УДК 630.228.12+630.181.61

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10159

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ АССИМИЛЯЦИОННОГО АППАРАТА ПРИ ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ СОСНЯКОВ ГЛПР «СЕМЕЙ
ОРМАНЫ»

THE USING OF INDICATORS ASSIMILATION
APPARATUS IN ASSЕSSMENT OF STATE PINE FORESTS OF THE SFNFR «SEMEY ORMANY»

Анастасия Данчева, доктор сельскохозяйственных наук,
научный сотрудник, Казахский научно-исследовательский институт лесного
хозяйства и агролесомелиорации, Щучинск, Казахстан

Евгений Платонов, кандидат сельскохозяйственных
наук, доцент, Уральский государственный лесотехнический университет,
Екатеринбург, Россия

Сергей Залесов, доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург,
Россия

Anastasia Dancheva, PhD in Agriculture,
researcher, Kazakh Research Institute of Forestry and Agroforestry,
Shchuchinsk, Kazakhstan

Evgeny Platonov, PhD Candidate in Agriculture,
associate professor, Ural State Forest Engineering University, Ekaterinburg,
Russia

Sergey Zalesov, PhD in Agriculture, professor, Ural
State Forest Engineering University, Ekaterinburg, Russia

Аннотация: Приведены данные исследований
взаимосвязи показателей ассимиляционного аппарата (длина хвои, масса 1 пары
хвоинок и прироста побега) с коэффициентом напряжённости роста в сосновых
насаждениях государственного лесного природного резервата «Семей орманы».
Объектом исследований являлись высокополнотные естественные и искусственные
сосняки III класса возраста, произрастающие в сухих лесорастительных условиях
(тип леса С₂). Целью работы являлась оценка успешности применения
характеристик развития и функционального состояния ассимиляционного аппарата
деревьев в оценке жизнеспособности и потенциальных возможностей сосновых
насаждений ленточных боров Прииртышья. Методология: отбор 3-4 модельных ветвей
в нижней части кроны дерева с южной стороны на заложенных пробных площадях.
Охвоенные побеги одно-, двух- и трехлетнего возраста брались с ветвей III и IV
порядка ветвления. После высушивания до воздушно-сухого состояния образцы
подвергались измерению и взвешиванию. В анализе данных использовали длину хвои
(мм), прирост побега (мм) и массу 1 пары хвоинок (гр*10^-3). В
результате исследований установлено, что с увеличением коэффициента
напряжённости роста отмечается общая тенденция снижения длины хвои, массы 1
пары хвоинок и прироста побега. Рассматриваемые показатели «здоровых» деревьев
в 1,2-2,0 раза превышают значения аналогичных показателей «ослабленных»,
«сильно ослабленных» и «отмирающих» деревьев. Применение на практике данной шкалы
позволит наиболее точно проводить мониторинг состояния насаждений и
контролировать процесс отпада со своевременным удалением из древостоя «сильно
ослабленных» и «отмирающих» деревьев, а также контролировать напряженность их
роста, что в свою очередь, обеспечит наибольшую устойчивость насаждений к
воздействию пожаров, вредителей и болезней, а также повысит их эстетическую
привлекательность.

Summary: The results of correlation between indicators of assimilation apparatus
(length of needle, mass of a pair of pine needles, shoot increment) and
coefficient of tension of growth of pine forests of the state forest natural
fenced reserve «Semey ormany». The object of research are high-density natural
and artificial pine forests III age class, which grow in dry forest-growing
conditions (forest type C₂). The aim of the work was to assess the
success of applying characteristics of development and functional state of the
assimilation apparatus of trees in assessing viability and potential
capabilities of pine plantations of the ribbon forests of the Irtysh region.
The methodology: selection of 3-4 model branches in the lower part of tree
crown on the south side on the established trial plots. It is found that with
increasing of coefficient of tension of growth there is a general tendency to decrease the length of needles, mass of a
1 pair of needles and shoot increment. These
indicators in «healthy» trees in 1.2-2.0 times a large the values of similar
indicators of «weakened», «greatly weakened» and «dying» trees. The practical
application of this scale will allow for the monitoring of the pine forests and
control the process of tree mortality and timely removal from the forest
«greatly weakened» and «dying» trees, as well as to control the tension of
their growth, which will provide of fire resistances stands, resistance to
plant pests and diseases of trees, as well as increase their aesthetic appeal.

Ключевые слова: сосновые древостои, коэффициент
напряженности роста, длина хвои, масса 1 пары хвоинок, прирост побега.

Keywords: pine
forest, coefficient of growth tension, length of needle, mass of a pair
needles, shoot increment.

Введение

Усиливающееся с каждым годом
техногенное воздействие на биосферу обусловило необходимость ведения
мониторинга за состоянием окружающей среды, в том числе и лесных биогеоценозов,
оценку жизнеспособности которых чаще всего проводят по степени развития ассимиляционного
аппарата деревьев, чутко реагирующих на различные внешние воздействия [1-3].
Многими авторами экспериментально доказана успешность использования
биометрических показателей листового аппарата и кроны деревьев в качестве
основных критериев оценки состояния деревьев и древостоев, под воздействием
различного рода факторов: степени освещенности [4, 5], лесорастительных условий
[6-8], техногенных нагрузок [9, 10], антропогенных нагрузок [11-13]. Хорошо
развитый ассимиляционный аппарат является основой долговечности и устойчивости
деревьев [14]. Размеры, морфология и анатомия листьев считаются исключительно
ценными диагностическими признаками древесных пород [15-19].

Поэтому нашей целью стала попытка применения характеристик
развития и функционального состояния ассимиляционного аппарата деревьев в
оценке жизнеспособности и потенциальных возможностей сосновых насаждений
ленточных боров Прииртышья на примере средневозрастных сосняков государственного
лесного природного резервата (ГЛПР) «Семей орманы».

Методология

Объектом исследований являлись
естественные и искусственные сосновые древостои ГЛПР «Семей орманы»,
расположенного в Восточно-Казахстанской области республики Казахстан.

Исследования проводились на 8 пробных площадях (ПП). Закладка ПП и определение лесотаксационных параметров исследуемых сосновых древостоев проводилась в соответствии с общепринятыми методиками [20]. Исследования биометрических параметров хвои и побегов проводились в соответствии с методическими рекомендациями Молчанова и Смирнова [21], а также Залесов [22]; Цельникер и др. [23]. С каждого дерева срезали 3-4 модельные ветви в нижней части кроны с южной стороны и высушивали до воздушно-сухого состояния. Охвоенные побеги одно-, двух- и трехлетнего возраста брали с ветвей III и IV порядка ветвления. Измеряли и рассчитывали следующие показатели: длину хвои (мм), прирост побега (мм) и массу 1 пары хвоинок (гр*10^-3). Длину хвои и прирост побегов измеряли с точностью до 1 мм миллиметровой линейкой. Массу хвоинок определяли с точностью до 0,0001 г на электронных весах марки AR-2140. Обмер производился в 2-3 кратной повторности. Проанализировано 2849 пар хвоинок, 310 побегов и 302 навески хвои. В анализе использовались данные средних значений рассматриваемых показателей ассимиляционного аппарата за 3 последних года. Коэффициент напряженности роста (КОП) рассчитывался по формуле [24]:

где: Н – средняя высота древостоя, м; G_1,3 –
площадь поперечного сечения среднего дерева на высоте 1,3 м, см².

Для обработки данных привлекался статистический и
регрессионный методы.

Результаты исследований

Основные таксационные характеристики исследуемых сосновых
древостоев представлены в Таблице 1. Объекты исследований представлены чистыми
по составу одновозрастными сосняками. На момент закладки опытов возраст
естественных древостоев составил 60 лет (III класс возраста). Класс бонитета –
IV. Искусственные сосняки относятся к III классу возраста, класс бонитета –
III-IV. Все древостои относятся к высокополнотным со средним значение полноты
1,2.

Ранее нами была проанализирована взаимосвязь применяемого,
на основе визуальной оценки состояния древостоев, показателя жизненного
состояния (ОЖС) с коэффициентом напряженности роста (КОП) и успешность
использования последнего в качестве объективного и достоверного количественного
показателя оценки состояния сосновых древостоев ГЛПР «Семей орманы» [25]. В
результате проведенных исследований было установлено, что со снижением ОЖС
происходит увеличением коэффициента напряженности роста (КОП). Деревья, относящиеся
к категории «здоровые» как в естественных, так и в искусственных древостоях,
характеризуются значениями КОП 4-7 см/см², КОП «ослабленных»
деревьев находится в пределах от 7 до 11 см/см². КОП «сильно
ослабленных» и «отмирающих» деревьев составляет от 11 см/см² и выше.

Анализ взаимосвязи параметров ассимиляционного аппарата
деревьев с коэффициентом напряженности роста (КОП) в сосновых древостоях ГЛПР
«Семей орманы» свидетельствует о тесной их связи (R²=0,605-0,906)
(рис. 1-3). Отмечается общая тенденция снижения длины хвои, массы 1 пары
хвоинок и прироста побега с увеличением КОП.

В результате проведенных исследований установлено, что не зависимо от типа происхождения насаждений длина хвои деревьев сосны, состояние которых оценивается как «здоровые», колеблется в пределах от 44,1±1,4 до 33,2±1,4 мм (рис. 1).

Длина хвои «ослабленных» деревьев изменяется от 33,2±1,4 до
27,0±1,2 мм, «сильно ослабленных» и «отмирающих» ‒ от 27,0 мм и менее. При
этом, длина хвои «здоровых» деревьев в 1,2-1,4 раза превышает аналогичный
показатель «ослабленных», и в 1,3-1,6 раза ‒ «сильно ослабленных» и
«отмирающих» деревьев. Различия в значениях длины хвои статистически достоверны
между всеми сравниваемыми категориями состояния (t_факт=3,9-4,7 при t_0,05=2,05).

Данные рисунка 2 свидетельствуют, что значения массы 1 пары хвоинок деревьев, относящиеся к категории состояния «здоровые», находятся в пределах от 26,4±2,1 до 15,8±1,3 гр*10^-3. Масса 1 пары хвоинок «ослабленных» деревьев изменяется от 15,8±1,3 до 13,4±1,2 гр*10^-3, «сильно ослабленные» и «отмирающих» ‒ от 13,0 гр*10^-3 и ниже. При этом, длина хвои «здоровых» деревьев в 1,2-2,0 раза превышает аналогичный показатель «ослабленных», «сильно ослабленных» и «отмирающих» деревьев. Различия в значениях массы 1 пары хвоинок статистически достоверны между всеми сравниваемыми категориями состояния (t_факт=2,1-8,7 при t_0,05=2,05).

В наименьшей степени отмечается взаимосвязь показателя жизненного состояния с приростом побега (R₂=0,498-0,698) По данным рисунка 3 прирост побега «здоровых» деревьев в естественные и искусственных сосняках изменяется в пределах от 29,8±1,4 до 22,7±1,7 мм. Прирост побега «ослабленных» деревьев находится в пределах от 22,7±1,7 до 20,0±2,0 мм, «сильно ослабленные» и «отмирающих» ‒ от 20,0 мм и меньше. Достоверные различия в приросте побега деревьев сосны отсутствуют при сравнении всех рассматриваемых категорий состояния (t_факт=0,6-2,0 при t_0,05=2,05).

Обсуждение результатов

В последнее время для анализа состояния древостоев под воздействием
различного рода факторов (техногенных, рекреационных и т.д.) широко
используется показатель относительного жизненного состояния деревьев и
древостоев, а также их индексы [26, 27]. При этом, наиболее объективным показателем
состояния и устойчивости деревьев и древостоев является относительная высота
(отношение высоты дерева к его диаметру (м/см) [3] или коэффициент
напряженности роста (отношение высоты дерева к его площади поперечного сечения
(см/см²) [24].

В данной работе нами доказана тесная взаимосвязь вышеуказанных
показателей с биометрическими параметрами ассимиляционного аппарата, что
свидетельствует об успешном их использовании в качестве диагностических
показателей состояния древостоев. Важность результатов исследования
определяется не только сельскохозяйственными науками, но и экономическими. В
частности, настоящие результаты воздействуют на мирохозяйственные связи в
контексте глобализации [28].

Для достоверности полученных данных был проведен анализ зависимости
показателя жизненного состояния от лесоводственно-таксационных показателей
сосновых насаждений с использованием программы расчета множественной регрессии,
разработанной сотрудниками КазНИИЛХА − Хайдаровым и Макаренко.

Для расчетов использовали следующие показатели: показатель
жизненного состояния (%), диаметр дерева (см), высота ствола (м), диаметр кроны
(м), протяженность (длина) кроны (м), запас стволовой древесины (м 3/га),
запаса общей (надземной) фитомассы т/га; запаса фитомассы хвои (т/га), средний
прирост побега за 3 года (мм), средняя масса 1 пары хвоинок за 3 года (г* 10^-3),
средняя длина хвои за 3 года (мм). На основании вычисленного коэффициента
множественной корреляции (r) определялась степень достоверности и тесноты связи
между сравниваемыми показателями.

Согласно результатов проведенного регрессионного анализа, показатель жизненного состояния деревьев в сухих (группа типов леса С₂) высокополнотных сосняках III класса возраста ГЛПР «Семей орманы» в наибольшей степени (r=0,7840 и 0,8870) коррелирует со значением диаметра кроны и длины хвои. Полученная взаимосвязь описывается линейным уравнением:

или

где: y – показатель жизненного состояния, %; D_кр – диаметр кроны, L_хв – средняя длина хвои за последние 3 года, мм.

В результате проведенных нами исследований, в существующий комплекс диагностических признаков оценки состояния дерева и отнесение его к той или иной категории состояния [26], включены следующие дополнительные показатели: значение коэффициента напряженности роста (КОП), биометрические параметры хвои. Разработана предварительная шкала оценки состояния высокополнотных сосновых древостоев III класса возраста ГЛПР «Семей орманы» (Таблица 2).

Выводы

С увеличением коэффициента напряженности роста (КОП)
отмечается общая тенденция снижения длины хвои, массы 1 пары хвоинок и прироста
побега. Рассматриваемые показатели «здоровых» деревьев в 1,2-2,0 раза превышают
значения аналогичных показателей «ослабленных», «сильно ослабленных» и
«отмирающих» деревьев. Достоверность полученных различий статистически
доказана. Наибольшая взаимосвязь показателя жизненного состояния деревьев в
сухих (группа типов леса С₂) высокополнотных сосняках III классов
возраста ГЛПР «Семей орманы» получена с длиной хвои и массой 1 пары хвоинок.

Биометрические показатели ассимиляционного аппарата сосны
такие, как длина хвои и масса 1 пары хвоинок, могут быть использованы в
качестве основных диагностических показателей состояния, как всего древостоя в
целом, так и каждого дерева в отдельности.

Разработанная предварительная шкала оценки состояния
высокополнотных сосновых древостоев III класса возраста ленточных боров
Прииртышья на основе использования комплекса количественных показателей
ассимиляционного аппарата позволит наиболее точно проводить мониторинг
состояния насаждений и контролировать процесс отпада со своевременным удалением
из древостоя «сильно ослабленных» и «отмирающих» деревьев, а также контролировать
напряженность их роста, что в свою очередь, обеспечит наибольшую устойчивость
насаждений к воздействию пожаров, вредителей и болезней, а также повысит их
эстетическую привлекательность.

С практической точки зрения, результаты проведенных исследований
могут быть применены при организации и проведении лесохозяйственных мероприятий
в сосняках рекреационного назначения, в частности рубках ухода или санитарных
рубках.

Литература

1. Демаков Ю.П., Сафин М.Г., Винокурова Р.И., Таланцев В.И.,
   Швецов С.М. Хвоя как
   индикатор состояния сосновых молодняков на олиготрофных болотах // Вестник
   МарГТУ. 2010. №3. С. 95-107.
2. Cailleret M., Nourtier
   M., Amm A., Durand-Gillmann M., Davi H. Drought-induced decline and mortality
   of silver fir differ among three sites in Southern France // Annals of Forest
   Science. 2014. Vol. 71. Issue 6. Р. 643-657.
3. Крючкова И.И., Нагимов З.Я. Особенности строения групп деревьев ели
   колючей в условиях г. Бугуруслан // Современные проблемы науки и образования.
   2015. № 1-1. С. 1661.
4. Salemaa M., Lindgren M.
   Crown Condition. Forest Condition in a Changing Environment // Forestry
   Sciences. 2000. Vol. 65. Р. 121-132.
5. Тиходеева М.Ю., Лебедева В.Х., Ипатов В.С. Оценка влияния древостоя на
   развитие кроны дерева // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2010. Сер.
   3. Вып. 1. С. 15-21.
6. Musio M., Wilpert K.,
   Augustin N. H. Crown condition as a function of soil, site and tree
   characteristics // European Journal of Forest Research. 2007. Vol. 126. Р.
   91-100.
7. Шаньгина Н.П., Феклистов П.А. Морфометрические показатели
   хвои подроста ели под пологом ельников черничных // Вестник КрасГАУ. 2011. №12.
   С. 147-152.
8. Зарубина Л.В. Структура и форма кроны сосны в осушенном
   сосняке кустарничково-сфагновом при разном световом режиме //
   Молочнохозяйственный вестник. 2014. №1(13). С. 20-26.
9. Solberg S., Kvindesland
   Sh., Aamlid D., Venn K. Crown Condition and Needle Chemistry of Norway Spruce
   in Relation to Critical Loads of Acidity in South-East Norway // Water, Air,
   and Soil Pollution. 2002. Vol. 140. Р. 157-171.
10. Соболева О.М., Кондратенко Е.П., Пинчук Л.Г. Комплексная оценка
    состояния ассимиляционного аппарата сосны обыкновенной в г. Новокузнецк // Вестник
    АГАУ. 2009. №7. С. 33-36.
11. Tritschler J.,
    Faus-Kessler Th., Köhler J., Peichl L. Der Zusammen-hang zwischen zwei
    Meßnetzen zum Biomonitoring: Metalle in Moosen und Schwefel in Fichtennadeln //
    Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt mit Tharandter forstliches
    Jahrbuch. 1998. Vol. 117. Р. 14-22.
12. Данчева А.В., Залесов С.В., Муканов Б.М. Влияние
    рекреационных нагрузок на биометрические параметры ассимиляционного аппарата
    сосновых древостоев // Вестник Московского государственного университета леса –
    Лесной вестник. 2015. Том. 19. №2. С. 44-50.
13. Михайлова Т.А., Шергина О.В., Калугина О.В. Индикационные показатели
    нарушения лесных экосистем техногенными загрязнениями // Международный журнал
    прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 2. С. 78-82.
14. Шульга В.Д., Терехина Д.К., Густова А.И., Кузенко А.Н. Роль интенсивных
    рубок ухода в реализации потенциальных возможностей древесной породы //
    Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. 2012. № 3(27). С. 1-5.
15. Bornkamm R.,
    Faensen-Thiebes A., Niño M. Veränderung makroskopischer Symptome während des
    Le-benslaufs von Nadeln der Kiefer (Pinus sylvestris L.) //
    Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt MIT Tharandter forstliches
    Jahrbuch. 2003 Vol. 122. Issue 6. P. 376-388.
16. Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И., Евсеева Т.И. и др Биологический
    контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. М.: Академия, 2008.
    288 с.
17. Наквасина Е.Н. Ассимиляционный аппарат как показатель адаптации сосны
    обыкновенной к изменению климатических условий произрастания // Лесной журнал.
    2009. №3. С. 12-19.
18. Шергина О.В., Михайлова Т.А. Комплексная оценка состояния урбоэкосистем
    (на примере промышленных городов Байкальского региона) // Известия
    Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 1(39). С.
    204-207.
19. Данчева А.В., Залесов С.В. Взаимосвязь параметров
    ассимиляционного аппарата деревьев с коэффициентом напряженности роста в
    сосняках Баянаульского ГНПП // Труды Санкт-Петербургского
    научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2017. №3. С. 4-12.
20. Данчева А.В., Залесов С.В. Экологический мониторинг
    лесных насаждений рекреационного назначения: учебное пособие. Екатеринбург:
    Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2015. 152 с.
21. Молчанов A.A., Смирнов В.В. Методика изучения прироста древесных
    растений. М.: Наука, 1967. 100 с.
22. Залесов С.В. Проходные рубки в сосняках южной подзоны
    тайги Урала: диссертация к. с.-х. наук: 06.03.03. Свердловск. 1986. 215 с.
23. Цельникер Я., Малкина И.С., Ковалев А.Г. Структурно-функциональные
    характеристики сосны и ели в зависимости от длины побегов // Лесоведение. № 5.
    1992. С. 46-55.
24. Густова А.И., Терехина Д.К. Оценка гидрофизических
    характеристик древесины для обоснования лесоводственных уходов в защитном
    лесоразведении // Аграрный вестник Урала. 2007. № 5(41). С. 55-59.
25. Данчева А.В., Залесов С.В. Использование комплексного
    оценочного показателя при оценке состояния сосняков государственного лесного
    природного резервата «Семей орманы» // Известия Санкт-Петербургской
    лесотехнической академии. 2016. № 215. С. 41-54.
26. Алексеев В.А. Диагностика повреждений деревьев и
    древостоев при атмосферном загрязнении и оценка их жизненного состояния //
    Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение. Л.: Наука, 1990. С. 38-53.
27. Шамраев А.В., Байкарова А.А., Баталова Д.Н. Оценка жизненного состояния
    лесных культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в районах с разной
    техногенной нагрузкой в Южном Приуралье // Вестник Оренбургского
    государственного педагогического университета. 2013. № 1(5). С. 55-60.
28. Эскиндаров М.А., Звонова Е.А., Антропов В.В., Балюк И.Б., Белянчикова
    Т.В., Ильинский А.И., Кузнецов А.В., Навой А.В., Новицкая А.А., Пищик В.Я.,
    Прудникова А.А., Федюнин А.С., Хмыз О.В., Ярыгина И.З. Международный кредит. Учебник
    для направления бакалавриата «Экономика» / Под общей редакцией М.А.
    Эскиндарова, Е.А. Звоновой. Серия Бакалавриат. М.: КНОРУС, 2019.

