантов, которое не сопровождается необратимыми изменениями в биогеохимической структуре, биоразнообразии и продуктивности экосистем в течение длительного времени, т. е. 50-100 лет (Башкин, 1997).
Термин критическая нагрузка относится только к поступлению поллютантов. Опасные концентрации газообразных соединений в атмосфере называются критическими уровнями. Они определяются как концентрации в атмосфере, выше которых могут проявляться обратимые и необратимые воздействия на человека, и на компоненты экосистем.
Рис. 1. Иллюстрация концепции критических нагрузок ( Bashkin, 2002)
Графически методология критических нагрузок показана на рисунке 1. При этом величины критических нагрузок могут быть рассчитаны в двух вариантах. Первый - с применением фактора безопасности для учета неопределенности используемых при расчетах величин, что уменьшает величины критических нагрузок. Второй - в виде целевых критических нагрузок, рассчитанных на экономически возможное сокращение поступления поллютантов.
Концепция критических нагрузок предусматривает достижение максимальной экологической выгоды при сокращении эмиссии поллютантов, поскольку показывает оценку дифференцированной чувствительности различных экосистем к атмотехногенным поступлениям поллютантов. Расчеты и картографирование критических нагрузок позволяют создавать оптимизационные эколого-экономические модели с соответствующей оценкой минимальных экономических вложений для достижения максимального экологического эффекта в масштабе как всего города или его части, так и в масштабе региона для учета трансрегионального загрязнения.
Расчет и картографирование критических нагрузок при мониторинге атмосферных выпадений серы и азота могут быть также использованы для идентификации регионов, где выпадения превышают величины критических нагрузок. Эта информация, а также использование моделей атмосферного переноса позволит определить, в каких регионах и в какой степени необходимо провести сокращение выбросов загрязняющих веществ, чтобы обеспечить снижение вредных выбросов.
2. КРИТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ КИСЛОТНОСТИ НА ГОРОДСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
— Все документы — Нормативные документы субъектов Российской Федерации — Нормативные документы г. Москвы — МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПОЛЛЮТАНТОВ НА ГОРОДСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ МОСКВА 2004
В Госдуме заявили о новой мере поддержки для переживших стихийное бедствие
Правительство разработало новый законопроект о ликвидации незаконных свалок
Юрист Локтионова: на даче нельзя выращивать мак снотворный и ипомею трехцветную
Минстрой России: Москва стала самым комфортным для проживания городом России
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж