Экологические основы природопользования
НИЖНЕВАРТОВСКИЙ
НЕФТЯННОЙ ТЕХНИКУМ
Филиал
государственного образовательного учреждения
Высшего
профессионального образования
«Югорский
государственный университет»
Контрольная
работа №1
По
дисциплине
Экологические
основы природопользования
Студента группы з3РЭУ10
Куспаев А.Р,
Шифр 2135
Преподаватель
Кексель Л.С.
Нижневартовск
2014 г.
Задание
1. Экологические системы и процесс
передачи веществ и энергии в них
. Экологический мониторинг, его
значения и основные задачи
. Основы законодательства о недрах
. Количество и состояние лесных
ресурсов в Нижневартовском районе
. Изменение гидрологического режима
территорий Нижневартовского района
1. Экологические системы и процесс передачи
веществ и энергии в них
экологический
мониторинг лесной недра
Экологическая система - это взаимосвязанная,
единая функциональная совокупность живых организмов и среды их обитания.
Составными частями экосистемы являются биоценоз (совокупность живых организмов)
и биотоп (место их жизни, неживые компоненты).
ЭКОСИСТЕМА = БИОЦЕНОЗ + БИОТОП
Термин «экосистема» предложен в 1935 г.
английским экологом А. Тенсли. Экосистема - понятие очень широкое и применимо
как к естественным, так и к искусственным комплексам. Для обозначения природных
экосистем используется термин «биогеоценоз» (Сукачев В.Н.).
Классификация природных экосистем
Классификация природных экосистем базируется на
ландшафтном подходе. Ландшафт - природный географический комплекс, в котором
все основные компоненты (рельеф, верхние горизонты литосферы, климат, воды,
почвы, растительность, животный мир) находятся в сложном взаимодействии,
образуя однородную по условиям развития единую систему.
Наземные природные экосистемы:
тундра (арктическая и альпийская), бореальные
хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степи, саванны, пустыня,
тропический лес.
Основными лимитирующими факторами суши являются
среднегодовая температура и количество осадков (рис. 5).
Пресноводные экосистемы
подразделяются
на:
лентические (стоячие водоемы) - озера,
пруды, водохранилища;
лотические (проточные водоемы) - реки,
ручьи;
болота
Лимитирующие факторы водной среды: течение,
глубина (увеличивается давление, уменьшается прозрачность), температура.
Проточные водоемы имеют две зоны:
мелководные перекаты (с быстрым
течением);
глубоководные плёсы (спокойные реки).
Основные зоны в экосистеме непроточного водоема
В непроточном водоеме выделяют следующие зоны
(рис. 6):
- литоральная зона - толща воды, где свет
проникает до дна,
- лимническая зона - толща воды до глубины, куда
проникает 1 % солнечного света и где затухает фотосинтез,
- профундальная зона - дно и толща воды, куда не
проникает солнечный свет.
Каждой из этих зон свойственны свои обитатели и
свои сообщества организмов. В зависимости от глубины и строения водоема
профундальная зона и литоральная зона могут отсутствовать.
Морские экосистемы:
открытый океан, область континентального шельфа
(прибрежные воды), эстуарии, глубоководные зоны
Эстуарии - это прибрежные области смешивания
речных вод с морскими.
Лимитирующие факторы: соленость, глубина,
прозрачность, температура.
В морских формациях выделяют две зоны: пелагиаль
- поверхностные слои воды и бенталь - морское дно, заселенное донными
организмами (бентосом).
Основные принципы функционирования экосистем
. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей
среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно
постоянной и избыточной солнечной энергии.
. Чем больше биомасса популяции, тем ниже должен
быть занимаемый ею трофический уровень.
. Получение ресурсов и избавление от отходов
происходит лишь в рамках круговорота всех элементов.
Круговорот веществ в биосфере
Все вещества на нашей планете находятся в
процессе круговорота.
В природе имеется два основных круговорота: большой
(геологический) и малый (биогеохимический).
Большой круговорот веществ обусловлен
взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет
перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли.
Длится он миллионы лет и связан с такими геологическими процессами как
опускание материков, поднятие морского дна, с образованием и разрушением горных
пород и последующим перемещением продуктов разрушения.
Малый круговорот веществ (биогеохимический)
совершается в пределах биосферы, на уровне биоценоза. Сущность его заключается
в образовании живого вещества из неорганических соединений в процессе
фотосинтеза, в прохождении органического вещества по цепям питания и в
превращении органического вещества при разложении вновь в неорганические
соединения.