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10136

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭКО-ИННОВАЦИЙ

CURRENT
STATUS AND DEVELOPMENT PROBLEMS OF ECO-INNOVATIONS

Назарова Улжан Ивановна, докторант
PhD
2 курса, Казахский Национальный университет им. аль-Фараби, факультет «Высшая
школа экономики и бизнеса», кафедра «Менеджмент», специальность «6D051000 – Государственное и местное
управление», e-mail: 
ulzhan.nazarova@gmail.com

Научный руководитель Кулумбетова Ляззат Балтабаевна, д.э.н., профессор Казахский Национальный университет им. аль-Фараби, факультет «Высшая школа экономики и бизнеса», кафедра «Менеджмент», специальность «6D051000 – Государственное и местное управление», e-mail:  kulumbetova9@mail.ru

Nazarova
Ulzhan Ivanovna, 2
course PhD student, Al-Farabi Kazakh National University, Faculty «Higher School
of Economics and Business», Department of Management, Specialty «6D051000 – State
and local management», e-mail:  ulzhan.nazarova@gmail.com

Local scientific supervisor Kulumbetova Lyazzat Baltabaevna, d.e.s, professor, Al-Farabi Kazakh National University, Faculty «Higher School of Economics and Business», Department of Management, Specialty «6D051000 – State and local management», e-mail: kulumbetova9@mail.ru

Аннотация: Сохранение экологического равновесия окружающей среды является одним из первичных приоритетов в любом государстве, поскольку экологическая обстановка в любой стране мира, а также в мире в целом, пребывает в критическом состоянии. Основным источником загрязнения окружающей среды по-прежнему остаются промышленные предприятия, которые наносят большой вред природе посредством выброса отходов своей производственной деятельности. Для сохранения хрупкого равновесия окружающей среды многими государствами внедрена плата за пользование окружающей средой, размер которой прямо пропорционален размерам выбросов предприятий. Поскольку производство и технологии постоянно совершенствуются, необходимой мерой является и корректировка данных плат. В данной статье анализируется методология регулирования природоохранной деятельности, как основа совершенствования и развития данного вида выплат. В статье приводятся основные подходы к регулированию природоохранной деятельности, основные методы исследования, а также освещены основные моменты механизмов торговли выбросами СО₂, как перспективного направления совершенствования природоохранной деятельности. Помимо этого, в статье анализируются методы управления риском в природопользовании и некоторые экономические методы управления природоохранной деятельностью в качестве одних из перспективных направлений регулирования природоохранной деятельности.

Summary: Preserving the ecological balance of the environment is one of the primary priorities in any state, since the ecological situation in any country of the world, as well as in the world as a whole, is in a critical state. The main source of environmental pollution continues to be industrial enterprises, which cause great harm to nature through the release of waste from their production activities. To preserve the fragile balance of the environment, many countries have introduced a charge for the use of the environment, the size of which is directly proportional to the size of the emissions of enterprises. As production and technologies are constantly improving, the necessary measure is the adjustment of these boards. This article analyzes the methodology of environmental management, as the basis for improving and developing this type of payment. The article presents the main approaches to the regulation of environmental activities, the main research methods, and highlights the main mechanisms of CO₂ emissions trading, as a promising direction for improving environmental protection activities. In addition, the article analyzes the methods of risk management in environmental management and some economic methods of environmental management as one of the promising areas for the regulation of environmental protection activities.

Ключевые слова: зеленая
экономика, эко-инновации,природоохранная
деятельность, регулирование природоохранной деятельности, экологическое
регулирование, окружающая среда.

Key
words: green economy,
eco-innovations, environmental
activities, regulation of environmental activities, environmental regulation,
Environment.

Введение

Природоохранная деятельность предприятий строится в соответствии с
задачами охраны окружающей среды на всех уровнях хозяйствования и учитывается в
экономических механизмах функционирования предприятий.

Природоохранные мероприятия, осуществляемые предприятием, должны
полностью компенсировать отрицательное воздействие производства на природную
среду. Кроме того, предприятие возмещает ущерб, причиненный за загрязнение
окружающей среды и нерациональное использование природных ресурсов, несет
ответственность за несоблюдение законодательства об охране природы. Поэтому для
предприятий минерально-сырьевой промышленности очень важно правильно и наиболее
рационально составлять ежегодный план природоохранных мероприятий. При этом
необходимо учитывать тенденции изменения затрат на эти мероприятия за последние
годы и предстоящие расходы на большие природоохранные проекты.

Основной целью природоохранной деятельности
предприятий является системы снижение внешней отрицательного элемент
воздействия установление
производственных разделение процессов внешней на степени окружающую сопровождаются
среду экономическая
и охватывает предоставление целый спроса комплекс поставка технических, факторов
технологических, представлено организационных предприятия и экономических торговых
мероприятий. Отсюда прибыли возникает места необходимость отличительным
разработки первой
подхода разделение
к организации распределение эффективной торговых природоохранной относятся
деятельности торгового предприятий.

Во информационное
многих являясь
странах разделение
мира прибыли
проводятся производитель
работы информационное
по деятельности
созданию внутренней
эффективных деятельности
инструментов системе управления заключение этой конечному сферой представляют
деятельности. Для воздействуют решения широкого задач широкого по розничной
охране поставка
окружающей конечному
среды развивающейся
были сопровождаются
разработаны деятельности
административные, разделении экономические этом и рыночные продвижении
методы торгового
управления, зависимости
включающие конечному
в себя распределение
различные внутренней
инструменты. Однако зависимости создать особенности достаточно системе
эффективные зависимости
механизмы первой
управления внутренней
природоохранной информационное деятельностью конечный до производитель
сих конечному
пор розничной
не отличительным
удалось. Отмеченные увязать проблемы удобством усложняются места
еще распределением
и тем, более
что коммерческая
они прибыли
сопряжены продвижении
с необходимостью элементов комплексного информационное управления распределением
безопасностью установление эколого-экономических воздействуют систем воздействуют
[1, развивающейся
с.48].

Целью разделении данной этом статьи только является воздействие
анализ широкого
методологии разделении
регулирования внутренней природоохранной разделение деятельности.

Материалы уходящие и методы связаны исследования

Информационную торгового базу уходящие исследования торгового
составили: поставка
законодательные, экономическая правовые активную и нормативные элемент
документы, предоставление
материалы первой
Комитета торгового
экологического торгового регулирования широкого и контроля торгового
Министерства энергетики Республики Казахстан по элемент проблемам удобством
управления зависимости
качеством деятельности
окружающей элемент
среды торгового
на удобством
предприятиях, внешней научные места публикации распределением в
периодической спроса печати, мероприятий статистические торгового
материалы закупочной
предприятий, степени входящие удобством в отчеты товаров
по обеспечивающие
охране представляют
окружающей элементы
среды.

Анализ товаров методов продвижении управления связанные
природоохранной товаров деятельностью системе в статье особенности проводился распределением
с использованием экономическая системного торгового подхода, торговых
дающего торговых
возможность увязать
с помощью деятельности
исследования этом взаимодействия заключение производства, деятельности
населения представляют
и окружающей элементы среды связанные определить зависимости условия, услуг
которые особенности
могли развивающейся
бы отличительным
регулировать воздействуют развитие деятельности производства информационное
с учетом факторов
экологических места требований.

Достижение связанные экологически системы разумного процесс
компромисса первой
между элементов
предприятием, внешней населением развивающейся и окружающей конечный
средой представлено
возможно развивающейся
с помощью спроса
методов коммерческая
управления, целом
способных отличительным
регулировать разделении их управление взаимодействие широкого на изыскание
экологически торговых безопасном более уровне, розничной что предоставление
позволит торговых
достигнуть также
устойчивого отличительным
развития изыскание
страны прибыли
и общества.

Следует элементы учитывать, особенности что сопровождаются методы разделение управления зависимости природоохранной также деятельностью спроса обладают изыскание определенной заключение строго особенности ограниченной продвижении эффективностью изыскание применения, этапом позволяющей сопровождаются решить широкого возникшие более проблемы процесс в сфере элемент природоохранной экономическая деятельности. Принятие элементов решения этом о целесообразности этом внедрения развивающейся того коммерческая или элементы иного прибыли метода уходящие должно также предваряться конечному исследованием целом таких удобством параметров внешней как удобством прибыль, системе себестоимость распределение выпускаемой элементов продукции, увязать объем этом реализации, распределение а также разделение мер конечный по закупочной снижению представлено выбросов разделении и отходов производитель в окружающую являясь среду удобством в процессе предприятия производства. Кроме также того, поставка методы особенности должны увязать включать представлено разнообразные конечному функции, продвижении направленные этапом на удобством повышение производитель эффективности розничной управления также природоохранной уходящие деятельностью этапом [2, элементов с.72]. К основным мероприятий функциям разделение управления представляют природоохранной предоставление деятельностью предоставление относятся: зависимости стимулирование, элементов перераспределение, места регулирование, развивающейся контроль, представлено аккумулирование представляют и мотивация. Выделяются только следующие уходящие группы связаны методов этапом управления, торгового дополняющие элементы или сопровождаются дублирующие процесс друг являясь друга факторов по связаны реализуемым более функциям сопровождаются (рисс     (рисунок 1) [3, связанные с.33].

В первую информационное группу распределением
вошли изыскание
административные относятся методы прибыли управления. В основном уходящие они спроса
выполняют обеспечивающие
функции конечному
регулирования закупочной и контроля, более характеризуются внутренней
низкой сопровождаются
эффективностью прибыли как места мер торгового по зависимости охране управление
окружающей предприятия
среды, этом
так разделение
и в отношении связаны затрат представлено на услуг их только
осуществление. Главным системе недостатком внутренней административных предприятия
методов этапом
управления воздействуют
является сопровождаются
то, развивающейся
что увязать
они управление
не коммерческая
стимулируют розничной
поиск управление
наиболее элементов
эффективных внутренней
решений.

Выделяют распределением также торговых такие производитель методы, сопровождаются
как продвижении
стандартизация элементы и экологический степени аудит, относятся
которые конечный
мотивируют конечный
предприятия обеспечивающие
осуществлять торговых экологический управление менеджмент, сопровождаются
что, спроса
в свою воздействуют
очередь, связанные
привлекает информационное
внимание первой
международных связаны экологических установление организаций управление
и международной отличительным общественности отличительным к предприятию зависимости
и дает разделение
дополнительные распределение возможности отличительным для уходящие
развития мероприятий
отношений также
с деловыми элементы
партнерами информационное
за торговых
рубежом. Это, установление в свою мероприятий очередь, внутренней
создает элементов
кредит элементов
доверия факторов
в отношениях внутренней инвесторов, отличительным органов установление
местной закупочной
власти товаров
и населения, первой открывает уходящие возможность уходящие
для зависимости
укрепления товаров
и расширения системы позиций представлено предприятий производитель
на поставка
международных мероприятий товарных торговых и финансовых производитель
рынках.

Деятельность изыскание в области распределение
экологического элементов менеджмента прибыли способна представлено привести процесс
к существенному этом экономическому распределение эффекту относятся
за связаны
счет внутренней
экономии услуг
и сбережения прибыли сырья, внутренней материалов, системы энергетических конечный
ресурсов, процесс
уменьшения распределением
экологических распределение платежей элементы и штрафных закупочной
санкций.

Вторая связаны группа удобством содержит спроса экономические также методы коммерческая
управления, закупочной
реализующие системе
следующие отличительным
функции: развивающейся
стимулирование, установление перераспределение разделении и
аккумулирование.

Результаты

В данном разделе статьи проанализируем состояние охраны окружающей среды и действенности организационно-экономического механизма охраны окружающей среды республики. В таблице 1 показана неравномерность выбросов загрязняющих атмосферу веществ, отходящих от стационарных источников по территории Казахстана.

Основные
объемы загрязняющих веществ были сформированы на территориях Карагандинской
(1265,9 тыс. т), Павлодарской (575,4 тыс. т), Актюбинской (204,6 тыс. т), установление
Восточно-Казахстанская системе (166,5 представлено тыс. т), целом Костанайской элементов
(115,6
изыскание тыс. т) конечному и предоставление Атырауской сопровождаются
(107,7
распределение тыс. т) спроса областей. Исходя конечному из разделение
объемов
предоставление выбросов торговых загрязняющих воздействие веществ, увязать
регионы
предоставление Казахстана первой условно прибыли можно продвижении разделить являясь
на
зависимости три особенности группы:

• регионы элемент с относятся высокой управление
  степенью
  экономическая загрязнения относятся атмосферного целом воздуха, развивающейся
  куда
  элементы вошли относятся Карагандинская элемент и продвижении
  Павлодарская управление области, удобством на разделении эти поставка два места
  региона
  торгового в изыскание 2017 распределение г. приходилось внешней 63,2% элемент
  от
  предоставление всего отличительным объема удобством выбросов мероприятий
  в
  разделении атмосферу;
• регионы первой со степени средней элементов
  степенью
  уходящие загрязнения разделение атмосферного зависимости воздуха, заключение
  куда более
  вошли
  уходящие Актюбинская, представляют Восточно-Казахстанская, производитель
  Костанайская относятся и спроса Атырауская информационное области. На места эти конечному
  4
  продвижении региона относятся в обеспечивающие 2017 этом г. приходилось уходящие
  20,4% этом
  от
  информационное всего товаров объема уходящие выбросов розничной в обеспечивающие
  атмосферу;
• регионы розничной с более низкой более
  степенью
  степени загрязнения услуг атмосферного системе воздуха, информационное
  куда
  особенности вошли предприятия Акмолинская, воздействуют
  Северо-Казахстанская, элементов Мангистауская, товаров Алматинская, спроса
  Западно-Казахстанская, развивающейся Южно-Казахстанская, разделение
  Кызылординская, уходящие Жамбылская особенности области установление и целом
  города
  факторов Нур-Султан, степени Алматы. На информационное эту факторов
  группу
  процесс регионов этапом в распределение 2017 прибыли г. приходилось поставка
  16,4%
  разделение от мероприятий всего являясь объема элементов
  выбросов
  уходящие в особенности атмосферу процесс [4, установление с.127].

Остается представлено крайне удобством неудовлетворительной разделении ситуация внутренней с активную производственными этом отходами. Принимаемые услуг меры предоставление пока предприятия не розничной приближают относятся нас предоставление к развивающейся стандартам поставка развитых представляют стран. К более настоящему также времени представляют на информационное казахстанских представлено предприятиях изыскание накоплено распределением порядка также 16 обеспечивающие миллиардов конечному тонн установление отходов. Ежегодно удобством их закупочной количество воздействуют возрастает активную более факторов чем предприятия на внешней 650 степени миллионов производитель тонн, разделение тогда относятся как уходящие утилизируется факторов около также 15% поставка образовавшихся разделение отходов. В деятельности 2017 представляют г. на конечный предприятиях воздействие республики уходящие образовалось изыскание 282 установление млн. тонн этом токсичных места отходов, продвижении более заключение наглядно воздействуют информация спроса об уходящие относительном деятельности использовании мероприятий образованных уходящие и информационное накопленных конечному отходов степени представлена особенности в предприятия таблице товаров 2.

В внешней
целом
особенности по элемент республике отличительным необходимо представлено
отметить,
целом что сопровождаются степень внутренней переработки являясь и предприятия
утилизации
услуг токсичных информационное отходов товаров к коммерческая
образованному связанные  объему предоставление составляет информационное
менее
системы 9%, особенности а также к представлено накопленному управление
–
обеспечивающие 0,4%.

Наиболее разделение
распространенными системе инструментами факторов экономического целом
механизма
являясь охраны предоставление окружающей продвижении среды торгового
являются
связанные плата управление за прибыли эмиссии элементов и поставка
финансирование представляют мероприятий услуг по предоставление охране распределением
окружающей
системе среды.

Так, экономическая
по более
данным
мероприятий Министерства системе охраны экономическая окружающей особенности
среды
развивающейся Республики экономическая Казахстан, относятся фактический внутренней
объем
деятельности поступления продвижении платежей связанные за первой
загрязнение
мероприятий окружающей активную среды прибыли и степени средств распределение
от более
инспекционной сопровождаются деятельности степени (штрафы, распределением иски сопровождаются
и
мероприятий др.) в представлено 2017 отличительным г. составил места
70,1
мероприятий млрд. тенге, элементы в предоставление том места числе торгового
от
воздействуют инспекционной процесс деятельности увязать – внутренней
44851,5
широкого млн. тенге только (таблица связанные 3) предприятия [5, деятельности
с.117].

По внутренней
сравнению
представлено с сопровождаются 2016 закупочной г., сумма конечный
поступления
воздействуют платежей товаров выросла поставка в этом 2,4 закупочной
раза,
установление что распределение объясняется этапом возросшим мероприятий
числом
процесс взысканий связаны по предприятия штрафам разделении и этом
искам. Наибольшие мероприятий поступления степени по предоставление штрафам также
отмечены
уходящие в товаров Атырауской разделение (42256,0 факторов млн. тенге), процесс
Кызылординской этапом (852,6 распределение млн. тенге), этапом Карагандинской элементов
(546
сопровождаются млн. тенге) розничной и сопровождаются
Западно-Казахстанской изыскание (473,9 активную млн. тенге) воздействуют
областях. 65% информационное от конечному общей распределением суммы широкого средств, этом
поступивших
мероприятий в прибыли местный коммерческая бюджет зависимости за места
загрязнение
относятся окружающей производитель среды разделении за коммерческая
2017
связаны г., приходится закупочной на прибыли предприятия степени Атырауской только
области. В
управление 2017 продвижении г. объем только финансирования конечный
природоохранных мероприятий мероприятий, предприятия проводимый продвижении местными информационное
исполнительными широкого органами, экономическая не представляют превышал связаны
27,2%
относятся от связаны общего отличительным поступления поставка
платежей
удобством за товаров загрязнение удобством окружающей представлено
среды.

Во производитель многих прибыли областях разделении остро представлено стоит системе вопрос изыскание нецелевого разделении расходования внешней платежей увязать за поставка загрязнение разделение окружающей закупочной среды. Как элементы уже продвижении указывалось конечному выше, сопровождаются в производитель Павлодарской, этом ЮКО, относятся Кызылординской, разделении ЗКО распределение и воздействие Актюбинской распределение областях отличительным финансирование товаров природоохранных спроса мероприятий являясь в факторов 3, конечный а уходящие то услуг и продвижении в сопровождаются 5 отличительным раз обеспечивающие ниже предоставление уровня элементов среднереспубликанского первой показателя.

Таким заключение
образом,
развивающейся подытоживая розничной вышесказанное, элементов можно активную
сделать
внутренней следующие предприятия выводы продвижении об целом
эффективности процесс функционирования только экономического спроса механизма спроса
охраны
экономическая окружающей конечному среды.

Наибольшее системе
распространение процесс среди более семи поставка видов увязать экономического этапом
механизма
также получили распределение только элементов два: управление
плата
продвижении за закупочной эмиссии связаны в торговых
окружающую
только среду элемент и относятся финансирование места
мероприятий
элементов по внутренней охране информационное окружающей мероприятий
среды. При
этом этом распределение система активную платы заключение за конечный
эмиссии
отличительным достаточно предприятия сложна этом и производитель обременительна только с поставка
административной производитель точки разделение зрения. Плата конечному за этапом
эмиссии
распределением не степени дифференцируется внутренней по продвижении
отдельным
элементы основным системы загрязняющим закупочной веществам, связанные
а
экономическая взимается удобством совокупно товаров за изыскание
выбросы
распределением в представляют атмосферу представлено и только
воду,
факторов измеряемые внешней в предприятия так развивающейся называемых развивающейся
«условных
первой тоннах».

Согласно сопровождаются
новому
торговых налоговому представлено законодательству изыскание 2019 элементы
г., платежи
первой за только выбросы услуг вредных химических веществ в атмосферу
предусмотрены лишь по 16 загрязняющим веществам, а по сбросам – по 13
ингредиентам. И это притом, что, согласно действующим нормативно-правовым
актам, установлены предельно допустимые концентрации по 3830 вредным химическим
веществам и по 1443 ингредиентам сбросов [6, с.289].

Финансирование
мероприятий по охране окружающей среды происходит «по остаточному принципу»,
когда из экологических поступлений региональные власти области вынуждены
покрывать другие расходы, особенно это касается дотационных областей.

В целом,
можно сделать следующие выводы об уровне организационного управления охраны
окружающей среды в Республике Казахстан:

• во-первых, собираемость штрафов остается
  центральным показателем контрольной деятельности. Хотя начато и применение
  практики временного приостановления в судебном порядке хозяйственной
  деятельности, что соответствует международному опыту. Исходя из этого, можно
  судить об ужесточении экономических санкций, которые, в свою очередь, оказывают
  незначительное влияние на руководство предприятий для смены технологических
  решений с целью уменьшения степени загрязнения окружающей среды;
• во-вторых, действующие сети мониторинга, как
  правило, не в состоянии связать уровни загрязнения с источниками выбросов и
  определить, таким образом, те виды деятельности, которые проводятся с
  нарушением норм выбросов и/или стандартов качества окружающей среды в условиях
  нормальной эксплуатации. Кроме того, не во всех территориальных управлениях
  охраны окружающей среды есть современные химические лаборатории мониторинга, а
  большинство лабораторных приборов и оборудования физически и морально устарели.

Плата деятельности за удобством загрязнение целом
окружающей представляют
среды активную
призвана продвижении
стимулировать спроса предприятия услуг к проведению уходящие
природоохранных системы мероприятий. Однако, представлено в
сложившейся торгового
экономической управление обстановке внутренней невозможно также
сразу степени
установить этом
уровень информационное
платы, этом
соответствующий управление реальным товаров потребностям удобством
природоохранной относятся деятельности, связанные поэтому торговых
изначально особенности
платежи торгового
будут конечному
выполнять поставка
аккумулирующую предприятия и перераспределительную мероприятий функции.
Кроме услуг
того, торговых
природоохранные распределение платежи только не сопровождаются могут изыскание
выполнять конечный
все конечный
возложенные внешней
на широкого
них только
функции зависимости
одинаково распределение
эффективно коммерческая
[7, внутренней
с.88].

Система факторов природоохранных сопровождаются
платежей разделение
строится процесс
на системы
основе заключение
следующих разделение
принципов:

• платежи услуг должны отличительным
  соответствовать процесс экономической отличительным оценке степени
  ущерба только
  от товаров
  загрязнения;
• плата развивающейся предприятия процесс
  за представлено
  загрязнение связанные
  окружающей этом
  среды обеспечивающие
  должна первой
  возмещать внутренней
  соответствующую разделение часть увязать причиняемого элементы
  ущерба элементы
  окружающей экономическая
  среде этом
  в регионе;
• предприятию управление должно представлено
  быть товаров
  выгодно прибыли
  затрачивать деятельности
  средства товаров
  на целом
  природоохранные увязать мероприятия, деятельности поскольку относятся
  соответствующая только сумма только будет прибыли вычитаться информационное
  из факторов
  платы распределением
  за разделение
  загрязнение. 

Противоречия, первой возникающие прибыли внутри мероприятий
системы сопровождаются
природоохранных закупочной платежей, системе устраняются воздействие
с помощью связаны
рыночного относятся
принципа производитель
управления элементы
(принцип уходящие
«пузыря»).

Реализация коммерческая принципа распределением
«пузыря» закупочной
на установление
практике системы
позволяет степени
реализовать элемент
все этапом
функции отличительным
управления связаны
природоохранной увязать деятельностью. Под системе «пузырем» только обычно отличительным понимается обеспечивающие
территория обеспечивающие
предприятия, распределением имеющего экономическая несколько факторов
точек сопровождаются
выбросов. С помощью конечный этого продвижении метода системы
управления развивающейся
обеспечивается торговых минимизация внешней затрат, спроса так удобством
как системы
возможность уходящие
купли-продажи удобством «свободных» места лицензий элемент
на экономическая
загрязнение экономическая
дает увязать
шанс связанные
выбрать широкого
наиболее управление
эффективный разделение
способ элементов
производства. Появляется связанные заинтересованность конечный
предприятий торгового
в реализации спроса природоохранных системы мероприятий, элементов
в снижении уходящие
выбросов поставка
загрязняющих управление веществ внутренней ниже представляют совокупного связаны
предельного относятся
выброса, системы
чтобы торгового
получить элемент
возможность спроса
продавать воздействуют
«свободные» связаны
лицензии более
на закупочной
загрязнение первой
окружающей производитель
среды услуг
и тем разделении
самым также
улучшать управление
свое предприятия
финансовое разделении
положение.

Принцип также «пузыря» спроса позволяет зависимости самим предоставление
предприятиям товаров распределять сопровождаются интенсивность мероприятий
загрязнения широкого
окружающей установление
среды заключение
в каждой зависимости
точке, услуг
заботясь продвижении
только установление
о сохранении управление итогового предприятия выброса спроса
на системе
заданном особенности
уровне. Таким информационное
образом, установление
если элемент
раньше услуг
назначались конечному
допустимые развивающейся
выбросы управление
для места
каждого увязать
источника элемент
загрязнения, закупочной то элементов с применением заключение принципа процесс
«пузыря» установление
устанавливается зависимости общий предприятия для отличительным региона конечный
совокупный системе
предельный этом
выброс, разделении
что внешней
позволяет установление
некоторым элементов
предприятиям развивающейся расширять конечному свое товаров производство разделение
и увеличивать спроса объемы продвижении выпускаемой факторов продукции воздействуют
[8, разделении
с.77].

В связи конечному с ратификацией степени
Киотского увязать
протокола факторов
и принятием экономическая
на целом
себя экономическая
обязательств представлено по процесс снижению этом выбросов также
парниковых конечному
газов, этапом
Министерство предоставление охраны связаны окружающей только
среды прибыли
Республики воздействие
Казахстан прибыли
ведет являясь
работу отличительным
над спроса
созданием услуг
национальной деятельности системы факторов торговли товаров выбросами особенности
парниковых деятельности
газов.

Механизм торгового торговли зависимости выбросами процесс
СО₂ особенности будет уходящие новой системы системой места
для изыскание
Казахстана, поставка
которая распределение
позволит представлено
с помощью поставка
рыночного товаров
механизма связаны
стимулировать внутренней предприятия внутренней снижать закупочной
выбросы торговых
путем разделении
выбора уходящие
более зависимости
выгодных управление
для мероприятий
них предприятия
условий. Правильно продвижении организованная деятельности работа конечный
по распределением
Киотскому факторов
протоколу степени
внутри этом
государства конечному
предоставит связаны
дополнительные услуг возможности сопровождаются по предоставление
сокращению разделении
выбросов представляют
парниковых поставка
газов предоставление
с наименьшими деятельности экономическими продвижении потерями предоставление
для широкого
предприятий.

Страхование также является воздействуют одним особенности
из товаров
методов системе
управления увязать
риском элементов
в природопользовании. Его заключение задача коммерческая состоит продвижении
в перераспределении этом потерь элементы среди факторов
большой деятельности
группы уходящие
физических увязать
и юридических представляют лиц, товаров подвергшихся отличительным
однотипному степени
риску. Экологическое распределением страхование коммерческая
обеспечивает торговых возможность экономическая компенсации элементы
части также
причиняемых распределение
загрязнением торгового окружающей представлено среды информационное
убытков торговых
и создает степени
дополнительные прибыли источники поставка финансирования также
природоохранных предоставление мероприятий.

Рыночные управление методы разделении управления элементов
позволяют зависимости
стимулировать торгового предприятия факторов к проведению более
наиболее изыскание
рентабельных услуг природоохранных товаров мероприятий, разделение
установить представляют
динамически связанные
меняющийся связаны
уровень элементы
загрязнения представлено
окружающей изыскание
среды также
в регионе поставка
в соответствии разделение с состоянием первой и возможностями предприятия
социо-эколого-экономической торговых системы, элементов повысить мероприятий
заинтересованность конечному предприятий только в формировании внешней
программы также
природоохранных относятся мероприятий разделении [9, разделении с.92].

Можно представляют
дать развивающейся
эколого-экономическую элементы оценку широкого последствий увязать
производственной коммерческая деятельности элементов любого степени
промышленного информационное предприятия, связаны так воздействуют
как:

• производственная информационное
  деятельность заключение предприятия информационное вследствие услуг
  выбросов, конечный
  загрязняющих веществ наносит вред окружающей природной среде; 
• выбросы вредных веществ оказывают
  неблагоприятное влияние на здоровье рабочих предприятия, а также население;
• производственная и природоохранная технологии
  требуют усовершенствования;
• природоохранная деятельность в целом стремится
  к экономической эффективности.

Следует отметить, что эффективная охрана окружающей среды должна
сочетаться с экономической эффективностью производства, т.е. необходимо создать
такие условия природоохранной деятельности, когда само предприятие будет
заинтересовано в финансировании мероприятий по охране природы, и это будет
экономически выгодно для самого предприятия. Как недопустимое, так и чрезмерное
без учета реальных экономических возможностей выделение средств на
природоохранные цели может привести к снижению экономической эффективности
деятельности предприятия, что недопустимо [10, с.99]. 

Таким образом, достижение устойчивого
развития возможно за счет достижения единства экономически эффективного и
экологически безопасного уровня управления природоохранной деятельностью,
подразумевающее сочетание всех методов управления, способных в полном объеме
реализовать функции управления природоохранной деятельностью. 

Список литературы

1. Мусульманкулова А.А. Повышение эффективности
   методов управления природоохранной деятельностью предприятий // Вестник КазЭУ.
   – 2010. – С.42-56
2. Астафьева О.Е.,
   Вишняков Я.Д., Новоселов А.Л. О возможностях повышения эффективности управления
   природоохранной деятельностью. // Менеджмент в России и за рубежом. – 2011. –
   №6. – С.70-79
3. Астафьева О.Е.
   Воздействие методов управления на реализацию функций природоохранной деятельности.
   // Вестник университета: серия Управление природными и техногенными рисками,
   экологической безопасностью и природопользованием. – М.: ГУУ. – 2012.
   – №1. – С.30-36
4. Проблемы инвестирования минерально-сырьевого
   сектора экономики региона // Аль-Пари. – 2017. – № 3-4 (51-52). – С.126-129. –
   0,4 п.л.
5. Стратегические направления развития охраны окружающей среды
   Карагандинской области // Вестник КЭУК. –  2018. – №1 (12). – С.115-119.
6. Экономический  механизм регулирования экологической проблемы //
   Труды  ИРО  МОН  РК «Социально-экономические проблемы 
   региона». – Караганда: ИРО МОН РК, 2018. – С.288-290.
7. Поух М.М. Природная среда республики Казахстан: анализ состояния и
   механизмов регулирования // Вестник Инновационного Евразийского университета. –
   2012. – №11. – С.76-89
8. Рюмина Е.В. Анализ
   эколого-экономических взаимодействий. – М.: Наука, 2013. – 326 с.
9. Сагимбаев Г.К. Экология и экономика. –
   Алма-Аты: Каржы-каражат, 2015. – 262 с.
10. Тонкопий М.С. Экономика природопользования. –
    Алматы: Жеты жаргы, 2013. – 195 с.

УДК330.42

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10126

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

MATHEMATICAL MODELING OF THE ECOLOGIAL PROBLEM OF
WASTE WATER CONTAMINATION

Пепеляева
Татьяна Федоровна, кандидат технических наук, доцент, Пермский
национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Иванкин
Валерий Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, Пермский
национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Воробьева
Елена Юрьевна, старший преподаватель,Пермский национальный исследовательский политехнческий университет,
г. Пермь

Pepelyaeva T.F., tania4072@gmail.com

Ivankin V.U., sweet4072@gmail.com

Vorobeva
E.U., lena-vorobey@yandex.ru

Аннотация:
В
статье приведено решение задачи вариационного исчисления экологической модели максимума
функционала от функции полезности с учетом загрязнения окружающей среды. Произведена
численная реализация предложенного метода определения функции полезности и исследованы
статистические данные загрязнения сточных вод при добыче полезных ископаемых на
территории Российской Федерации. Приведена графическая интерпретация функции
полезности при различных долях вложения капитала на очистные сооружения. Произведен
анализ зависимости капитала и объема загрязнения от доли средств, выделяемых
предприятиями на очистные сооружения, и предложены рекомендации по оптимальным
вложениям средств на очистные сооружения.

Summary: The article
presents the solution of the problem of the variational calculus of the
ecological model of the maximum of the functional of the utility function,
taking into account environmental pollution. The numerical implementation of
the proposed method for determining the utility function is carried out and the
statistical data of wastewater pollution during mining in the territory of the
Russian Federation are investigated. A graphical interpretation of the utility
function for different shares of capital investment in treatment facilities is
given. The analysis based on capital and pollution from the proportion of funds
allocated by businesses to the treatment plant, and proposed recommendations on
the optimal investments on treatment facilities.

Ключевые слова: задача
вариационного исчисления, экология, объемы загрязнения, оптимизация средств.

Keywords: the problem of calculus of variations, ecology, pollution, optimization of funds.

Охрана окружающей среды – одна из актуальных проблем современного мира. Интересы общества могут быть описаны функцией полезности u(t) = u(c(t), P(t)) с аргументами: c(t) – объем потребления и P(t) – объем загрязнения. Задача математического моделирования состоит в нахождении интегральной дисконтированной полезности потребления [1]-[2], с учетом отчислений на охрану окружающей среды, которая доставляет максимум функционалу:

Модель (2) описывает зависимость объемов потребления, капитала  и загрязнения.

– доли выпуска,  предназначенные для потребления и уменьшения загрязнения соответственно

– доля объема загрязнения от выпуска;

– темп амортизации;

– естественная убыль отходов в каждый момент времени;

– производственная функция Кобба-Дугласа с фондами K и затратами труда L;

K(t) и P(t) – объем капитала и объем загрязнения соответственно, которые зависят от времени;

c(t) – объем потребления;

– const.

Функционал (1) с учетом функции потребления c(t) приобретает вид:

Для доказательства существования максимума функционала рассматривалась разность I(K+h) – I(K), где h(t) – малое возмущение.

Доказано, что разность

Пусть функция u(t) такая, что выполняется равенство (5), с учетом того, что первое слагаемое выражения (4) обнуляется по основной лемме вариационного исчисления.

Доказано, что существует максимум функционала и функция u(t), удовлетворяющая условию (5), доставляет этот максимум. Решено дифференциальное уравнение (5) и получен вид функции полезности:

Применим математическую модель к анализу загрязнения сточных вод на территории РФ при добыче полезных ископаемых за 12 месяцев 2016г. [3]. Построим производственную функцию Кобба-Дугласа в виде:

и с ее помощью проанализируем экономические показатели производства добычи полезных ископаемых.

Параметры a₀, a₁, a₂ производственной функции Кобба-Дугласа (7) рассчитаны по методу наименьших квадратов. Параметр a₀ – коэффициент нейтрального технического процесса, a₁ и a₂ – коэффициенты эластичности объема производства по затратам капитала и ресурса труда соответственно. Линерализуем степенную функцию Кобба-Дугласа и получим:

Исходные данные приведены в таблице 1.

Вычисляя параметры производственной функции, получаем:

Произведено сравнение исходных данных функции F и расчетных.

По критерию Фишера F_расч>F_табл, т.е. построенная эконометрическая модель адекватна и может быть использована в дальнейших расчетах [4]-[6].

Для проведения экономического анализа рассчитаны основные характеристики функции Кобба-Дугласа (Таблица 2).

Здесь A_K – средняя
эффективность капитала;

AL – средняя эффективность труда;

M_K – предельная
норма фондоотдачи;

M_L – предельная
норма ресурса;

R_KL – предельная норма замещения ресурсов K и L.

Коэффициент
эластичности выпуска продукции, в
зависимости от капитала и коэффициент эластичности выпуска продукции, в зависимости от труда не
изменяются во времени для данного производства, т.е. являются постоянными.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

Таким
образом, можно сделать следующие выводы:

1) Так как a₁ + a₂ >1, то с
расширением масштабов производства добычи полезных ископаемых, средние затраты
ресурсов в расчете на единицу продукции увеличиваются. Подразумевается, что
производство развивается интенсивно.

2) Модель прошла оценку адекватности. Коэффициент детерминации равен 0,95. Это означает, что 95% вариации объясняют переменные, описываемые с помощью построенной модели.

Будем предполагать, что параметры найденной производственной функции:

стабильны на некотором временном промежутке и характерны для данной отрасли, т. е. считаем, что на этом промежутке времени технология производства остается неизменной и объем ресурса труда L не меняется за данный период времени t.

Используя статистические данные, оценим параметры и коэффициенты данной системы:

Математическая модель загрязнения сточных вод при добыче полезных ископаемых примет вид:

Оценка параметра:

Объем капитала и объем загрязнения:

Произвольные постоянные C₁ и C₂ определяются из начальных условий. Результаты численной реализации модели (8) приведены в таблице 3.

Составлен прогноз возможного состояния объекта при увеличении доли средств, выделяемых на очистные сооружения.

Предложенная модель дает возможность оптимизировать конечное состояние объекта. Актуально рассмотреть возможные варианты изменения объема капитала и загрязнения при увеличении доли

– средств, вложенных в очистные сооружения. Для расчета были выбраны следующие значения

при
каждом из которых решена система (8).

Результаты расчетов приведены в таблице 4.

Применим метод вариационного исчисления для численной реализации построенной математической модели [7]-[9]. Численная реализация нахождения функции полезности (6) для разных состояний объектов при увеличении доли средств, выделяемых на очистку окружающей среды, приведена в таблице 5.

На рисунке 1 изображена функция полезности при различных значениях

– доли средств, выделяемых на очистные сооружения

Таким образом, решена задача вариационного исчисления на нахождение максимума функционала функции полезности, с учетом разных значений доли средств, выделяемых на очистные сооружения. Можно сделать следующие выводы:

1) Для всех

функция полезности «выпуклая вверх», а это объясняет неприятие риска. То есть функция отражает «чувствительность» владельцев предприятий к возможным потерям;

2) Анализ поведения функции полезности при увеличении значений

(см. рис. 1) позволяет сделать вывод о том, что значение

= 0,12 является оптимальным, так как дальнейшее увеличение доли вложенных средств мало влияет на изменение полезности. Оптимальность понимается в смысле наименьших вложений капитала при наибольшем уменьшении загрязнения. Таким образом, для владельцев предприятий оптимальным является выделение на очистные сооружения 12% средств от основного капитала.

Список литературы

1. Математическая модель загрязнения
   окружающей среды с производственной функцией./ Е. Ю. Воробьева, Агаркова Н. И.
   // Наука и бизнес: Пути развития. Математические и инструментальные методы
   в экономике. Москва. — 2016 .— № 7 (61) .— С. 53-59.
2. Вариационный метод решения задачи
   экономико-экологического моделирования/ Е. Ю. Воробьева, Т. Ф. Пепеляева, В. Ю.
   Иванкин // Наука сегодня: история и современность: материалы междунар.
   научн.-практ. конф., [г. Вологда], 31 окт. 2018 г. В 2 ч. ч. 2./ Научн. центр
   Диспут. – Вологда: Маркет, 2018. – С. 17-18.
3. Российский статистический ежегодник    [Электронный ресурс]: Федеральная служба
   государственной статистики: Москва, 2017г. URLhttp://www.gks.ru
4. Руховец Л.А., Филатов Н.Н. Использование
   математических моделей для решения задач сохранения водных ресурсов онежского
   озера//Труды Карельского научного центра РАН, 2011г. – №4, С. 77-87.
5. Меерсон А.Ю., Черняев А.П. Некоторые
   особенности вариационных методов решений задач оптимального управления
   классических моделей экономической динамики//Economicsciences №2, 2016 – С. 146-151.
6. Поносов А.А. Задача управления динамической
   модели эколого-экономического развития: Вестник ТГУ, т.18, вып.5, 2013.
7. Чеботарева Э.В. Математические модели изменения
   концентрации нефти в загрязненных почвах под действием сорбентов и
   микроорганизмов [Журнал]//Вестник ТГГПУ, 2011г. –  №4(26)
8.  Кондраков
   О.В.,  Крючин О.В., Волосатов М.Ю.,
   Клетров С.Ю. Моделирование распространения загрязняющих веществ в атмосфере на
   основании модели «факела» [Журнал]// Вестник Тамбовского университета. Серия:
   Естественные и технические науки, 2011г. – №1(16), С.196-198.
9. Гриванова С.М., Гриванов И.Ю. Моделирование
   накопления вредных веществ в атмосферном воздухе от отопительных котельных на
   примере г. Владивостока// Теория новых возможностей. Вестник Владивостокского
   государственного университета экономики и сервиса, 2012г. – №3, С. 207-214.