. Экологический мониторинг, его значения и
основные задачи
Мониторинг окружающей среды - это система
постоянного наблюдения и регулярного контроля, проводимых по определенной
программе для оценки текущего состояния окружающей природной среды, анализа
всех происходящих в ней в данный период процессов, а также заблаговременного
выявления возможных тенденций ее изменения.
Наибольшую актуальность в последнее время
приобретает экологический мониторинг антропогенных изменений. Наиболее опасные
изменения в экологическую систему, природные комплексы, в ландшафт привносят
именно хозяйственная деятельность и техногенное воздействие человечества на
окружающую его природную среду.
С помощью экологического мониторинга
осуществляется тщательный анализ и прогнозирование состояния экологической
системы, включая природно-технические подсистемы и медико-гигиенических
показателей среды обитания человека.
Основные цели экологического мониторинга
окружающей природной среды.
Основные цели экологического мониторинга -
постоянный анализ окружающей среды и прогнозирование изменений в экологической
системе под воздействием техногенных и других факторов. В современном обществе
экологический мониторинг окружающей среды играет важнейшую роль. Ведь любое сырье,
потребляемое нами, на 97% превращается в конечном итоге в отходы. Экомониторинг
окружающей среды позволяет грамотно и своевременно проанализировать состояние
природной среды на данный период и максимально точно составить план по
разумному использованию природных ресурсов, а также выброса отходов.
Основные цели экомониторинга:
1. Наблюдение за источниками антропогенных
воздействий, за текущим состоянием окружающей среды, за происходящими в
природной среде процессами под влиянием факторов антропогенных воздействий.
2. Оценка текущего состояния окружающей
среды, прогнозирование возможных изменений состояния окружающей среды под
влиянием антропогенных воздействий, оценка прогнозируемого состояния окружающей
природной среды.
Основные задачи экологического мониторинга
окружающей природной среды.
В экологической системе изначально
предполагается постоянный и непрерывный круговорот веществ. Но процесс
разложения различных отходов по времени происходит не одинаково. Если
переработка некоторых отходов (бумага, ткани, органика и т.п) не сложная или
они самостоятельно и быстро разлагаются, то распад отходов, например, из
металла, пластика, синтетических материалов, сильно замедлен или практически не
происходит. Поэтому необходима их переработка, что в свою очередь требует
определённых затрат.
Основная задача экологического мониторинга
окружающей среды - это максимальное обеспечение систем управления экологической
безопасности и природоохранной деятельности достоверной информацией, на
основании которой могут быть произведены:
2. Выявление причин отклонения показателей
состояния окружающей природной среды и оценка последствий таких изменения
показателей.
. Определение и принятие решений для
ликвидации причин отклонения показателей и обеспечение заблаговременного
предупреждения негативных ситуаций.
Экологический мониторинг окружающей среды
предусматривает наблюдение за происходящими биосфере и техносфере процессами с
целью прогнозирования вероятных изменений их качества, возможных ухудшений
среды обитания человека.
Собственно, сама система мониторинга окружающей
среды не включает в себя деятельность по управлению качеством окружающей среды.
Она является источником информации, необходимой для принятия экологически
важных и своевременных решений.
Основные процедуры экологического мониторинга:
1. Выделение объекта наблюдения и его
обследование.
2. Составление информационной модели для
выделенного (определенного) объекта.
. Планирование измерений.
. Оценка текущего состояния объекта
наблюдения.
. Идентификация информационной модели
объекта наблюдения.
. Прогнозирование изменения текущего
состояния объекта.
. Предоставление полученной информации
потребителю в удобной для него форме.
Значение экологического мониторинга.
Негативные последствия хозяйственной
деятельности и техногенного воздействия человека на окружающую среду для
биосферы сегодня уже объективная реальность. Однако негативные результаты
антропогенного воздействия в современных условиях развития человеческой
цивилизации не являются неизбежными. Во многом ухудшение состояния окружающей
среды связаны с нерациональным использованием природных ресурсов, низким
уровнем разработки и дальнейшего внедрения современных безотходных технологий,
ошибками в экологической и технической политике, малой изученностью возможных
последствий антропогенного воздействия на экосистему. Поэтому чрезвычайно
важным для долгосрочного прогнозирования качества экологической системы и
практических действий по ее улучшению являются постоянный мониторинг окружающей
среды текущего состояния и грамотное определение тенденций изменения окружающей
природной среды.
. Основы законодательства о недрах
Основу экономики России составляет и, вероятно,
еще долго будет составлять освоение и разработка природных ресурсов, поэтому
законодательство о недрах и его развитие в существенной мере формируют
экономическую политику страны.