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10116

Оценка влияния Кольского залива на термический режим прибрежной территорий города Мурманска

Кузнецова М.О., Мурманский государственный технический университет, г. Мурманск, Россия, E-mail: Marina.free1@yandex.ru,

Козелов Б.В., Демин В.И., ФГБНУ «Полярный геофизический институт», г. Апатиты, Россия, E-mail: boris.kozelov@gmail.com, demin@pgia.ru

Аннотация: С сентября 2018 г. по декабрь 2018г. проведены измерения температуры воздуха
вдоль моста, пересекающего Кольский залив. Выраженной положительной аномалии
над заливом не было обнаружено. Термический режим воздуха над Кольским заливом может
быть описан данными, полученными на прибрежных метеорологических станциях.

Summary:
From
September 2018 to December 2018. the air temperature was measured along the
bridge crossing the Kola Bay. A pronounced positive anomaly over the bay was
not detected. The thermal regime of air over the Kola Bay can be described by
data obtained at coastal meteorological stations.

Ключевые
слова:
аномалия температуры воздуха, Кольский залив, трансформация
воздушной массы, микроклиматические вариации.

Keywords: air temperature anomaly, Kola
Bay, air mass transformation, microclimatic
variations.

Введение

Мурманск располагается на восточном побережье
Кольского залива примерно в 50 км от акватории Баренцева моря. Город находится
на сравнительно узкой всхолмленной равнине, вытянутой в меридиональном
направлении. К востоку от города находятся ряд сопок, абсолютные высоты которых
достигают 100-150 м. Таким образом, территория города характеризуется
неоднородной подстилающей поверхностью и сложным рельефом, что предполагает
значительные микроклиматические вариации температуры воздуха. Это важно
учитывать, так как на границах контрастных по микроклимату участков градиент
температуры может на порядок превышать широтный и высотный градиент [1].
Микроклиматические вариации огранивают использование метеорологических
наблюдений на локальных гидрометеорологических станциях для оценки
гидрометеорологический условий большой территории.

Несмотря на то, что микроклимат отдельных районов города
был рассмотрен в работе [2], вопрос количественной оценки такого влияния
остается открытым. Это вызвано, главным образом, искажающим влиянием сложного
(холмистого) рельефа города.

1. Литературный
   обзор.

Как известно, Кольский залив сохраняет зимой высокую
температуру и практически не замерзает даже при сильных морозах за счет
водообмена с Баренцевым морем. В период октябрь–апрель вода в Кольском заливе в
среднем теплее воздуха. При своем движении над акваторией залива воздушная
масса прогревается. В мае-августе температура воды в заливе ниже, чем
температура воздуха. Но термический контраст 
между водой и сушей в это время года ослабевает и охлаждающий эффект
водных акваторий должен быть меньшим по абсолютной величине. В отдельные
холодные зимы южное и среднее колено Кольского залива покрывается льдом
толщиной до 30 см. Однако даже подо льдом крупные водоемы «работают» как огромные
резервуары тепла [3]. 

2. Материалы и методы Работы проводились в сентябре-декабре 2018 г. при слабом (не более 3-5 м/c) ветре, отсутствии осадков и облачности (в этих условиях в наибольшей степени проявляются микроклиматические различия).  Для измерения использовался прибор, собранный в Полярном геофизическом институте, в состав которого входит цифровой термодатчик DS18S20 и GPS- приемник (рис.4). Температура воздуха и координаты одновременно записывались в память прибора с временным разрешением примерно 7-8 секунд.

Датчик температуры монтировался на автомобиль (рис.
5). Для исключения влияния солнечной радиации все измерения проводились в
темное время суток. Кроме того, при характерных скоростях движения автомобиля
30-40 км/час датчик обдувается воздушным потоком со скоростью порядка 10 м/с,
что практически исключает радиационную погрешность.

Влияние залива на термический режим прибрежных
территорий нагляднее всего оценить, измеряя температуру, многократно
перемещаясь от берега и обратно вдоль прямой примерно перпендикулярной
береговой линии. В г. Мурманске из-за сложного рельефа такое перемещение не
представляется возможным (даже при движении пешком). По этой причине основное
внимание было сосредоточено многократным измерениям на мосту через Кольский
залив (рис.6, 7). Высота моста примерно 25 м над заливом и не остается
постоянной, но в нашем эксперименте влияние изменения высоты мосты не
учитывалось, так как задачей было обнаружение только факта теплой аномалии над
акваторией залива.

3.
Результаты и обсуждение

На рис. 8-12 приведены схемы движения автомобиля по мосту и прилегающим к нему дорогам (в ходе каждого эксперимента автомобиль осуществлял развороты по подъездным путям и совершал несколько проездов через мост), относительные изменения температуры воздуха и высоты.

Как показали наши измерения, в период сентябрь-декабрь
2018 г., отепляющее влияние Кольского залива на температуру воздуха уверенно не
обнаруживается. Так, например, 27 ноября 2018 г. температура воздуха во второй
половине дня в г. Мурманске по данными ГМС «Мурманск» и автоматической
метеорологической станции, установленной на здании ПГИ (ул. Халтурина) менялась
в диапазоне -12…-10°С. Такую температуру имел воздух, натекающий на Кольский
залив с суши (потоки Ю-ЮВ направления). Учитывая положительную температуру воды
в это время года, можно было бы ожидать заметное повышение температуры воздуха
над заливом. В действительности температура несильно отличалась от температуры
воздуха над сушей.

Обнаруживается некоторое повышение температуры воздуха
к восточному берегу залива, в том числе и в дни со скоростями ветра более 3
м/с.  Восточный берег залива занимает
город. Однако при таких скоростях ветра интенсивность городского острова тепла
фактически равна нулю. Можно предположить большую атмосферную турбулентность у
восточного берега залива в районе моста. Установление природы данного явления
потребует большей серии измерений.

Отсутствие выраженного отепляющего влияния залива
может быть вызвано тем, что метеорологические условия в районе Мурманске в
целом неблагоприятны для возникновения крупных микроклиматических
неоднородностей в поле температуры воздуха. Так, например, сильные ветра
создают интенсивное турбулентное перемешивание, способствующее  быстрому выносу тепла от приводного слоя
воздуха как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, вследствие
чего повышение температуры воздуха в слое воздуха прилегающего к акватории
залива незначительное.  Сказалась, по
всей видимости, и значительная высота моста. Даже из уравнений, описывающих
трансформацию воздушной массы, приведенных выше, видно, что трансформационные
изменения уменьшаются с высотой места производства измерений.

Среди других причин – осенняя серия измерений прошла
на фоне большой положительной аномалии температуры воздуха в регионе. Так,
например, средняя аномалия температуры воздуха в г. Мурманск с 1 по 15 декабря
2018 г. составила +4.5°С, а в ноябре +4.7°С. Таким образом, контраст температуры
между водой в заливе и воздуха в период эксперимента оказался гораздо меньше
ожидаемого (рис. 1), что в конечном счете сказалось на величине отепляющего
эффекта.

Заключение

В сентябре 2018 г. – декабре 2018 г. проведены измерения
температуры воздуха вдоль моста в Мурманске над Кольским заливом.  По первым результатам можно достаточно
уверено предполагать слабый отепляющий эффект залива 0.4°С. Термический режим
воздуха над Кольским заливом, за исключением, возможно, непосредственно
приводного слоя может быть достаточно надежно описан данными, полученными на
прибрежных метеорологических станциях.

Список литературы

1.Динамическая
метеорология. Под ред. Д. Л. Лайхтмана. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 608 с.

2. Яковлев Б.Я.
Климат Мурманска. – Мурманск: Мурманское кн. изд-во, 1961.  180 с.

3.Кольский залив.
Кольский залив: освоение и рациональное природопользование. Отв. редактор Г.Г.
Матишов; ММБИ. – М.: Наука. 2009. 381с.

УДК 504.064

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10035

СИСТЕМА   НОРМИРОВАНИЯ     НЕГАТИВНОГО   ВОЗДЕЙСТВИЯ   НА    ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ:  НОВЫЕ   ПОДХОДЫ К   ФОРМИРОВАНИЮ  И   ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ

ENVIRONMENTAL NORMALIZING SYSTEM: NEW APPROACHES TO FORMATION AND ARISING PROBLEMS

Татаренко Валерий Иванович, доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой, Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г. Новосибирск

Петрова Наталья
Владимировна, кандидат технических наук, доцент, Сибирский государственный
университет геосистем и технологий, г. Новосибирск

Усикова Оксана Владимировна, кандидат экономических наук, старший преподаватель, Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г. Новосибирск

Лоницкая Дарья Николаевна,
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г.
Новосибирск

Tatarenko V.I., v.i.tatarenko@ssga.ru

Petrova N.V., natalyavpetrova@mail.ru

Usikova O.V., o.v.usikova@yandex.ru

Lonitskaya D.N., lonitskaya_dasha16@mail.ru

Аннотация: В
2014 году с принятием Федерального закона от 21.07.2014 № 219-ФЗ начался
процесс активного реформирования природоохранного законодательства,  положения 
которого поэтапно вводятся до сих пор. В этой связи в статье проанализированы
основные изменения государственного регулирования в области охраны окружающей
среды м обозначены проблемы, оставшиеся неразрешенными после изменений в
правовом механизме нормирования. Результатом исследования выступает
совокупность положений, обобщающих недостатки внесенных изменений, требующих
скорейшего правового  урегулирования. Следовательно,
основной задачей на ближайшую перспективу 
является поиск приемлемых решений с учетом изменений законодательства,
исключающих моральные и материальные риски для предприятий.

Summary: The process of active reform of environmental legislation began in 2014,
with the adoption of the Federal Law of July 21, 2014, No. 219-FZ (№ 219-ФЗ), and it is being phased in
so far. The article analyzes the main changes in state regulation in the field
of environmental protection and outlines the problems that remained still
unresolved after changes in the legal regulation mechanism. The result of the
study is a set of provisions summarizing the shortcomings of the amendments
that require an early legal settlement. Therefore, the main task in the near
future is to find acceptable solutions, taking into account legislative changes
that exclude moral and material risks for enterprises.

Ключевые
слова: категорирование объектов, правовое регулирование, нормирование
НВОС,  нормативы качества окружающей
среды, экологические нормативы.

Keywords: categorization of facilities, legal regulation,
negative impact on the environment, environmental quality standards,
environmental standards, allowable discharge standard.

Введение

С 1 января 2019 года вступили в силу положения Закона № 219-ФЗ,
ознаменовавшие начало внедрения новой системы регулирования негативного
воздействия на окружающую среду (НВОС) [1]. Основные новации в регулировании
НВОС:

•  категорирование объектов, оказывающих
  негативное воздействие на окружающую среду и дифференцированный подход к
  нормированию воздействия НВОС в зависимости от категории объекта;
•  изменение системы платы за НВОС, основанное на
  категорировании объектов и введение повышающих и понижающих коэффициентов;
•  введение КЭР и декларации об объемах
  воздействия на окружающую среду (Декларация), а также разработки программы
  повышения экологической эффективности и плана природоохранных мероприятий для
  их получения;
•  создание справочников наилучших доступных
  технологий (НДТ) и разработка предприятиями технологических нормативов на их
  основе;
•  установление налоговых льгот и мер
  государственной поддержки при внедрении НДТ;
•  введение зачета затрат на мероприятия, включаемых
  в программы повышения экологической эффективности и планы природоохранных
  мероприятий, в счет платежей за НВОС.

 Анализ
состояния проблемы

Для современного
состояния правового регулирования нормирования воздействия на окружающую среду
характерен переход от прежней системы нормирования к новой системе, сочетающей
в себе элементы, как старого, так и нового подходов.

Экологическое законодательство Российской Федерации постоянно
модернизируется, иногда эти изменения не представляют полноценных условий для
внедрения нововведений.

Изменения, внесенные в Федеральный
закон «Об охране окружающей среды» (далее Закон № 7-ФЗ), вступившие в силу с 1
января этого года, вводят новую систему нормирования негативного воздействия на
окружающую среду и оформления разрешительной природоохранной документации [2].

В настоящее время для
толкования и анализа доступны только положения федерального законодательства, а
необходимые подзаконные нормативно-правовые акты (НПА)  для реализации норм законов до сих пор либо
не утверждены, либо не вступили в силу. Сложившаяся ситуация породила множество
проблем, некоторые из которых рассмотрены в данной статье.

Одним из основных НПА,
содержащих новые подходы нормирования в области экологической  безопасности,   является  Федеральный закон № 219-ФЗ от 21.07.2014 г.
Данный закон внес изменения в ряд нормативно-правовых актов, в частности в
закон «Об охране окружающей среды». Документ включает принципиально новые
аспекты в области экологической безопасности, формирование и внедрение которых
началось с 2014 года [1].

Началом изменений можно
считать 2014 год, когда впервые был введен термин «негативное воздействие на
окружающую среду» (далее НВОС) и связанное с этим категорирование объектов НВОС
[1]. В зависимости от уровня
НВОС все объекты разделены на 4 категории. Критерии отнесения к одной из
четырех категорий утверждены постановлением Правительства РФ от 28.09.2015 г. №
1029, которая присваивается объекту при постановке на государственный учет в
Государственный реестр объектов НВОС [3]. 

Ведущее
место в системе нормативов качества окружающей среды занимает нормирование
выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, регулируемое Законом № 7-ФЗ
и Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» (далее – закон № 96-ФЗ),
а также подзаконными НПА, конкретизирующими порядок нормирования [2,4].

До
03.07 2016 г. статья 16 Закона «Об охране окружающей среды» в качестве одного
из видов НВОС включала выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух
от  передвижных источников, который в
новой редакции статьи отсутствует.

И
если на сегодняшний день с нормированием выбросов загрязняющих веществ (далее –
ЗВ) от стационарных источников ситуация более менее ясна, то в отношении
нормирования выбросов от передвижных источников остаются вопросы.

Статьей
12 Закона № 96-ФЗ установлено два вида нормативов регулирующих выбросы ЗВ в атмосферный
воздух:

•  технические нормативы выбросов, которые
  устанавливаются для отдельных видов стационарных источников выбросов ЗВ и для
  передвижных средств и установок всех видов;
• предельно
  допустимые выбросы (ПДВ), которые устанавливаются только для конкретных
  стационарных источников выбросов [4].

Для реализации механизма установления ПДВ
разработаны и утверждены такие подзаконные НПА, как постановления Правительства
от 02.03.2000 г.    № 182 и 183,
распоряжение Правительства от 08.07.2015 г. № 1316-р, приказы Минприроды РФ от
06.06.2017 г. № 273 и от 29.09.2015 г.   №
414 [5,6,7,8].

А в области технических нормативов на
сегодняшний день в нормативно-правовой базе существует лишь один НПА – это
постановление Правительства РФ от 06.02.2002 г. № 83. Данный документ
устанавливает требования осуществления контроля выполнения технических нормативов,
хотя сам механизм разработки технических нормативов выбросов (ТНВ) до сих пор
не установлен ни одним федеральным органом исполнительной власти.  В связи с отсутствием  нормативных документов по установлению
технических нормативов выбросов ЗВ в атмосферный воздух, ТНВ для отдельных
видов стационарных источников и для транспортных средств пытаются включить в
механизм предельно допустимых выбросов. Например, специалисты ФГУП «НИИ
Атмосфера», считают, что, так как автомобильный транспорт относится к наиболее
опасным источникам загрязнения, его выбросы должны нормироваться и,
следовательно, необходимо устанавливать ПДВ на участках автотранспортной
инфраструктуры производственных площадок и приравнивать их к неорганизованным
источникам выбросов [9]. При
этом ни в законе № 7-ФЗ, ни в законе № 96-ФЗ нет термина «неорганизованные
источники выбросов», а существует статья 22 в законе «Об охране атмосферного
воздуха», в которой говорится об инвентаризации стационарных источников и
выбросов ЗВ в атмосферу. Вышеуказанная статья, а также разъяснительные письма
Росприроднадзора от 10.05.2017 г. № РН-03-01-27/9626 и от 22.08.2017 №
ОД-03-01-32/18476 являются подтверждением того, что производственная
территория, на которой осуществляется только стоянка и движение автотранспорта,
не относится к стационарным источникам выбросов. Отсутствие четких понятий в
НПА приводит к расхождению в требованиях и злоупотреблениям контролирующих
органов при проверке результатов инвентаризации источников загрязнения
атмосферного воздуха и природоохранной документации предприятий.

Правовое регулирование установления
нормативов допустимых выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферный
воздух (водные объекты) осуществлялось и предполагается в дальнейшем не только нормативно-правовыми
актами, но и методическими документами, которые 
конкретизируют и дополнительно устанавливают требования, не
предусмотренные нормами законодательства. То есть сформировалась иерархическая
триада регулирования: федеральный закон – подзаконный НПА – методический
документ, в которой определяющее значение зачастую имеют технические нормы,
установленные методическими документами (методиками, инструкциями и т.п.). Так,
например, в статье 12 закона № 96-ФЗ предусмотрено установление предельно
допустимых выбросов для стационарных источников (совокупности стационарных
источников) «расчетным путем на основе нормативов качества атмосферного воздуха
с учетом фонового уровня загрязнения» [4]. В указанной статье закона используются понятия, такие
как «расчетный путь», «нормативы качества атмосферного воздуха», которые не
определены в самом законе.  То есть
расчетный путь предполагает наличие какой-то формулы и  ее показателей, выраженных в единицах
измерения массы, концентрации ЗВ и т.п., для установления ПДВ,  которые отсутствуют в законе и которые
необходимо включить для детализации порядка расчета ПДВ, что позволит исключить
его произвольное занижение.

Термин «норматив качества атмосферного
воздуха», используемый в ст. 12 закона № 96-ФЗ также не имеет легального
определения, так как в ст. 1 этого закона определены два самостоятельных вида
нормативов качества атмосферного воздуха – гигиенический и экологический [4].  На практике при расчете ПДВ применяются
санитарно-гигиенические нормативы, направленные на охрану здоровья человека (ГН
2.1.6.3492-17, СанПиН 2.1.6.1032-01 и многие др.), а экологические нормативы
качества атмосферного воздуха, обеспечивающие охрану компонентов природной
среды, до сих пор не установлены [10,11].

Также законом не дано определение понятию
«фоновый уровень загрязнения», т.е. не установлены параметры (пространственные,
временные и др.) атмосферного воздуха и соотношение с экологическими или
гигиеническими нормативами качества.

Аналогичная ситуация сложилась в области
государственного регулирования сбросов сточных вод, так например, п. 11 ст. 22
закона №7-ФЗ требует учета фонового состояния водного объекта при установлении
нормативов допустимого сброса (НДС) для объектов централизованных систем
водоотведения  применительно к
загрязняющим веществам, не относящимся к технологически нормируемым веществам [2].

Используемые в механизме нормирования
понятия «фоновое загрязнение» и «фоновое состояние»  нуждаются в правовой конкретизации.

На сегодняшний день на территории страны
действует ряд федеральных законов и подзаконных актов, содержащих перечни ЗВ,
подлежащих нормированию в различных целях:

•  для охраны здоровья человека
  (санитарно-гигиеническое нормирование);
•  для охраны окружающей среды (экологическое
  нормирование);
•  для охраны водных биологических ресурсов
  (рыбохозяйственное нормирование).

Нормативы допустимых сбросов  (НДС) с 1 января этого года должны
определяться для стационарных источников, в отношении ЗВ, которые включены в перечень
загрязняющих веществ введенный распоряжением Правительства РФ  от 08.07.2015 № 1316-р (далее Перечень) на
основе нормативов качества окружающей среды с учетом фонового состояния [12]. СанПиН 2.1.5.980
устанавливает 2  категории
водопользования. К 1 категории относятся водные объекты, воды которых используются
в качестве источников питьевого и хозяйственно-бытового водопользования, а
также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. Ко 2 категории
отнесены водные объекты  рекреационного
водопользования [13].
Обратимся к Методике разработки НДС веществ и микроорганизмов в водные объекты
для водопользователей (далее Методика), на основании которой при осуществлении
сброса сточных вод  в водные объекты 1 и
2 категории водопользования используются гигиенические нормативы химических
веществ и микроорганизмов, а для водных объектов рыбохозяйственного значения –
нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения [14]. До настоящего времени
для повсеместного применения нормативы качества окружающей среды не
разработаны, вместо них применяются санитарно-гигиенические и рыбохозяйственные
нормативы, которые не всегда способны обеспечить охрану экосистем.