9 июля 1975 года были приняты Основы
законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах <http://ppt.ru/newstext.phtml?id=37938>,
а ровно через год - Кодекс РСФСР о недрах
<http://ppt.ru/newstext.phtml?id=37939>.
Одновременно с принятием Основ
Верховный Совет СССР издает постановление
<http://ppt.ru/newstext.phtml?id=37940>, в котором указывались направления
использования недр и их охраны, а также перечислялись проблемы и недостатки в
сфере недропользования. Одной из задач успешного развития горнодобывающей
промышленности был назван строгий государственный надзор и контроль за
соблюдением законодательства о рациональном и комплексном использовании недр.
Для законодательства о недрах
ключевым является вопрос о понятии недр. Основы определяли недра как природную
среду в пределах территории СССР, находящуюся под поверхностью земного шара, а
также выходящие на эту поверхность месторождения полезных ископаемых. Полезные
ископаемые являются одним из богатств недр.
В Основах закреплялся принцип
целевого использования недр и устанавливались следующие виды пользования
недрами: геологическое изучение; добыча полезных ископаемых; строительство и
эксплуатация подземных сооружений для хранения нефти, газа и других веществ и
материалов, захоронения вредных веществ и отходов производства, сброса сточных
вод.
Пользователями недр могли быть
государственные, кооперативные, общественные предприятия, организации и
учреждения, а также граждане СССР.
Важное значение было отведено охране
недр, в том числе неиспользуемых. Полнота геологического изучения и обеспечение
безопасности работ, связанных с пользованием недрами, стали обязательными
требованиями не только при добыче полезных ископаемых, но и в иных видах
недропользования.
Существенно расширялась сфера
деятельности органов горного надзора. В нее были включены случаи использования
недр для целей, не связанных с добычей полезных ископаемых. Однако норм,
регулирующих переход прав пользования недрами, в Основах и Кодексе РСФСР о
недрах не было.
Основы прекратили свое действие с
образованием Содружества Независимых Государств. Кодекс РСФСР о недрах утратил
силу в 1992 году в связи с принятиемзакона РФ «О недрах»
<http://ppt.ru/newstext.phtml?id=4868>, действующего по настоящее время.
Этим законом был установлен единый порядок и основные требования по
государственному управлению отношениями недропользования.
В 2002 году был разработан проект
Кодекса РФ о недрах <http://ppt.ru/newstext.phtml?id=37941>. По проекту
государственная собственность на недра должна быть неделимой, то есть не
подлежащей разделу между Российской Федерацией и субъектами Российской
Федерации. Виды пользования недрами приводились в соответствии с практикой
ведения геологоразведочных и добычных работ. Были предложены гарантии для
недропользователей, инвестирующих средства в поиск, оценку и разведку
месторождений, на получение безоговорочного права добычи полезного ископаемого.
Проект обсуждался в течение двух лет, но так и не был принят.
. Количество и состояние лесных
ресурсов вНижневартовском районе
Территория Нижневартовского района
расположена в пределах Западно-Сибирской равнины, в северной и средней подзонах
таёжных лесов. Состав растительных сообществ определяется свойствами
почвообразующих пород, характером рельефа и степенью дренирования территории.
Болота и поверхностные водные объекты занимают 43,6% площадей. На территории
Нижневартовского района общая площадь земель, занятых лесами, составляет 11,4
млн.га.
Среди лесных формаций по площади
доминируют сосняки. Кедровые леса занимают менее четверти покрытой лесом
площади. Треть площади занята мелколиственными лесами; более половины из них с
подростом или вторым ярусом из темнохвойных пород - ели, пихты и кедра.
Основными факторами, оказывающими
негативное воздействие на леса, являются пожары. Основной причиной их
возникновения является неосторожное обращение с огнём и сухие грозы, а также
неудовлетворительная деятельность предприятий нефтедобычи, в процессе которой
происходят разливы нефти и подтоварных вод. Отвод земель под строительство и
размещение объектов нефтедобычи, вырубка леса и сопутствующие этим процессам
химическое загрязнение воды, воздуха и почв, уничтожение почвенно-растительного
покрова и животного мира. В результате этого происходит истощение
эколого-ресурсного потенциала эксплуатируемых территорий и, как следствие,
снижение их средообразующего и хозяйственного значений. Территория нефтяных месторождений
занимает около 20% площади Нижневартовского района.
За счёт проведения
лесовосстановительных работ, переведено в покрытую лесом площадь в 1998 г. -
33947 га, 1999 г. - 18800 га.