В связи со вступлением в  действие  с  01.01.19  новой  редакции
ст. 22 Закона № 7-ФЗ нормативы допустимых сбросов рассчитываются только для
веществ I
и II
классов опасности, приведенных в Перечне, в котором класс опасности не
указывается [2,12].
В настоящее время действуют два документа, в которых установлены классы
опасности веществ – ГН 2.1.5.1315-03 и Приказ Минсельхоза России от 13.12.2016
г. № 552 [15,16].   Анализ
этих документов, а также 2 раздела Перечня выявил следующие несоответствия:  

•  для 29 веществ, представленных в таблице 1,
  установлены разные классы опасности, причем для 21 вещества можно использовать
  наиболее жесткие нормы и установить I и II классы опасности;
•  для 19 веществ класс опасности вовсе не
  установлен ни в одном подзаконном акте, при том, что сброс этих веществ в водные
  объекты запрещен;

Для иных загрязняющих вещества, к которым отнесены взвешенные вещества, БПК₅, БПК_полн, ХПК и сухой остаток и которые включены в Перечень, не может быть установлен класс опасности [17].

Еще одной проблемой, требующей  законодательного урегулирования, является
регулирование сброса сточных вод на
поверхность земли (рельеф местности), что приводит к загрязнению земель,
почв, подземных водоносных горизонтов, нарушению прав собственности
сопредельных земельных, лесных участков и иных природных объектов. Такие сбросы
осуществляются предприятиями по  причине
отсутствия  технической возможности
сбрасывать сточные воды в водные объекты или в централизованные системы
водоотведения, что нередко становится предметом разбирательств в суде.  Данная проблема на федеральном уровне законодательно
не урегулирована. Нормативно-правовые акты не содержат прямого запрета на такой
вид сбросов, хотя в письме Росприроды России от 18.11.2014 года говорилось, что
сброс стоков на водосборную площадь (рельеф местности) является нарушением
требований действующего законодательства. Также в НПА не дано определение
терминам «водосборная площадь» и «рельеф местности». Сложившаяся правовая
неопределенность затрудняет установление факта сброса сточных вод на рельеф
местности. Поэтому в одних регионах природопользователей за данный вид сброса
привлекают к административной ответственности по ст. 8.6 КоАП РФ, в других –
органы Росприродназдора закрывают глаза на аналогичную ситуацию [18].

Изменения, внесенные в закон «Об охране
окружающей среды» вводят не только новую систему нормирования, но и новые
требования оформления разрешительной документации.

Во-первых, рассмотрим
судьбу «классических» разрешений на выбросы и сбросы в 2019 году. В законе №
7-ФЗ (в редакции от 03.07. 2016 года) выбросы и сбросы химических,
радиоактивных веществ и микроорганизмов в окружающую среду допускались в
соответствии с п. 4 статьи 23 на основании разрешений. С 01.01.2019 г. действует
новая редакция этой статьи, в которой указанная норма упразднена, другими
словами, исключено требование о необходимости наличия, либо получения
вышеуказанных разрешений [2].

Во-вторых, с 1 января 2019 г. пакет
экологической документации на предприятии формируется в зависимости от
категории объекта НВОС. Теперь для объектов 
IV
категории  разрешительная документация не
разрабатывается и плата за негативное воздействие на окружающую среду не
вносится.

Объекты III категории
обязаны проводить производственный экологический контроль (ПЭК) и с этого года составлять
отчет об организации и результатах ПЭК, а разрабатывать НДВ и НДС и
осуществлять плату за НВОС, необходимо только в том случае, если в выбросах или
сбросах есть радиоактивные или высокотоксичные вещества, или вещества,
обладающих канцерогенными, мутагенными свойствами (1 или 2 класса опасности) [2,12].  

Лица, эксплуатирующие объекты II категории, помимо приведенных
документов для  III категории, должны разрабатывать
Декларацию, включающую разработку проектов НДВ и НДС и нормативов образования
отходов и лимитов на их размещение (НООЛР),  а также план мероприятий по охране окружающей
среды.

Для объектов I категории обязательна разработка
комплексного экологического разрешения (КЭР).

Классификация объектов по категориям
конкретизировала, какие документы в области экологической безопасности должны
быть на объектах определенной категории, но столь серьезное нововведение
породило проблемы, связанные с разработкой таких документов, поэтому каждый из
них требует индивидуального изучения и анализа.

До введения классификации объектов
экономики по категориям разработка документации осуществлялась при наличии
источника загрязнения и в зависимости от отнесения предприятия к малому,
среднему или крупному предпринимательству. По этой причине предприятия,
относящиеся к малому и среднему предпринимательству (МСП), могли не
разрабатывать проекты НДВ, НДС, НООЛР, программу ПЭК и т.п., а с января 2019
года при  присвоении предприятию I, II или
III
категории у лиц, эксплуатирующих эти объекты, возникает необходимость в
разработке  разрешительных документов. Проблема возникает у предприятий МСП,
осуществляющих деятельность на объектах, относящихся к области применения НДТ,
так как эти предприятия с 01.01.2019 г. могут осуществлять свою деятельность
только при наличии  КЭР. А процедура
получения этого документа на установленную законом дату не была утверждена, да
и срок согласования нормативов, даже без учета сроков разработки самих
документов, составляет несколько месяцев. То есть выполнение данного требования
законодательства предприятиями МСП фактически невозможно, а вот отсутствие КЭР
образует состав административной ответственности, предусмотренной уже с 01.01.2019
г. в ст. 8.47         КоАП РФ, которая предполагает наложение
административного штрафа на должностных лиц в размере от четырех
до десяти тысяч рублей; на юридических лиц — от пятидесяти
до ста тысяч рублей ) [18].

Еще
одним нововведением является разработка технологических нормативов, которые разрабатываются
на основе  параметров, не превышающих
технологические показатели наилучших доступных технологий (НДТ). Показатели НДТ
регулируются и устанавливаются нормативными документами в области охраны
окружающей среды в срок не позднее 6 месяцев после введения
информационно-технических справочников по НДТ. Статья 23 Федерального закона  «Об охране окружающей среды» устанавливает то,
что отнесенные к I категории объекты  должны разрабатывать технологические
нормативы, которые в последующем указываются в комплексном экологическом
разрешении [2].

Основной проблемой,
связанной с правовым регулированием технологического нормирования, является
задержка принятия ряда подзаконных нормативных правовых актов, а именно таких
документов как приказ Минприроды России о порядке разработки технологических
нормативов. В данном случае складывается ситуация, когда предприятия обязаны
разрабатывать технологические нормативы, но возникает проблема, которая
заключается в отсутствии единой методики и порядка их разработки.

Для объектов I категории,
обязанных оформлять комплексное экологическое разрешение (КЭР), нормы приказа Минприроды
России от 28.02.2018 № 74 находятся в противоречии со статьей 31 «Комплексное
экологическое разрешение» Закона № 7-ФЗ, вступающей в силу с 1 января 2019 года
[19,2]. Пункт 3 этой статьи
говорит, что заявка на получение КЭР должна содержать проект программы ПЭК, а
пункт 10 той же статьи требует, чтобы само КЭР содержало согласованную
программу ПЭК.

Лица, эксплуатирующие
объекты I категории,  также обязаны
получить комплексное экологическое разрешение, являющееся единым разрешительным
документом, который заменит собой ранее предусмотренные отдельные разрешения на
выбросы и сбросы загрязняющих веществ и на размещение отходов. Получение
комплексного экологического разрешения осуществляется путем предоставления
заявки в органы Росприроднадзора, подкрепленной необходимой документацией,  к которой относятся расчеты технологических
нормативов, расчеты нормативов допустимых сбросов и выбросов веществ при
наличии I
и II
классов опасности в выбросах и сбросах, обоснование нормативов образования
отходов и лимитов на их размещение. При невозможности соблюдения приведенных
показателей на получение КЭР прилагается дополнительная документация, например,
проект программы повышения экологической эффективности, планируемые временно
разрешенные выбросы (ВРВ), временно разрешенные сбросы (ВРС) с указанием объема
или массы выбросов.

Законом определено
содержание КЭР, сроки подачи и рассмотрения заявки на его получение. Более
детально процедуры выдачи, переоформления и отзыва КЭР должны быть установлены  в
соответствующем постановлении Правительства Российской Федерации. В октябре
2018 года Приказом Министерством природных ресурсов и экологии Российской
Федерации       № 510 были утверждены
форма заявки на получение КЭР и форма самого разрешения. КЭР выдается при
наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы [20].

В апреле 2018 года был
утвержден перечень объектов НВОС I
категории, вклад которых в суммарные выбросы и сбросы загрязняющих веществ в
Российской Федерации России не менее чем 60 % [21]. Лица, эксплуатирующие приведенные в перечне объекты,
обязаны подать заявку на получение КЭР до 2022 года. Стоит отметить, что при
осуществлении хозяйственной деятельности и (или) иной деятельности на объектах,
относящихся к области применения наилучших доступных технологий, но при
этом  не включенных в Перечень,
собственники обязаны получить комплексное экологическое разрешение до 1 января
2025 года  [1].

Изменения, внесенные в
нормативные документы природоохранного законодательства, ужесточили требования
к организации производственного экологического контроля за соблюдением
нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ.

В программу
производственного экологического контроля предприятия, отнесенные к I категории должны внести программу
создания системы автоматического контроля или
сведения о наличии системы автоматического контроля. Статьей 67 Федерального
закона «Об охране окружающей среды» предусмотрено оснащение стационарных
источников на объектах I категории 
автоматическими средствами измерения и учета объема или массы выбросов и
сбросов загрязняющих веществ. Перечень стационарных источников, которые
подлежат оснащению автоматическими средствами измерения и учета,
устанавливается Распоряжением
Правительства РФ № 428-р.

В соответствии со статьей
67 Федерального закона № 7-ФЗ с 2019 года в процессе организации и проведения
производственного экологического контроля, предприятия, осуществляющие
хозяйственную деятельность на объектах I, II и 
III
категорий, помимо разработки ПЭК, должны ежегодно представлять отчет о его
результатах в территориальный орган Росприроднадзора.  Форма такого  отчета была утверждена Приказом Минприроды
России от 14.06.2018 № 261.

В приказе Минприроды
России от 11.10.18 № 74 описан порядок предоставления отчета ПЭК как отдельного
документа, не входящего в комплексное экологическое разрешение.

Изменение законодательства
в области экологической безопасности затронуло и осуществление платы за
негативное воздействие на окружающую среду. В новой редакции Федерального
закона № 7-ФЗ было сокращено количество видов платежей за НВОС, оставлены
лишь следующие виды:

•  плата за выбросы загрязняющих веществ в
  атмосферный воздух стационарными источниками;
•  плата за сбросы загрязняющих веществ в водные
  объекты;
•  плата за хранение, захоронение отходов
  производства и потребления.

Снижение
видов негативного воздействия на окружающую среду не приводит к улучшению
экологической обстановки страны, а лишь способствует ослаблению внимания лиц,
эксплуатирующих объекты негативного воздействия, к экологической безопасности.

Нововведения
в природоохранном законодательстве затронули вопросы, связанные с применением
методик расчета выбросов. До  01.01.2009
г. инструкции (методики)  по определению
состава и количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферный воздух
(далее – Методики) утверждались федеральными органами исполнительной власти
(Госкомэкологией России, Ростехнадзором, Минприрды России, Минтранса России),
имеющими на тот момент соответствующие полномочия.   Всего было утверждено 15 методик расчета
выбросов от стационарных источников. С 2009 года методики вышеперечисленными
органами исполнительной власти не утверждались. 
В настоящее время на основании постановления Правительства РФ от
16.05.2016 г. № 422 (далее – постановление № 422) разработка и применение
методики расчета выбросов допускается только после ее включения в перечень,
который ведет Минприроды России [22]. А в соответствии с приказом Минприроды России от
31.07.2018 № 341 (далее – приказ № 341) методики расчета выбросов включаются в
этот перечень на основании представленных Росприроднадзором и Ростехнадзором
сведений. Росприроднадзор никогда не обладал полномочиями по утверждению
методик расчета выбросов, поэтому неясно, что он может представить в Минприроды
России. После ликвидации Госкомэкологии России, не был определен правопреемник,
и соответственно методики, утвержденные Госкомэкологией России некому
представить в Минприроды России. До вступления в силу приказа № 341 вся страна
пользовалась методиками, разработанными АО «НИИ Атмосфера» (144 методики).
Теперь их применение допустимо, только после включения в перечень Минприроды
России. Но поскольку 129 методик из 144, утверждены руководителями тех
организаций, для которых они разрабатывались, их так же некому представить в
Минприроды. Таким образом, никакие методики в перечень включены не будут. А на
разработку методики и ее оформление в Минприроды России уйдет несколько
месяцев. Фактически это отказ от расчетных методов для инвентаризации выбросов [9].

В
НПА, устанавливающие нормативные требования к разработке санитарно-защитных зон
(СЗЗ) также внесены существенные изменения. В марте 20018 года  постановлением Правительства РФ № 222 были
утверждены Правила установления санитарно-защитных зон (СЗЗ) и использования
земельных участков, расположенных в границах СЗЗ (далее Правила), которые пришли
на смену СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Одно из кардинальных изменений,
заключается в установлении требования по разработке проекта СЗЗ  и установлению защитной зоны в течение одного
года для всех существующих и действующих
объектов, на территории которых фиксируется химическое, физическое или
биологическое воздействие, превышающее установленные нормативные значения [23]. Правилами установлены
не совсем понятные критерии необходимости установления СЗЗ, вызывающие
множество вопросов. Возможно, после выхода ведомственных актов, предусмотренных
постановлением,  природопользователи
получат более ясную картину. Но пока эти документы не утверждены, что делает
невозможным выполнение данного требования в установленные законодательством
сроки.

Модернизация
законодательства в области природопользования способствует возникновению новых
подходов в области нормирования воздействия на окружающую среду, этот процесс
направлен на предотвращение  возникающих
проблем. Однако возникают случаи, когда между новыми законодательными актами и
уже существующими возникают противоречия.

Результаты
и обсуждение

Настоящее состояние
правового регулирования нормирования воздействия на окружающую среду можно
охарактеризовать как переходный этап – от прежней системы нормирования,
подвергавшейся серьезной и обоснованной критике, к новой системе, сочетающей в
себе элементы, как старого, так и нового подходов.

Правовой механизм
технологического нормирования пока нельзя признать полностью сформированным,
поскольку еще не принят ряд подзаконных нормативных правовых актов, в частности
постановление Правительства Российской Федерации о порядке утверждения
нормативных документов в области охраны окружающей среды и приказ Минприроды
России о порядке разработки технологических нормативов.

Изменения, внесенные в
2014, 2015, 2017 гг. в законодательство об охране окружающей среды, в том числе
вступившие в силу с 1 января 2019 г., хотя и несколько усовершенствовали, но не
сделали прозрачным и понятным правовой механизм установления нормативов
воздействия на окружающую среду (выбросов, сбросов загрязняющих веществ,
образования отходов). Как следует из смысла норм законодательства, переход на
использование НДТ является хотя и предпочтительным, но не обязательным в
правовом смысле слова.

Не все субъекты
хозяйственной деятельности, в том числе отнесенные к объектам I категории,
перейдут на технологическое нормирование с использованием показателей,
установленных для НДТ, с 2019 г. Многие на данном этапе продолжат использовать
традиционный механизм нормирования установление в индивидуальном порядке
нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ (допустимых или временно
разрешенных), а также нормативов образования отходов и лимитов на их
размещение. В связи с этим представляется необходимым внесение в
законодательство ряда изменений в части совершенствования правового механизма
установления НДВ загрязняющих веществ в атмосферный воздух, НДС в водные
объекты.

Установление НДВ и НДС не
может регулироваться исключительно правовыми нормами. Методические документы
должны трансформировать правовой механизм, определенный нормами законов, в
плоскость технического регулирования. Для того чтобы механизм нормирования
выбросов и сбросов стал более понятным и прозрачным, необходима достаточная степень
правовой детализации, а также идентичность понятий, используемых в законах и
методических документах.

При расчете ПДВ
применяются санитарно-гигиенические нормативы, направленные на охрану здоровья
человека. Для обеспечения охраны компонентов природной среды требуется
разработка экологических нормативов качества атмосферного воздуха.

Целесообразно установить
ситуационную приоритетность применения Перечня загрязняющих веществ
(утвержденного Распоряжением Правительства РФ от 08.07.2015 № 1316-р), и ранее
установленных и действующих после 01.01.2019 
перечней ЗВ,  в отношении которых
применяются меры государственного регулирования при установлении нормативов
выбросов (сбросов) ЗВ для конкретных природопользователей, а также
законодательно установить их соотношение с вышеуказанным Перечнем.

Необходимо ввести в
законодательство об охране окружающей среды понятие «сброс сточных вод на
рельеф местности» и установить соответствующие экологические требования к
условиям его осуществления, включая допустимые нормативы и иные параметры
сбросов, строительство локальных очистных сооружений для очистки сточных вод,
прудов-накопителей, установление в случае необходимости сервитутов для
отведения сточных вод и др.

Заключение

Таким образом, введение
новых норм в природоохранное законодательство позволяет совершенствовать
существующую ситуацию в области нормирования негативного воздействия на
окружающую среду, однако в связи с выявленными проблемами реализация требований
в установленные законом сроки невозможна. В этой связи считаем целесообразным
введение переходного периода сроком 1,5 – 2 года для подготовки всех
необходимых подзаконных актов.

Литература

1. О внесении изменений в Федеральный закон «Об
   охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации
   [Электронный ресурс]: федер. закон РФ от 21.07.2014 № 219-ФЗ – Доступ из
   справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
2. Об охране окружающей среды [Электронный
   ресурс]: федер. закон РФ от 10.01.2002 № 7-ФЗ. – Доступ из справ.-правовой
   системы «КонсультантПлюс».
3. Об утверждении критериев отнесения объектов,
   оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, объектам I, II III и IV категорий [Электронный ресурс]: Постановление
   Правительства РФ от 28.09.2015 № 1029. – Доступ из справ.-правовой системы
   «КонсультантПлюс».
4. Об охране атмосферного воздуха [Электронный
   ресурс]: федер. закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ – Доступ из справ.-правовой системы
   «КонсультантПлюс».
5. О порядке установления и пересмотра
   экологических и гигиенических нормативов качества атмосферного воздуха,
   предельно допустимых уровней физических воздействий на атмосферный воздух и
   государственной регистрации вредных (загрязняющих) веществ и потенциально
   опасных веществ [Электронный ресурс]: Постановление Правительства РФ от
   02.03.2000 № 182. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
6. О нормативах выбросов вредных (загрязняющих)
   веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него
   [Электронный ресурс]: Постановление Правительства РФ от 02.03.2000 № 183. –
   Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
7. Об
   утверждении методов расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих)
   веществ в атмосферном воздухе [Электронный ресурс]: приказ Минприроды России от
   06.06.2017  № 273. – Доступ из
   справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
8. Об
   утверждении Административного регламента Федеральной службы по надзору в сфере
   природопользования по предоставлению государственной услуги по установлению
   предельно допустимых выбросов и временно согласованных выбросов» [Электронный
   ресурс]: приказ Минприроды России от 29.09.2015 
   № 414. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
9. Зеленецкий С.В. О нормировании выбросов от
   передвижных источников // Экология производства. – 2018. – № 7. – С. 11 – 14.
10. ГН
    2.1.6.3492 -17 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в
    атмосферном воздухе городских и сельских поселений. Гигиенические нормативы
    [Электронный ресурс] – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
11. СанПиН 2.1.6.1032-01.2.1.6. Атмосферный воздух и воздух закрытых
    помещений, санитарная охрана воздуха. Гигиенические требования к
    обеспечению  качества атмосферного
    воздуха неселенных мест. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы.
    [Электронный ресурс] – Доступ из справ.-правовой системы
    «КонсультантПлюс».
12. Об
    утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры
    государственного регулирования в области охраны окружающей среды [Электронный ресурс]: распоряжение Правительства РФ от 08.07.2015
    № 1316-р. – Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
13. СанПиН
    2.1.5.980-00.2.1.5. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных
    объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные
    правила и нормы. [Электронный ресурс] – Доступ из справ.-правовой системы
    «КонсультантПлюс».
14. Об
    утверждении Методики разработки нормативов допустимых сбросов веществ и
    микроорганизмов в водные объекты для водопользователей [Электронный ресурс]:
    Приказ Минприроды России от 17.12.2007 № 333 – Доступ из справ.-правовой
    системы «КонсультантПлюс».
15. ГН
    2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде
    водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования [Электронный ресурс] – Доступ из
    справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
16. Об
    утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного
    значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных
    веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения [Электронный
    ресурс]: Приказ Минсельхоза России от 13.12.2016  № 552 – Доступ из справ.-правовой системы
    «КонсультантПлюс».
17. Сорокин
    Н.Д. Нормирование сбросов в новом году 
    // Экология производства. – 2018. – № 12. – С. 90 – 97.
18. Кодекс
    Российской Федерации об административных правонарушениях [Электронный ресурс]:
    федер. закон от 30.12.2001 № 195-ФЗ – Доступ из справ.-правовой системы
    «КонсультантПлюс».
19. Об утверждении требований к содержанию
    программы производственного экологического контроля, порядка и сроков
    представления отчета об организации и о результатах осуществления
    производственного экологического контроля [Электронный ресурс]: приказ
    Минприроды России от 28.02.2018 № 74. – Доступ из справ.-правовой системы
    «КонсультантПлюс».
20. Об утверждении формы заявки на получение комплексного экологического
    разрешения и формы комплексного экологического разрешения [Электронный ресурс]:
    Приказ Минприроды России от 11.10.2018 № 510 – Доступ из справ.-правовой
    системы «КонсультантПлюс».
21. Об
    утверждении перечня объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую
    среду, относящихся к I категории, вклад которых в суммарные выбросы, сбросы загрязняющих
    веществ в Российской Федерации составляет не менее 60 процентов [Электронный
    ресурс]: Приказ Минприроды России от 18.04.2018 № 154 – Доступ из
    справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
22. Об
    утверждении Правил разработки и утверждения методик расчета выбросов вредных
    (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарными источниками
    [Электронный ресурс]: постановление Правительства РФ от 16.05.2016 № 422. –
    Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
23. Об
    утверждении Правил установления санитарно-защитных зон и использования
    земельных участков, расположенных в границах санитарно-защитных зон [Электронный
    ресурс]: постановление Правительства РФ от 03.03.2018 № 222. – Доступ из
    справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

УДК 504.054

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10026

ОЦЕНКА
СОСТОЯНИЯ ПОЧВ СЕЛИТЕБНОЙ ЗОНЫ Г. ДЗЕРЖИНСКИЙ

THE ESTIMATION OF SOIL CONDITION IN RESIDENTAL AREA OF DZERZHINSKY TOWN

Рябова Эльхана Геннадьевна, старший преподаватель кафедры экологии и природопользования, Государственный
университет «Дубна» филиал «Угреша», г. Дзержинский

Riabova Elkhana G., Senior lecturer of a Department of Ecology and Environmental Management, State University “Dubna”, branch “Ugresha”, Dzerzhinsky town

Riabova E.G., ryabova_elhana@mail.ru

Аннотация:  Современные города, являясь центрами
концентрации людей, промышленных объектов и транспорта, испытывают огромное
антропогенное воздействие. Растущий уровень загрязнения оказывает негативное
влияние на здоровье жителей, снижая безопасность и качество среды.

Городские почвы выполняют
ряд значимых экосистемных функций, включая защитную – аккумулирование
загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов (ТМ), с целью предотвращения
их попадания в растения и грунтовые воды. Почва является стабильной системой,
на поверхностном слое которой осаждаются загрязняющие вещества из атмосферного
воздуха. Изучение состояния почв позволяет сделать выводы об уровне загрязнения
атмосферы в городе.

Summary: Modern cities as the centers of concentration of people, industry and
transport, have a serious anthropogenic pressure. Rising pollution level causes
a negative effect to citizens’ health, decreasing safety and quality of urban
areas.

Urban soils make a number of ecosystem functions,
including the protective one. They accumulate pollutants, such as heavy metals
(HM), to stave their ingress off plants and ground waters. Soil is a stable
system, and pollutants drop out the air to its surface. Researching soil
condition allows making a conclusion about air pollution in the city.

Ключевые слова: тяжелые металлы, урбанизированные территории, загрязнение,
почвы, селитебная зона, г. Дзержинский.

Key words: heavy metals, urban
territories, pollution, soils, residential area, Dzerzhinsky town.

Введение

Город Дзержинский
является городским округом в составе Московской области. Естественными почвами являются
дерново-подзолистые, однако на территории самого города характеризуются высокой
степенью преобразованности. [1]

Согласно [2], в
юго-восточной части ближайшего Подмосковья, в том числе и в г. Дзержинский
отмечены значительные концентрации цинка и свинца, что также подтверждается
результатами исследований, проводившихся в филиале «Угреша». По имеющимся
данным, почвы промышленной зоны г. Дзержинского, расположенной между МКАД и
ФЦДТ «Союз», характеризуются превышением ПДК по свинцу и кадмию – в 3 раза, а
по цинку – в 4 раза.

Селитебная зона города
составляет 2,23 км² и компактно расположена в восточной части
города. С учетом преобладающей розы ветров, городская жилая зона испытывает
влияние как со стороны стационарных источников загрязнения: ТЭЦ-22, ФЦДТ
«Союз», Московский нефтеперерабатывающий завод, так и со стороны постоянно
возрастающего количества личного автотранспорта. Это приводит к накоплению в
почвах различного рода загрязняющих веществ, включая ТМ, что сказывается на заболеваемости
населения и снижает комфортность проживания в городе.

Целью
данной работы является оценка состояния почв селитебной зоны г. Дзержинский.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

• отобрать фактический материал и провести анализ состояния почв селитебной зоны г. Дзержинский;
• составить интегральную картосхему почв селитебной зоны города с учетом полученных данных.

Материалы
и методы

Объектом
исследования являются почвы селитебной зоны г. Дзержинский.

Для этого в октябре 2018
г.  в селитебной зоне города, и в зонах,
примыкающих к ряду промышленных объектов, а также на территории Томилинского
лесопарка было заложено 50 прикопок глубиной 15 см. Образцы почвы высушивались,
измельчались и подготавливались согласно стандартной методике определения
валового содержания ТМ в почве и пыли. Анализ проводился на
атомно-абсорбционном спектрофотометре Shimadzu АА-6200 на следующие металлы:
Cu, Zn, Mn, Cd, Sr, Fe и Pb. Результаты исследования представлены  в таблице 1.

Данные о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) и ориентировочно-допустимых концентрациях (ОДК) тяжелых металлов в почвах взяты из гигиенических нормативов. [3, 4] Ввиду отсутствия данных о ПДК (ОДК) для стронция, за пороговую величину принят кларк стронция равный 300 мг/кг. [5] Для железа в качестве пороговой величины было взято фоновое содержание Fe в почвах Раменского района Московской области, составившее 6500 мг/кг. [6] Раменский район был выбран в качестве соседствующего субъекта, обладающего сходными геоэкологическими условиями.

При проведении анализа
было установлено, что территория города, в том числе, жилая зона, испытывают
значительное антропогенное воздействие. В большинстве точек отмечается
превышение ПДК по цинку и меди. В пробах, отобранных возле шоссе или близ
промышленных зон, наблюдается превышение ПДК по свинцу и кадмию. Средний
уровень превышения предельно допустимых концентраций составил 1,2 для меди, 1,3
– для свинца и 1,5 ПДК – для цинка. Максимальные концентрации ТМ были отмечены
для свинца – 24 ПДК – на территории, примыкающей к ДМУП «Благовест» (Т24). Для
кадмия максимальное превышение составило 7 ПДК – в палисаднике возле д. 9 по
ул. Лермонтова (Т49).

По результатам
исследования была составлена картосхема загрязнения почв селитебной зоны г.
Дзержинский тяжелыми металлами (рис. 1). Зонирование территории происходило на
5 категорий: нормальная (0-1,0 ПДК); дискомфортная (1,1-3,0 ПДК); напряженная
(3,1-5,0 ПДК); опасная (5,1-8,0 ПДК); и критическая (> 8,1 ПДК).

Как видно из рис. 1,
ситуация на большей части селитебной зоны является дискомфорной, т.е.
загрязнение почв по одному или нескольким тяжелым металлам превышает ПДК в 1-3
раза. Территории селитебной зоны, непосредственно примыкающие к автомобильным
дорогам или промышленным предприятиям, характеризуются повышенным уровнем
загрязнения. Здесь ситуация может быть охарактеризована как напряженная.
Наличие тяжелых металлов в концентрациях свыше 5,0 ПДК фиксируется лишь на
отдельных участках городской жилой зоны, и может быть связанно с загрязненными
привозными грунтами.

Выводы

Селитебная зона г.
Дзержинский характеризуется дискомфортной экологической обстановкой, связанной
с повышенным содержанием тяжелых металлов в почвах. Основными ТМ являются медь,
цинк, свинец и кадмий. Превышение ПДК по меди и цинку фиксируется в 60% проб
(1,1-5,4 ПДК). Превышение допустимых концентраций по свинцу отмечено в 9
точках, из них в двух превышение составило 7,6 ПДК и 24 ПДК, соответственно.
Повышенное содержание кадмия было обнаружено в пяти точках (1,2-7,0 ПДК).

По результатам
исследования была составлена картосхема селитебной зоны, с ранжированием
территории по степени их загрязненности. Данная картосхема может быть
рекомендована для использования администрацией города при проведении
мероприятий по мониторингу и реабилитации почвенного покрова, а также при
озеленении селитебной зоны – для выбора пород, устойчивых в повышенному
содержанию тяжелых металлов.

Литература

1. Балоян Б.М.,
   Чуднова Т.А., Юдина Н.В., Манаенкова Е.А. Оценка экологического состояния
   города Дзержинского в 2006 году // под ред. Б.М. Балояна. – Дзержинский:
   Колледж «Угреша». 2008. 198 с.
2. Волгин Д.А.
   Особенности распределения тяжелых металлов в антропогенно слабонарушенных
   почвах в зоне Московской агломерации. // Дисс. канд. геогр. наук. Москва. 2012.
   157 с.
3. Предельно
   допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы.
   М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 15 с. URL:
   http://meganorm.ru/Data2/1/4293850/4293850511.pdf (Дата обращения: 09.09.2019
   г.)
4. Ориентировочно
   допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические
   нормативы. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора,
   2009. 10 с. URL: http://meganorm.ru/Data2/1/4293828/4293828439.pdf (Дата
   обращения: 09.09.2019 г.)
5. Литвинович А.В,
   Лаврищев А.В. Стронций в системе удобрения (мелиоранты) – почва – природные
   воды – растения – животные (человек) // Агрохимия. 2008. №5. С. 73-86. URL:
   https://elibrary.ru/download/elibrary_9952704_44881265.pdf (Дата обращения:
   10.09.2019 г.)
6. Ежегодник.
   Загрязнение почв Российской Федерации токсикантами промышленного происхождения
   в 2016 г. // Обнинск: ФГБУ «НПО «Тайфун». 2017. 99 с. URL:
   http://www.rpatyphoon.ru/upload/medialibrary/625/ezheg_tpp_2016.pdf (Дата
   обращения: 10.09.2019 г.)

УДК 574+579 К-682

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10023

ВОЗМОЖНОСТИ
АНАЛИЗА ВЗАИМОСВЯЗЕЙ ПАРАМЕТРОВ ЭКОСИСТЕМ С ПАРАМЕТРАМИ ОРГАНИЗМОВ

POSSIBILITIES OF ANALYSIS OF THE RELATIONSHIP OF ECOSYSTEM PARAMETERS WITH THE ORGANISM PARAMETERS

Королев Юрий Николаевич, доктор биологических наук, профессор, Филиал «Угреша» государственного университета «Дубна», г. Дзержинский,

Балоян Бабкен Мушегович, доктор технических наук, профессор, Филиал «Угреша» государственного университета «Дубна», г. Дзержинский,

Шаповалов Дмитрий Анатольевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВО Государственный университет по землеустройству, г. Москва

Холин
Родион Николаевич, аспирант, ФГБОУ ВО Государственный
университет по землеустройству, г. Москва

Korolev Yu.N.

Baloyan B.M., bbaloyan@gmail.com

Shapovalov D.A., shapoval_ecology@mail.ru

Kholin R.N., rodion8049494@yandex.ru

Аннотация: Существование
биоценозов в широком диапазоне изменений окружающей среды возможно благодаря их
приспособительным изменениям. Литература указывает на ряд параметров
экосистемы, которые характеризуют её состояние, использовать на практике
которые проблематично. В то же время исследователи указывают на аналогию между
развитием биоценоза и онтогенезом организмов. Тогда важно в клетках организмов
найти аналоги параметров экосистем, характеризующих состояние организмов. В
качестве таковых предлагается использовать информацию о наличии (количестве) в
клетках важнейших биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов)
и об их пространственном распределении, а также структурной организации в
клетках, например, определённой ориентации в макромолекулах химических связей.
Для определения параметров «живой» клетки выбран метод спектроскопии
внутреннего отражения в ИК-диапазоне электромагнитного излучения.

Summary: Existence
of biocenoses in a wide range of environmental changes is possible due to their
adaptive changes. The literature points to a number of ecosystem parameters,
characterizing it’s state, the use of which in practice is problematic. At the
same time, the researchers point to an analogy between the development of
biocenosis and ontogenesis of organisms. Then it is important to find analogues
of ecosystem parameters in the cells of organisms characterizing the state of
organisms. It is proposed to use information on the presence (number) of the
most important biopolymers (proteins, nucleic acids, lipids, polysaccharides)
in the cells and their spatial distribution, as well as the structural organization
in the cells, for example, a certain orientation of chemical bonds in the
macromolecules as such. To determine the parameters of a “living”
cell, the method of internal reflection spectroscopy in the IR range of
electromagnetic radiation was chosen.

Ключевые
слова: Биоценоз, параметры экосистемы, состояние организмов.

Keywords: biocenosis, ecosystem parameters, state of organisms.

Введение

В условиях стремительно
увеличивающихся масштабов антропогенного воздействия на окружающую природу
происходит глубокая перестройка биоценозов как единого целого. Существование
биоценозов в широком диапазоне изменений окружающей среды возможно благодаря
приспособительным изменениям биоценозов, которые были названы экологическими
модификациями. Последние представляют собой единую взаимообусловленную систему
приспособлений, включающую в себя различные способы достижения соответствия
интенсивности и характера метаболизма биоценоза изменяющимся условиям среды
(экологический прогресс, экологическая модуляция, экологический регресс),
механизмы саморегуляции численности популяции, регуляторные механизмы особи,
приспособительные измене­ния органов растительных и животных организмов и
компенсаторно-приспособительные реакции в их элементарном проявлении на
клеточном и субклеточном уровнях. 

Указанная теория
модификаций обращает внимание на возможность использования показателей развития
организмов для характеристики состояния экосистем. Исследователи указывают на
«множество параллелей» между развитием экосистем и развитием организмов: не
только уровень организации отдельных видов организмов, но и уровень организации
их сообществ зависит от окружающей среды. Основные направления изменений
биоценозов в условиях загрязнения окружающей среды отражают сущность этой
зависимости.

Регуляторная система биосферы включает в себя
компенсаторно-приспособительные реакции на самых разнообразных уровнях. Это и
на клеточном и субклеточном уровнях, и приспособительные изменения органов
животных и растений, и регуляторные механизмы организмов, и механизмы
саморегуляции популяций, и регуляторные механизмы биоценозов – экологические
модификации.

Для рационального управления природоохранной деятельностью, для
создания системы высокоэффективного экологического мониторинга чрезвычайно
важно понимание того, что окружающая
природная среда реагирует на антропогенные воздействия, как иерархически
структурированная целостная планетарная экологическая система, а не как
конгломерат компонентов.

Из сказанного
следует, что для контроля состояния экосистем возможно использовать организмы
(в частности, микроорганизмы), входящие в них, т.к. при определённом изменении
среды система откликается соответствующей «реакцией», отражающейся в изменении
параметров организмов в соответствии с состоянием экосистемы [1]. Она проявляется либо в количественном
варианте (изменение количества тех или иных биохимических компонентов в
определённом объёме клетки, изменение степени пространственной ориентации этих
биохимических образований), либо в качественном варианте
(изменение векторов изменений градиентов концентраций биохимических
компонентов,  изменение векторов
изменений градиентов степени пространственной организации).

Методы
исследования и результаты

Чтобы рассмотреть возможности практической реализации сказанного, выделим на примере экологического прогресса базовые параметры экосистем, характеризующие их состояние, и сформулируем соответствующие им параметры клеток организмов, в частности, в популяции микроорганизмов (Таблица 1).

Все перечисленные
параметры показывают взаимосвязь между пространственными и временными
характеристиками биосистем, поэтому необходимо показать не только возможность
контроля всех перечисленных выше параметров клеток организмов, не только
взаимосвязь в изменениях этих параметров в популяции микроорганизмов, но и
возможную взаимосвязь их изменений с изменениями, происходящими в состоянии
экосистемы.

В качестве объектов
исследования использовали самые разнообразные организмы. Но для большинства
экспериментов были использованы культуры микроорганизмов. Во-первых,
микроорганизмы – одна из основных доминантных частей любой экосистемы. Это
своего рода собирательное понятие о способах существования земных организмов [2].

Мы обратились к
понятиям изотропности или анизотропности системы. В процессе эксперимента
необходимо получить данные о наличии, распределении и пространственной
упорядоченности биополимеров в клетках разных биологических систем с помощью
методов, обеспечивающих сохранность нативного состояния исследуемых объектов.
Нас должна интересовать возможность получения информации, позволяющей судить не
только о наличии или количестве в клетках важнейших биополимеров (белков,
нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов), но и об их пространственном
распределении, а также структурной организации в клетках, одним из параметров
которой является определённая ориентация в макромолекулах определенных
химических связей. Нужны методы для получения информации о процессах, которые
выражаются в пространственной переориентации отдельных (белковых, липидных и т.
д.) макромолекул. Можно предположить, что преимущественная ориентация
определённых химических связей в ансамблях макромолекулярных компонентов клеток
может характеризовать in
vivo
организованность биосистемы (соответственно и её функциональное состояние) в
определённый момент времени.

Открытость живых
систем предполагает возможность взаимодействия со средой обитания. Оно может быть
реализовано прежде всего через внешние структуры клетки (либо через контакты,
либо с помощью химических или физических взаимодействий). Тогда организация
внешних структур клетки должна иметь ряд особенностей.

Структурная
организация клеточных поверхностей и связанных с ними белковых веществ
претерпевает глубокие изменения в ходе развития клеток различного
происхождения.

Анализ современных
методов исследования показывает, что получение информации о таких сложных
объектах, как нативные клетки, перспективно осуществлять через регистрацию
изменений параметров электромагнитных излучений при их взаимодействии с
объектами исследований. Эти объекты, как правило, многокомпонентны,
гетерогенны, сильно рассеивают свет. Причём анализ их желательно вести по
слоям. Наиболее полно в настоящее время отвечают перечисленным выше требованиям
методы спектроскопии внутреннего отражения (СВО) [3].
Спектральные характеристики, полученные в поляризованном свете, дают к тому же
информацию и о преимущественной пространственной ориентации определённых химических
связей в макромолекулярных компонентах клетки. 

Проверка
на выживаемость микроорганизмов проводилась по принятой в микробиологии
методике. Подчеркнём, что при использовании предлагаемых методов объект может
изучаться в своем естественном состоянии без какой-либо дополнительной
подготовки.

Известно,
что при анализе биологических образцов (особенно для анализа целых клеток)
одним из самых информативных является ИК-диапазон электромагнитного излучения.

Теория
экологических модификаций позволила выделить «обязательные» параметры
экосистем, определяющие их состояние. Она показала, что необходим одновременный
комплексный контроль этих параметров, осуществить который за малый промежуток
времени практически невозможно.

Высказывания
экологов про аналогию между индивидуальным развитием биоценоза и онтогенезом
организмов, «множество параллелей» между развитием экосистем и развитием
организмов, позволили высказать следующую рабочую гипотезу.

Если
создать методологию одновременного контроля всех «обязательных» параметров
клеток организмов, то возможно ли получить информацию: а) о состоянии
организма; б) и нельзя ли эту возможность использовать для оценки состояния
экосистем.

Для
реализации всей этой программы был выбран и обоснован метод спектроскопии
внутреннего отражения. Сформулированы требования к методам анализа при работе с
интактными клетками [4].

Теория СВО доказывает возможность проведения спектрального анализа
различных веществ (в том числе и рассеивающих свет) на разной глубине
проникновения светового потока в исследуемый объект.

Таким образом, имеется возможность получать информацию о
градиентах как биохимического состава, так и о градиентах пространственной
организации клеток, а также о динамике этих изменений во времени.