В 2000 году переведено в покрытую
лесом площадь насаждений созданных посевом на площади 260 га, в том числе: 240
га с оценкой качества по 2 классу и 20 га с оценкой качества по 1 классу.
Переведено молодняков с проведенными мерами естественному возобновлению на
площади 7994 га. Переведено молодняков естественного происхождения в покрытые
лесом площади на гарях - 5 га. Всего переведено в покрытую лесом площадь
хвойными породами - 8349 га. Коэффициент лесовосстановления в 2000г. составил
5,5; коэффициент ввода молодняков - 1,05. Для достижения целей дальнейшего
устойчивого развития этой немаловажной территории, подверженной таким
интенсивным нагрузкам необходимо продолжать лесовосстановительные работы и
поддерживать самовоспроизводство лесных сообществ, в том объёме, который будет
способен перекрывать объёмы наносимого ущерба в несколько раз. В противном
случае даже при сохранении нынешних темпов, в будущем наступит полное истощение
потенциала лесных биогеоценозов.
. Изменение гидрологического режима
территорий Нижневартовского района
Преобразование стока малых рек,
загрязнение окружающей среды, в том числе и природных вод, нефтью и
нефтепродуктами прочно занимает одно из первых мест в ряду основных
экологических проблем Севера Тюменской области - базового региона российской
топливной энергетики. Добыча углеводородного сырья является отраслью
экономической специализацииПуровского и Надымского административных районов
Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), находящихся в бассейне Пура.
Разрабатываемые месторождения нефти, газа, газового конденсата занимают в
тундре, лесотундре и северной тайге Западной Сибири тысячи квадратных
километров.
Анализ литературных материалов
показывает недостаточную изученность процессов трансформации гидрологического
режима под влиянием работ, проводимых при обустройстве месторождений нефти и
газа. Изменения стока воды под влиянием лесных вырубок, осушения болот,
распашки территории, сооружении прудов и водохранилищ изучены в различных
регионах, в том числе и в Западной Сибири, достаточно хорошо [Будыко, 1957;
Булавко, 1976; Антипов и др., 1987, 1989; Калинин и др., 1998]. В тоже время
публикаций по количественной оценке гидрологической функции техногенных форм
рельефа, генетически связанных с нефтегазодобычей, нет. Особенно актуальна
оценка трансформации стока малых рек в условиях отсутствия режимной
гидрологической информации.
Оценка загрязнения речных вод
нефтепродуктами на месторождениях нефти в опубликованной литературе
представлена объёмно [Гашев, Казанцева, 1998; Быковский, 1999; Калинин,
Соромотин, 1999; Калинин, 2001; др.]. Для отдельных частей водосбора Пура
оценка загрязнения малых рек нефтепродуктами проводилась только проектными и
изыскательскими организациями и представлена в фондовых материалах [Отчеты
«Гидрохимическое.», 1996, 1997; Отчет «Выполнить.», 1997; др.]. Но в целом для
всего водосбора Пура вклад различных источников в формирование сложной
водно-экологической ситуации не оценивался, и эта работа требует повышенного
внимания в свете возможного расширения производства нефтедобывающих
предприятий.
Цель и задачи исследования. Цель работы
- количественная оценка и прогноз техногенной гидрологической и гидрохимической
трансформации водного стока малых рек Севера Западной Сибири в сфере влияния
добычи, транспортировки и переработки углеводородного сырья.
Для достижения поставленной цели
были сформулированы и решались следующие задачи: выявить особенности природных
и антропогенных процессов формирования стока и качества вод малых рек в
пределах водосбора Пура; оценить возможность применения
ландшафтно-гидрологического подхода и методов, развивающихся в его рамках, для
изучения гидроэкологической ситуации в условиях криолитозоны Западной Сибири;
установить степень трансформации количественных показателей стока в пределах
малых водосборов под влиянием техногенного рельефообразования, детерминирующего
формирование режима малых рек в нефтегазодобывающих районах; выявить и оценить
вклад точечных и рассредоточенных источников загрязнения водных объектов в
бассейне Пура; разработать методику экологической оценки и прогноза смыва нефти
и нефтепродуктов с замазученных малых водосборов.
Объект и предмет исследования.
Объектом исследования являлись малые реки и их водосборы в пределах северной
лесотундровой, южной лесотундровой и северотаёжнойподзон Западной Сибири на
территории водосбора р. Пур, находящиеся в настоящий момент в сфере влияния
нефтяных и газовых промыслов. Предметом исследования являлись количественные
трансформации стока вод и гидрохимические изменения данных рек.