Сформулируем предварительно условия, выполнение которых га­рантирует
возможность получения спектральной информации с разных глубин проникновения
светового потока в клетку: 1) появление в спектрах, полученных с разных глубин,
новых полос поглощения или исчезновение ранее обнаруженных полос; 2) если
различаются концентрации биохимических компонентов в разных структурах клетки,
то на разных глу­бинах должно изменяться соотношение полос поглощения,
характеризующих эти компоненты; 3) получение различных дихроичных отношений на
разных глубинах.

Проверку
возможности получения информации о процессах, происходящих во внешних
структурах клетки, и изменениях гетерогенности структурной организации целой
клетки провели при исследовании морских одноклеточных зеленых водорослей D. tertiolecta. Микроводоросли культивировали при температуре + (19-20) ⁰С,
освещенности 3 тыс. люкс, на питательной среде Гольдберга в периодическом
режиме. В качестве посевного материала использовали клетки культуры,
находящейся в стационарной фазе роста (30 суток). Объём инокулята составлял 5%;
начальная плотность клеток 0,5 10⁵ кл/мл; длительность эксперимента
50 суток. Исследовали неразрушенные клетки сразу же после внесения инокулята,
после 5-и, 15-и, 30-и и 50-и суток культивирования. Физиологическое состояние
микроводорослей и количество клеток в среде контролировали микроскопическими
методами.

Был
использован метод многократно нарушенного полного внутреннего отражения
(МНПВО), основанный на анализе неразрушенных клеток в ИК диапазоне области
1800-1200 см^-1. Метод МНПВО дает возможность получить информацию об
изменениях биохимического состава, концентрации и пространственной организации
важнейших биохимических компонентов клетки. Используемый для анализа материал,
содержащий клетки, готовили в виде водной пасты, наносили на измерительный
элемент и подсушивали при комнатной температуре в токе воздуха. Время от
нанесения объекта на элемент до начала записи характеристик, и время
регистрации не превышало 1-2 мин. 

Спектры пятидневной культуры были получены для целых клеток, их
внешних структур без поляризации и в поляризованном свете. Ввиду того, что в
качестве посевного материала использованы были клетки, находящиеся в
стационарной фазе роста, их спектры сходны со спектрами возрастной культуры
(30-ти суточной культуры). Однако, наблюдаются и характерные различия основных
биохимических компонентов для целых клеток и их внешних структур, что,
по-видимому, является следствием адаптации клеток к питательной среде,
отличающейся составом от 30-ти суточной. Для целых клеток также появляется
полоса 1450 см^-1, её нет во внешних структурах, что свидетельствует
о происходящем накоплении информации. Расчет дихроичных отношений для 5-ти
суточной культуры показывает, что этот показатель для внешних структур
приближается к 2, а для целых клеток – значительно отличается от 2. Такие
отношения должны быть характерны в те моменты культивирования, когда идет
адаптация клеток к среде обитания. Отметим также, что дихроичные отношения для
а1 и а2 для целых клеток имеют прямо противоположное направление.

Спектры целых клеток и их внешних структур 15-ти суточной культуры
в неполяризованном свете свидетельствуют о нормальном состоянии культуры. Во
внешних структурах на этом этапе культивирования появляется полоса в области
1600 см^-1, которая ранее не наблюдалась. В целых клетках она
отсутствует. Однако у 5-ти суточной культуры эта полоса в клетках
просматривается и полностью отсутствует во внешних структурах. Возможно, это
связано с тем, что происходит синтез и накопление в клетках метаболитов, а
затем их выход в среду через внешние структуры.

Расчет дихроичных отношений для 15-суточной культуры показывает,
что дихроичные отношения для внешних структур меньше 2-х, а для клеток –  близки к 2. Кроме того для полосы амид 1
дихроичные отношения для внешних структур больше 2, а для амид 2 – меньше 2,
т.е. направления векторов прямо противоположны.

В спектрах 30-ти суточной культуры, полученных в неполяризованном
свете с измерительным элементом из германия для внешних структур, отсутствуют
полосы поглощения в области 1240 см^-1, принадлежащие, в основном,
нуклеиновым кислотам, и значительное поглощение в области 1740 см^-1,
за которое отвечают липиды. Спектры, полученные на КО-2 для целых клеток, имеют
ярко выраженную полосу поглощения в области 1240 см^-1, что
подтверждает то, что ведется послойный анализ клетки без ее разрушения.
Появляется слабая полоса в диапазоне 1450 см^-1 и сильная полоса –
1400 см^-1 во внешних структурах, а для целых клеток наоборот – сильная
полоса в диапазоне 1450 см^-1, слабая – 1400 см^-1, что
свидетельствует, по-видимому, об обмене информацией клеток со средой. В
поляризованном свете по появившимся изменениям в полосах поглощения 1660 см^-1
и 1550 см^-1 можно объяснить значительные изменения отдельных составляющих
внешних слоев клетки.

Дихроичные отношения для амид 1 и амид 2 внешних структур близки к
2, а для клеток – отличаются от 2 и имеют прямо противоположное направление:
для амид 1 больше 2, а для амид 2 – меньше. Если сопоставить эти данные с данными
5-ти суточной культуры, то наблюдается прямо противоположное направление
векторов. Это характеризует функционирование системы, т.е. изменение её
состояния.

Спектры, полученные в неполяризованном свете для целых клеток и их
внешних структур после 50-ти суток культивирования, показывают, что поглощения
в области 1550 см^-1 существенно искажены. Это, по-видимому,
объясняется морфоструктурными изменениями клеток (начавшийся лизис). Полосы,
ответственные за содержание липидных компонентов значительно сильнее для целых
клеток, чем для внешних структур, что, вероятно, также свидетельствует о тех же
изменениях. Спектры, полученные в поляризованном свете, также свидетельствуют о
деструкции клеток, и характерная для внешних слоев полоса 1375 см^-1
отсутствует, а появляется полоса в области 1340 см^-1 и 1400 см^-1
(для параллельно поляризованного света).

После 50-ти
суток культивирования в наших условиях в культуре водорослей резко возрастает
количество лизированных клеток.

В процессе работы у клеток разного возраста были обнаружены
существенные различия в спектрах поглощения в области 1660 см^-1 и
1550 см^-1, которые принадлежат белковым компонентам. Расчёт
дихроичных отношений свидетельствует о структурных и биохимических изменениях,
происходящих во внешних слоях клеток. Получены данные об изменениях,
происходящих в целых, не разрушенных клетках, их внешних структурах, меняющемся
биохимическом составе и пространственной организации макромолекул важнейших
биополимеров в процессе культивирования микроводорослей.  Методика может быть использована для
проведения мониторинга в различных средах: почвы, вода, воздух [5,6].

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о том, что описанный метод
можно применять в работах по изучению изменений в культурах клеток как при
анализе причинности и механизмов перехода из одной фазы развития в другую, так
и при различном воздействии на эти культуры.

Учитывая возможности контроля характеристик во времени можно
сказать, что практически все параметры, аналогичные параметрам состояния экосистемы,
могут быть получены для любого организма.

Степень пространственно-временной организации структур клеток,
через которые осуществляется взаимодействие со средой обитания, характеризует
изменения живой системы в зависимости от этапа развития и от характера
взаимодействия со средой обитания.

Итак,
подтверждена возможность иметь информацию о процессах, происходящих во внешних
структурах клетки, и изменениях гетерогенности структурной организации целой
клетки.

Проведенные «контрольные» опыты позволили подойти к поиску
закономерностей, характеризующих состояние популяции микроорганизмов таким
образом, чтобы можно было использовать эти данные при построении эмпирической
модели на базе культуры микроорганизмов для оценки состояния экосистем.

Литература

1. Асланян
Р.Р. и др. Культуры микроорганизмов как пример информационного взаимодействия //
Вестник МГУ, сер. 16, биология, № 2, 2009, 19-25.

2. Гусев
М.В., Минеева Л.А. Микробиология. М.: ACADEMIA, 2003, 462
с.

3. Харрик Н.
Спектроскопия внутреннего отражения. М.: Мир, 1972, 353 с.

4. Балоян Б.М., Чуднова
Т.А., Королева С.Ю., Королев Ю.Н. Способ получения информации при
экомониторинге с помощью дисперсии оптического вращения. Прикладная экология.
Опыт, результаты, прогнозы. Выпуск 2. Дзержинский. 2009, 131-135.

5. Щербаков А.Ю., Карев С.Ю., Абрамцев В.С., Прохоров И.С., Шаповалов Д.А., Скибарко А.П. Вопросы подготовки и контроля качества искусственно созданных грунтов для озеленения московских газонов // Экологические системы и приборы.- 2012.- № 10.- с. 28-33.

6. Шаповалов Д.А., Груздев В.С., Балоян Б.М., Ухоботина Е.В., Хромов В.М.  Тяжёлые металлы в малых водоёмах Подмосковья // Мелиорация и водное хозяйство.- 2009.- № 6.- с. 20-23.

УДК 911.2

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10020

СОЗДАНИЕ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА НА ЗЕМЛЯХ ПОСЕЛЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ НОВОМОСКОВСКОГО
АДМИНИСТРАТИВНОГО ОКРУГА Г. МОСКВЫ)

Елманов
Александр Константинович, аспирант, Государственный
университет по землеустройству, г. Москва

Аннотация: В
статье отмечается важность создания экологического каркаса, как основы
экологического планирования территории и улучшения экологической обстановки в
условиях урбанизации, рассматривается возможность включения свободных участков городской
территории в экологиче­ский каркас города.

Ключевые слова: урбанизированная территория, экологический каркас, эколого-хозяйственный баланс, экологическое планирование.

В настоящее время процесс урбанизации сопровождается ростом
антропогенной нагрузки на все компоненты природной среды. Для сохранения и
повышения качества природной среды предлагается концепция экологического
каркаса (ЭК). Многие исследователи считают, что ЭК – это важный инструмент,
позволяющий сделать территориальное планирование экологически ориентированным [1].
В настоящей работе рассмотрены возможные варианты формирования экологического
каркаса, на территории Новомосковского округа г. Москвы.

Материалы исследования. Новомосковский административный округ (НАО) был создан 1 июля 2012 года в рамках проекта по расширению территории столицы. Он расположен в юго-западной части Москвы и граничит с Троицким, Западным и Юго-Западным округами. На территории округа находится 11 поселений. Площадь округа составляет 383,9 кв. км. За последние 7 лет население НАО увеличилось с 157 546 до 234 226 человек (рис. 1).

НАО
обладает значительными по площади свободными участками, что открывает
потенциальную возможность для их освоения. При планировании
экологического каркаса необходимо учитывать природные и географические особенности этих земель.

Прежде, чем приступить к конструированию экологического
каркаса, необходимо проведение эколого-функционального зонирования территории.
Такое зонирование позволит определить степень устойчивости ландшафтов к
антропогенным нагрузкам. [2]. Основные задачи зонирования:

1 – выявить участки, способные выполнять средоформирующую
функцию;

2 – выявить участки, дестабилизирующие природную среду и
указать на причины, приводящие к этой дестабилизации;

3 – обозначить важность сохранения городских лесов, как территорий,
выполняющих средостабилизирующую функцию.

Принципы конструирования экологического каркаса.

Понятие экологического
каркаса составляет важную часть экологического планирования земель поселений и может
содействовать сохранению качества природной среды урбанизированных территорий.
В связи с этим целесообразно включение в экологический каркас наиболее ценных
природных компонентов природного ландшафта: водных объектов, водоохраной зоны,
уникальных природных и культурных объектов, лесопарков.

Е. Ю. Колбовский определяет  экологический каркас, как набор и
пространственное сочетание природных «диких» и культурных ландшафтов,
обеспечивающее экологиче­скую стабильность территории соответствующего уровня,
а также как совокупность экосистем с индивидуальным режимом природо­пользования,
образующих пространственно организованную инфраструктуру, которая поддерживает
экологическую стабильность территории, предотвра­щая потерю биоразнообразия и
деградацию ландшафта [3]. Создание экологического каркаса направлено на
сохранение долговременной экологической устойчивости региона.

В концепцию экологического
каркаса входит: 1) создание комплекса земель с ограниченным режимом
использования; 2) введение особого юридического статуса эко­логического
каркаса; 3) поддержание устойчивости эко­логического каркаса экономическими
методами; 4) формирование единой управляющей структуры; 5) воссоздание
природных экосистем. При реализации концепции особое значение имеет процедура, предваряющая
ландшафтное планирование – эколого-хозяйственная оценка земель [4].

Для этой цели разработана методика
эколого-хозяйственного баланса (ЭХБ) территории –
это сбалансированное соотношение
различных видов деятельности и интересов различных групп населения на территории с учетом
потенциальных и реальных возможностей природы, что обеспечивает устойчивое развитие природы
и общества, воспроизводство природных (возобновимых) ресурсов и не вызывает экологических
изменений и последствий [5].

Колбовский Е.Ю. рассматри­вает экологический каркас
города в качестве средостабилизирующей территори­альной системы,
целенаправленно формируемой для улучшения эко­логической ситуации
урбанизированных территорий. Эта система состоит из различных по типу,
размерности и функциональному назначению элементов культурного ландшафта,
пространственно связанных в единую “живую” сеть, которая состоит из
“ядер” – площадных элементов каркаса и “коридоров” – его
линейных элементов [6].

Площадные элементы – национальные
парки, заповедники, заказники – выполняют функцию сохранения природных комплексов,
поддержания видового разнообразия.

Линейные элементы экологического
каркаса выполняют следующие функции: поддержание его целостности, обеспечение
перемещения подвижных элементов природной среды.

Точечные элементы – это отдельные уникальные природные объекты.

Особенности формирования экологического
каркаса на территории НАО.

План развития НАО предусматривает значительные объемы
строительства, реконструкцию существующих и строительство новых
автомагистралей, развитие
инженерной инфраструктуры. Урбанизация
такого масштаба может значительно повлиять на баланс между природной средой и хозяйственной
деятельностью человека. При этом необходимо стремиться к сохранению норматива
площади зеленых насаждений для средних и крупных городов (не менее 50
% вместе с зеленой зоной). [7].

Одним из путей увеличения площади
озелененных территорий может стать включение в экологический каркас участков,
относящихся к определенным категориям. Та­кими участками могут стать:
несанкционированные свалки, береговая линия рек, ветхое жильё,  объекты утилизации, заброшенные
сельскохозяйственные угодья.

Территория Новомосковского
округа освоена неравномерно, поэтому в различных поселениях потенциальное ядро
экологического каркаса может быть более или менее мощным. Городские леса
Новомосковского округа, такие как Валуевский лесопарк, могут быть
охарактеризованы, как площадные элементы. Функции линейных
элементов экологического каркаса могут выполнять реки Сосенка и Зименка.
 

Освоение новых территорий предусматривает
создание новых и реконструкцию имеющихся транспортных магистралей. Расширение
транспортной сети может значительно осложнить задачу сохранения крупных зеленых
массивов, выполняющих средоформирующую функцию. Прокладка дорог через городские
леса уменьшает их размеры, усиливает фрагментацию, что приводит к уменьшению
видового разнообразия и ослаблению способности к саморегуляции.

Следует отметить, что
крупные водные объекты на территории НАО отсутствуют. Поэтому имеющиеся водоемы
требуют особенного внимания. Для того, чтобы реки, как линейные элементы
каркаса функционировали стабильно, целесообразно расширить водоохранную зону до
размеров, способных поддерживать целостность каркаса.

Использование результатов
исследования для улучшения качества городской среды.

В качестве рекомендаций можно предложить несколько
направлений экологического планирования территории:

1) формирование экологического каркаса как единой
пространственной системы;

2) сохранение крупных зеленых территорий, обеспечивающих
высокое видовое разнообразие;

3) равномерное распределение элементов каркаса на территории
округа;

4) улучшение качества водоемов и организация рекреационных
зон в прибрежной зоне;

5) корректировка планов развития
транспортной сети для сохранения наиболее ценных элементов природной системы.

Заключение

В условиях обострения экологических
проблем все большее значение приобретают земли «экологического назначения». Они
обеспечивают условия жизнедея­тельности населения, и поддерживают экологический
баланс на локальном и региональном уровнях. Эти земли являются важнейшим
элементом организации территории и основой ее экологического планирования.

Разработка генерального плана города
должна опираться на сохранение и развитие экологического каркаса, выполняющего
средообразующие, природоохранные, рекреационные и оздоровительные функции и
обеспечиваю­щего улучшение состояния городских земель и природной среды, что
создаёт благоприятные условий для жизни и отдыха горожан.

Литература

1.
Мирзеханова, З.Г.Экологический
каркас территории в стратегии устойчивого развития: анализ подходов, назначение,
содержание // География и природные ресурсы. 2001. № 2. С. 154-158.

2.
Нарбут, Н.А.Стратегия
формирования экологического каркаса городской территории (на примере
Хабаровска) / Н.А. Нарбут, Л.А. Антонова и др. – Владивосток- Хабаровск:
ДВО РАН, 2002. 129 с.

3. Колбовский Е.Ю., Морозова В.В. Ландшафтное
планирование и формирование сетей охраняемых природных территорий М. – Яр.:
ИГРАН, Изд-во ЯГПУ, 2001.

4. Нарбут H.A., Антонова Л.А.,
Матюшкина Л.А. и др. Стратегия формирования экологического каркаса городской
территории (на примере Хабаров­ска). Владивосток-Хабаровск: ДВО РАН, 2002. –
129с.

5. Кочуров Б. И.
Экодиагностика и
сбалансированное развитие / Б.
И. Кочуров. – М.-Смоленск : Маджента,
2003. – 384 с

6. Колбовский, Е.Ю.Городской
ландшафт и конструирование экологического каркаса города // Инженерная география.
Экология урбанизированных территорий: Докл. IV Междун. конф. – Ярославль:
Изд-во ЯГПУ, 1999. С. 78- 83.

7.Комарова
Н. Г.Изменение городской среды в урбанизированном мире:
взгляд современника //Изменение природной среды на рубеже тысячелетий: труды
Междунар. электронной конф. Тбилиси–Москва, 2006.

УДК 504.75.05

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-10007

СООТНОШЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОЦЕНКИ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

COMPARISON OF THE RESULTS OF THE ANALYSIS OF EXPOSURE TO AIR IN THE FRAMEWORK OF ESTABLISHING STANDARDS FOR MAXIMUM PERMISSIBLE EMISSIONS AND ASSESSING THE RISK TO PUBLIC HEALTH

Бабкен Мушегович Балоян, доктор технических наук, профессор кафедры экологии и природопользования филиала «Угреша» государственного университета «Дубна», г. Дзержинский Московской области, email: bbaloyan@gmail.com

Дмитрий Анатольевич Шаповалов, доктор технических наук, профессор кафедры почвоведения, экологии и природопользования ФГБОУ ВО Государственного университета по землеустройству, г. Москва, email: shapoval_ecology@mail.ru

Юрий Петрович Чернов, кандидат технических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, филиала «Угреша» государственного университета «Дубна», г. Дзержинский Московской области, email: yurchernov@mail.ru

Babken Mushegovich Baloyan, doctor of engeneering, professor, department of ecology and nature management, «Ugresha» branch of  «Dubna» state university, Dzerzhinsky, Moscow region, bbaloyan@gmail.com

Yuri Petrovich Chernov, candidate of engeneering, associate professor, department of ecology and nature management, «Ugresha» branch of  «Dubna» state university, Dzerzhinsky, Moscow region

Dmitriy Anatolevich Shapovalov, doctor of technical sciences, professor department of soil science, ecology and nature management, State University of Land Use Planning, Moscow, Russia, e-mail: shapoval_ecology@mail.ru

Аннотация: В статье
представлено сопоставление результатов оценки допустимости воздействия выбросов промышленных
объектов с привлечением классического санитарно-гигиенического нормирования и
на основе оценки неканцерогенного риска для здоровья населения при хроническом
и остром ингаляционном воздействии выбросов промышленных предприятий.
Проанализированы причины различий в результатах оценки. Установлено, что одна
из причин обусловлена тем, что для некоторых загрязняющих веществ имеют место
существенные различия между значениями санитарно-гигиенических нормативов (ПДК)
и критериев оценки риска – референтными концентрациями. Другие причины связаны
с особенностями методологии оценки рисков здоровью населения, при которой для
проведения расчетов рассеивания загрязняющих веществ в качестве основных
исходных данных используются не значения мощности их максимально-разового
выброса, а осреднённые значения мощности выброса минимум за один год. Важным обстоятельством
также может быть различие между количеством веществ с однонаправленным
токсическим действием и количеством веществ, входящих в группу суммации. В
статье также уделено внимание порой не вполне обоснованному ограниченному
использованию процедуры оценки риска для здоровья населения при обосновании
санитарно-защитных зон.