Теоретическая и методологическая
основа исследования. Основным инструментом исследования служит
ландшафтно-гидрологический подход, методологическая сущность которого
заключатся в утверждении существования системной взаимосвязи между ландшафтной
структурой водосбора и характеристиками стока рек, стекающих с этого водосбора.
Теоретическую базу исследования составили идеи и разработки советских и
российских ученых - гидрологов, гидрохимиков, ландшафтоведов, геохимиков: В.Г.
Глушкова, В.М. Калинина, А.Н. Антипова, J1.M. Корытного, В.Б. Сочавы, Н.П.
Солнцевой и др.
Методы исследований. Для достижения
цели исследования и решения поставленных задач в рамках
ландшафтно-гидрологического подхода использованы водно-балансовый метод,
ландшафтно-гидрологический анализ малых водосборов, метод
эколого-гидрологических расчетов, широко использовался картографический метод,
методы гидрохимии. Для составления прогнозов экологической ситуации применялось
математическое моделирование, основанное на статистическом анализе материалов,
полученных при полевых исследованиях. При исследовании процессов выноса
нефтепродуктов из загрязненных торфянистых почв применялся метод активного
эксперимента.
Материалы. В основе диссертации
лежат результаты полевых исследований соискателя (2001-2004 г.г.), литературные
и фондовые материалы по теме исследования. Важными источниками информации
явились картографические материалы различных масштабов, отчеты по
научно-исследовательским работам, проведенным различными научными и
производственными предприятиями на территории водосбора Пура. Использованы
также результаты химических анализов проб поверхностных и почвенно-грунтовых
вод, почв, фунтов, донных отложений. Анализы почв и природных вод проведены в
ведомственных лабораториях г. Новый Уренгой (Лаборатория экологического
мониторинга отдела охраны окружающей среды Филиала «Тюменбургаз», лаборатория
Управления Уренгойгазводоканал ООО «Уренгойгаз-пром»), в лаборатории
экологических исследований химического факультета Тюменского госуниверситета
(г. Тюмень). На защиту выносятся:
• классификация техногенных форм
рельефа нефтегазодыбывающих районов Севера Западной Сибири;
• количественная оценка
трансформации стока малых рек под влиянием техногенного рельефообразования на
основе адаптации метода эколого-гидрологических расчетов к условиям
криолитозоны;
• эмпирическая модель количественной
оценки выноса нефтяных углеводородов с замазученных площадей малых водосборов в
лесотундре Западной Сибири;
• ландшафтно-гидрологическое
районирование бассейна реки Пур;
• прогноз содержания нефтяных
углеводородов в реках бассейна Пура при различных вариантах возможного
загрязнения территории разрабатываемых нефтегазовых месторождений региона.
Научная новизна. Впервые к изучению
антропогенной трансформации качества и количества стока неизученных малых
водосборов в условиях криолитозоны применен ландшафтно-гидрологический подход.
Выполнена адаптация и верификация метода эколого-гидрологических расчетов (ЭГР)
для количественной оценки изменений гидрологического режима рек под влиянием
техногенной трансформации рельефа.
Для условий водосбора Пура адаптирована
модель оценки диффузного загрязнения природных вод нефтепродуктами, позволяющая
при наличии информации о площадях замазученности малых водосборов, вычислить
модуль стока нефти и концентрацию нефтяных углеводородов в речной воде в
заданном створе.
Дан прогноз выноса водами Пура
нефтепродуктов в Тазовскую губу при различной степени загрязнения малых
водосборов, на территории которых в настоящее время разрабатываются нефтяные
месторождения. Выполнено ландшафтно-гидрологическое районирование бассейна Пура.
На основе эксперимента по промывке
торфа, искусственно загрязненного нефтепродуктами, определены возможные уровни
и уточнены некоторые закономерности накопления, выноса нефтяных углеводородов
из торфяных почв лесотундры Западной Сибири.
Для условий криолитозоны
систематизированы основные воздействия и классифицированы источники влияния
нефтегазового комплекса на гидрологические характеристики ландшафтов и качество
природных вод.
Список используемой литературы
1. Состояние
окружающей среды и природных ресурсов вНижневартовском районе в 2000-2002 гг.
Вып. 5. - Нижневартовск 2003.
2. Экология
Ханты-Мансийского автономного округа / Под ред. В.В. Плотникова. - Тюмень:
СофтДизайн, 1997.
. Т.П.
Трушина Экологические основы природопользования 2001.