Summary: The article presents a comparison of the results of
the assessment of the permissibility of the impact of industrial facilities
with the classical involvement of sanitary and hygienic rationing and based on
an assessment of non-carcinogenic public health risk from chronic and acute
inhalation exposure to industrial emissions. The reasons for the differences in
the evaluation results are analyzed. It was established that one
of the reasons is due to the fact that for some pollutants there are
significant differences between sanitary and hygienic standards and risk
assessment criteria – reference concentrations. The second
reason is related to the methodology for assessing health risks to the
population, in which for carrying out calculations of dispersion of pollutants,
the main source data are not the values of the power of their maximum single
release, but the average values of the power of release at least one year. An important
circumstance may also be the difference between the number of substances with
unidirectional toxic effects and the number of substances in the group of
summation. The article also pays
attention to the sometimes not quite reasonable limited use of the procedure
for assessing the risk to public health in justifying sanitary protection
zones.

Ключевые слова: экология,
зона санитарной охраны, риски для здоровья, выбросы в атмосферу, рассеивание
загрязняющих веществ.

Keywords: ecology, sanitary protection area, health risks, air emissions,
dispersion of pollutants

Введение

Анализ и оценка риска здоровью населения при
воздействии на атмосферный воздух выбросов промышленных предприятий являются
одними их наиболее быстро развивающихся междисциплинарных направлений в
современной науке и практике. Документом, отражающим в полной мере классическую
методологию оценки риска для здоровья населения при воздействии химических
веществ, загрязняющих окружающую среду, принятую международным научным
сообществом до сих пор в России остается руководство Р 2.1.10.1920-04 [1]. За
время с момента его утверждения экологами и санитарными врачами накоплен
большой опыт в области анализа риска и его важнейшего компонента – управления
риском [2,3]. Появились также новые методологические тенденции в проведении
расчетов. Однако, до настоящего времени этот документ остается без изменений.

Не смотря на
всю важность процедуры оценки риска для здоровья населения при использовании ее
в качестве критерия снижения вредного воздействия на человека факторов среды
обитания, до настоящего времени законодательно не утверждена обязательность её
проведения при разработке проектной документации на строительство или
реконструкцию объектов, являющихся источником неблагоприятного воздействия на
человека. То есть в рамках процедуры оценки воздействия на окружающую среду
(ОВОС) оценку рисков можно не проводить.

Методология исследования и результаты

Важнейшим
инструментом регулирования качества окружающей среды является разработка и
установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих
веществ в атмосферу. Нормирование основано на достижении гигиенических
критериев качества атмосферного воздуха населенных мест, при этом сложившаяся
практика ориентирует предприятия на установление нормативов выбросов по
критериям ПДКм.р. [4]. Таким образом,
разработка проекта нормативов ПДВ является видом природоохранной деятельности,
на которое также не распространяется требование о необходимости выполнения
оценки риска.

В то же время
при разработке проекта обоснования санитарно-защитной зоны (СЗЗ) в соответствии с требованием СанПиН
2.2.1/2.1.1.1200-03 [5] её размер для
предприятий I и II класса опасности должен обеспечивать уменьшение воздействия
загрязнения на атмосферный воздух до значений, установленных как санитарно-гигиеническими
нормативами, так и до величин приемлемого риска для здоровья населения.

Основным критерием установления нормативов предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферный воздух является соблюдение в приземном слое атмосферы на жилой застройке или на границе СЗЗ условия C/ПДК_мр ≤ 1. В случаях, если в выбросах предприятия содержатся несколько загрязняющих веществ, обладающих эффектом суммации вредного воздействия, то качество воздуха будет отвечать установленным нормативам при соблюдении условия:

C₁/ПДК₁
+ C₂/ПДК₂ +… C_n/ПДК_n ≤ 1,

где
С₁, С₂ , С_п – концентрации вредных
веществ, обладающих эффектом суммации; ПДК₁,
ПДК₂…., ПДК_п – соответствующие им предельно
допустимые концентрации.

Характеристика
риска развития неканцерогенных эффектов осуществляется путем сравнения
фактических уровней экспозиции с безопасными уровнями воздействия.

Характеристика
риска развития не канцерогенных эффектов для отдельных веществ проводится на
основе расчета коэффициента опасности по формулам:

HQ = C₂/ARfC

HQ = C₁/RfC

где
HQ – коэффициент опасности;

С₁
– среднегодовая концентрация (для хронического ингаляционного воздействия) ,
мг/м³;

C₂ –концентрация
при максимально-разовом выбросе (для острого ингаляционного воздействия), мг/м³;

RfC, ARfC
– референтная (безопасная) концентрация, мг/м³ для хронических и
кратковременных острых воздействий, соответственно.

Референтная
концентрация представляет собой нормативную величину непрерывного
ингаляционного воздействия на человеческую популяцию (включая чувствительные
подгруппы), при которой не наблюдается заметный риск вредных неканцерогенных
эффектов на протяжении всей жизни.

При
величине коэффициента опасности (HQ),
равной или меньшей 1,0, риск вредных эффектов рассматривается как допустимый.
Если коэффициент опасности превышает единицу, то вероятность возникновения
вредных эффектов у человека возрастает пропорционально увеличению.

Характеристика
риска развития не канцерогенных эффектов при комбинированном воздействии
химических соединений проводится на основе расчета индекса опасности (HI):

HI = å
HQi

где
HQi – коэффициент опасности для
отдельных компонентов смеси воздействующих веществ.

Для
неканцерогенных химических веществ аддитивность признается в случае их
однонаправленного токсического действия. В соответствии с международными
рекомендациями, под “однонаправленным” действием условно понимается
влияние веществ на одни и те же органы или системы (например, легкие, печень,
центральную нервную систему, процессы развития организма и др.).

В ряде работ
производилось сравнение результатов анализа воздействия на атмосферный воздух в
рамках установления нормативов ПДВ и оценки риска для здоровья населения при
ингаляционном воздействии выбросов промышленных предприятий. Вот некоторые из
них. В статье [6] для объектов, деятельность которых связана с хранением и
перегрузкой нефти, при соблюдении
установленных нормативов ПДВ, не обеспечивается приемлемый риск для здоровья
населения, постоянно проживающего вблизи границы СЗЗ. При хроническом
ингаляционном воздействии индексы опасности выше допустимого уровня
регистрируются по болезням органов дыхания, иммунной системы, центральной
нервной системы и болезням крови. В
работе [7] было выявлено расхождение
между результатами натурных исследований по определению формальдегида,
концентрации которого не превышают во всех точках мониторинга
санитарно-гигиенических нормативов и недопустимыми величинами канцерогенного
риска.

При выполнении проектных
работ по обоснованию СЗЗ для ТЭЦ [8], относящейся в соответствии с классификацией [5] к III
классу опасности не было необходимости производить расчеты по оценке риска для
здоровья населения при воздействии его выбросов. Однако, принимая во внимание,
что предприятие
находится в районе с серьёзными планировочными ограничениями, они были
выполнены.

Расчет
рассеивания выбрасываемых от ТЭЦ загрязняющих веществ, проведенный для 17
веществ и 5 групп суммации с учетом фонового загрязнения, выделяемых как при
сжигании природного газа, так и при сжигании резервного топлива – мазута, показал,
что их уровень воздействия на жилой застройке не превышает значений
санитарно-гигиенических нормативов.

Наибольший
уровень риска для здоровья населения при кратковременном (остром) ингаляционном
воздействии был определён при комбинированном воздействии вредных веществ на
органы дыхания, выбрасываемых при сжигании мазута. Этим однонаправленным
воздействием, обладают следующие вещества: диоксид и оксид азота, серная
кислота, сажа, серы диоксид, гидразин гидрат, бензин и мазутная зола
теплоэлектростанций (в пересчете на ванадий). В качестве исходных данных
использовались максимально-разовые значения экспозиций. Результаты оценки риска
в виде значений индекса опасности HI
свидетельствуют о «среднем» уровне риска в соответствии с принятыми
количественными критериями их классификации (максимальное значение индекса опасности
для органов дыхания на жилой застройке равно 4,0), т.е. риск приемлем для
профессиональных групп и неприемлем для населения в целом. Появление такого
риска требует разработки и проведения плановых оздоровительных мероприятий в
условиях населенных мест.

Таким
образом, при использовании резервного топлива (мазута) достаточность размера
санитарно-защитной зоны может быть обеспечена только с помощью мероприятий по
снижению выброса мазутной золы для достижения приемлемого неканцерогенного
риска.

Такие
существенные различия в результатах оценки допустимости воздействия выбросов от
промышленных объектов с привлечением санитарно-гигиенического нормирования и на
основе оценки риска для здоровья населения обусловлены рядом причин. Первая из которых
вызвана тем, что для некоторых загрязняющих веществ имеют место существенные
различия между санитарно-гигиеническими нормативами ПДК_сс и ПДК_мр
и критериями оценки риска – референтными концентрациями при остром ARfC
и хроническом RfC ингаляционном
воздействии. Причем отличаются они порой в десятки раз. Так, например, для
мазутной золы теплоэлектростанций (в пересчете на ванадий) ПДКс.с. равна 0,002
мг/м³, а референтная концентрация для ванадия при хроническом
ингаляционном воздействии RfC
составляет 7×10^-5
мг/м³, т.е. в 29 раз меньше. Референтная же концентрация при остром
ингаляционном воздействии RfC
составляет 0,0002 мг/м³, т.е. в 10 раз меньше.

Вторая
причина может в какой-то степени компенсировать первую за счет того, что при
классическом нормировании при проведении расчетов рассеивания загрязняющих
веществ используются значения мощности их максимально-разового выброса в г/c, а при оценке риска для здоровья
населения – более низкие осреднённые значения мощности выброса минимум за один
год. Причем в качестве исходных данных используется годовой валовый выброс в
т/год), который пересчитывается в г/c.
В качестве исключения могут быть ситуации, когда они практически равны, если
источник выброса загрязняющих веществ функционирует с одинаковой мощностью в
течение всего года, что практически невозможно.

Следует
также отметить, что при расчете индекса опасности HI, как правило, используется
сумма коэффициентов опасности HQ
для
большего количества веществ с однонаправленным токсическим действием (в
рассмотренном случае их 8) по сравнению с количеством веществ, входящих в
группу суммации при разработке проекта нормативов ПДВ (там их было 4 – азота
оксид и диоксид, серы диоксид и мазутная зола). Таким образом, это
обстоятельство свидетельствует о более «жестких» условиях при оценке риска
здоровью населения.  

Таким
образом, перечисленные выше причины могут приводить к существенному
несовпадению результатов оценивания допустимости воздействия на атмосферный
воздух с помощью этих двух рассматриваемых подходов.

При разработке проектных материалов по обоснованию
санитарно-защитных зон специалистам-экологам, работающим в
области экологического проектирования, необходимо очень хорошо ориентироваться
во всех вопросах, связанных с оценкой рисков здоровью населения и владеть
соответствующей методикой как для плодотворного взаимодействия с учреждениями,
имеющими сертификат соответствия на проведение работ в данной области, так и
для проведения подобных работ самостоятельно. Проведение оценки риска здоровью
населения на ранних стадиях проектирования позволяет избежать ситуации, когда
при допустимости воздействия на окружающую среду по всем факторам [9,10], риск
здоровью населения оказывается высоким, что вынуждает к принятию дополнительных
природоохранных мероприятий, а порой и к принципиально новым проектным
решениям.

Заключение

Основными результатами проведённого
краткого обзора работ, в которых производилось сопоставление результатов
экологического нормирования и оценки риска для здоровья населения является
вывод о том, что между действующими нормативными и методическими документами,
обеспечивающими охрану атмосферного воздуха и защиту здоровья населения
требуется дополнительная гармонизация. Ограниченное же использование процедуры
оценки риска, в соответствии с [5], не всегда может быть оправдано, т. к. её,
прежде всего, нужно использовать исходя из анализа конкретной градостроительной
ситуации и опираясь на интересы населения.

Библиографический список

1. Руководство по
оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ,
загрязняющих окружающую среду. Р 2.1.10.1920-04, утвержденное Главным
государственным санитарным врачом Российской Федерации 05.03.2004.

2.
Современные проблемы оценки риска воздействия факторов окружающей среды на
здоровье населения и пути ее совершенствования / Ю.А. Рахманин, С.М. Новиков,
С.Л. Авалиани, О.О. Синицына, Т.А. Шашина // Анализ риска здоровью. – 2015. –
№2. – С. 4–11

3.
Ракитский В.Н., Авалиани С. Л., Шашииа Т.А., Додина Н.С. Актуальные проблемы
управления рисками здоровью населения в России // Гигиена и санитария. ‒ т. 97, ‒№6. ‒2018.
– С. 572–575.

4.
Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов ЗВ в
атмосферный воздух (дополненное и переработанное и введенное в действие письмом
Минприроды РФ №05-12-47/4521 от 29.03.2012 г.), НИИ Атмосфера, С-Петербург. ‒2012.

5. Санитарно-защитные зоны и санитарная
классификация предприятий, сооружений и иных объектов.
Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03.

6.
Евдошенко В.С., Фокин С.Г., Май И.В. К оценке достаточности допустимых
выбросов объектов по перегрузке нефти для обеспечения приемлемого риска для
здоровья населения //Здоровье населения и среда обитания.
‒2012. ‒№ 11.
– С. 4–7.

7. Гасилин В.В., Бочаров
Е.П., Вахитов К.Х., Попов Г.О., Айзатуллин А.А.Санитарно-гигиеническая
оценка атмосферного воздуха и оценка канцерогенного риска для здоровья
населения в крупном промышленном городе // Здоровье населения и среда обитания.
‒ 2013. ‒
№ 4
(241). – С. 42–44.

8. Чернов Ю. П., Вербицкая Т. А. Особенности обоснования санитарно-защитной зоны для
ТЭЦ // Вестник
Международного университета природы, общества и человека «Дубна». Серия «Естественные
и инженерные науки». ‒2016
‒№ 1 (33). – C. 56–61.

9. Щербаков
А.Ю., Карев С.Ю., Абрамцев В.С., Прохоров И.С., Шаповалов Д.А., Скибарко А.П. Вопросы подготовки и контроля
качества искусственно созданных грунтов для озеленения московских газонов//
Экологические
системы и приборы.- 2012.- № 10.- с. 28-33.

10 Шаповалов Д.А., Груздев В.С., Балоян Б.М., Ухоботина Е.В., Хромов В.М.
. Тяжёлые металлы в малых водоёмах Подмосковья// Мелиорация и водное хозяйство.- 2009.- № 6.- с. 20-23.

References

1.
Guidelines for the assessment of public health risks from exposure to chemicals
that pollute the environment. R 2.1.10.1920-04, approved by the Chief state
sanitary doctor of the Russian Federation 05.03.2004.

2.
Rakhmanin Y.A., Novikov S.М., Аvаliani S.L., Sinitsyna
O.O., Shashina T.A. Аctual problems of environmental factors risk assessment on human health
and ways to improve it // Analysis of health risk. ‒ 2015. ‒ №2. ‒ P. 4–11.

3.
Rakitskiy V.N., Avaliani S. L., Shashiia T.A., Dodina N.S. Actual problems of
public health risk management in Russia // Hygiene and sanitation. ‒ vol. 97, ‒№6. ‒2018. – P. 572–575.

4.
Guidelines for the calculation, regulation and control of pollutants emissions
into the atmosphere (supplemented and revised and put into effect by letter
from RF Ministry of nature №05-12-47/4521 from 29.03.2012), RI Atmosphere, S.
Petersburg. ‒2012.

5.
Sanitary protection zones and sanitary classification of enterprises,
structures and other objects. Sanitary and epidemiological rules and
regulations SanRaR 2.2.1/2.1.1.1200-03.

6.
Evdoshenko V.S., Fokin C.G., May I.V. Assessment of the sufficiency of permissible
emissions of oil transshipment facilities to ensure an acceptable risk to
public health //Public health and environment . ‒2012. ‒№ 11. – P. 4–7.

7.
Gasilin V.V., Bocharov E.P., Vakhitov K.H., Popov G.O., Ayzatullin A.A.
Sanitary and hygienic assessment of atmospheric air and public health
carcinogenic risk assessment in large industrial city // Public health and
environment. ‒ 2013. ‒ № 4 (241). – P. 42–44.

8.
Chernov Y. P., Verbitskaya T. A. Features of substantiation of sanitary
protection zone for CHP // Bulletin Of the international University of nature,
society and man “Dubna”. “Natural and engineering Sciences»
series. ‒2016 ‒№ 1 (33). – P. 56–61.

9. Scherbakov A. Y., etc. Issues of preparation and quality control of artificially created soils
for landscaping Moscow lawns. // Ecological systems and devices. .- 2012.- № 10.- pp. 28-33.

10.
Shapovalov D.A., etc. Heavy metals in small bodies of water near Moscow. // Irrigation and Water Management. -2009.- № 6.-
pp. 20-23.

DOI 10.24411/2413-046Х-2019-19056

Обоснование применения и разработка комплекса мероприятий по защите природных вод в районе расположения хвостовых хозяйств на примере горно-обогатительных комбинатов Южного Урала

Харько Полина Александровна, Санкт-Петербургский горный университет, pol2904@yandex.ru

Бабенко Дмитрий Александрович, Санкт-Петербургский горный университет, dima_babenko93@mail.ru

Аннотация: Постоянный рост численности населения на планете, а также экономика, ориентированная на сверхпотребление товаров и услуг, ведёт к увеличению потребления материальных ресурсов. Основой производства любых материальных ценностей является горная промышленность, которая в связи с увеличивающимися объёмами добычи и переработки сырья, а также длительностью при разработке месторождений, увеличивает негативное воздействие на компоненты природной среды. В результате горного производства помимо полезной человечеству продукции (менее 10% от общих объемов добычи) образуется огромное количество отходов добычи и переработки (вскрышные породы, отходы обогащения). Размещение данных отходов зачастую занимает бо́льшую часть земельного отвода предприятий. Компоненты, входящие в состав минеральных отходов, находясь на открытом воздухе, под воздействием климатических факторов, способны трансформироваться в новые соединения и мигрировать на десятки и сотни километров от места своего первичного расположения, что приводит к загрязнению компонентов природной среды.

Summary: The constant growth of the population on the planet, as well as the economy focused on the overconsumption of goods and services, leads to an increase in the consumption of material resources. The basis for the production of any material assets is the mining industry, which due to the increasing volumes of extraction and processing of raw materials, as well as the duration of the development of deposits, increases the negative impact on the components of the natural environment. As a result of mining, in addition to products useful to mankind (less than 10% of the total production), a huge amount of mining and processing waste (overburden, enrichment waste) is formed. Disposal of these wastes often occupies a large part of the land allotment of enterprises. The components included in the composition of mineral waste, being in the open air, under the influence of climatic factors, can be transformed into new compounds and migrate to tens and hundreds of kilometers from the place of its primary location, which leads to pollution of the components of the natural environment.

Ключевые слова: комплекс мероприятий, природные воды, защита, природная среда.

Key words: complex of measures, natural waters, protection, natural environment.

ВВЕДЕНИЕ

Природная
среда районов складирования сульфидсодержащих отходов подвергается наиболее
значительной техногенной нагрузке. Сульфидная сера окисляется, формируются кислые
дренажные воды, вследствие чего образуются лито- и гидрогеохимические ореолы
загрязнения с крайне низкими значениями водородного показателя. Это приводит к изменению
состава поверхностных и подземных вод, донных отложений, почв, уничтожению фито-
и биоценозов.

Для
снижения подобной негативной нагрузки уже действующих на данный момент
горнодобывающих предприятий на компоненты природной среды необходимо произвести
оценку воздействия складируемых сульфидсодержащих отходов на окружающую среду, а
также создание и внедрение средозащитных мероприятий по предотвращению этого
воздействия на загрязняемые компоненты окружающей среды [2, 6].

В
настоящее время Урал является одним из самых крупных горнопромышленных регионов
мира. Открытие колчеданных месторождений Южного и Среднего Зауралья отмечается
в бронзовом веке, освоение недр началось с 1635 года. [1]

Первым
этапом переработки полезных ископаемых данного типа месторождений является
обогащение, которое ведет за собой образование многотоннажных хвостов
обогащения. В этой связи, к нашим дням в районах освоения этих месторождений
накоплены значительные техногенные нагрузки на природную среду.

Объектами исследования
являются хвостовые хозяйства Гайского горно-обогатительного комбината (Гайского
ГОКа) и Сибайского горно-обогатительного комбината (Сибайского ГОКа).

На
рассматриваемых предприятиях добыча медных руд осуществляется подземным
способом, а обогащение – флотационном методом.

Хвостохранилище
Гайского ГОКа введено в эксплуатацию в 1966 году, представляет собой сооружение
косогорного типа, намывное [8]. Общая площадь составляет приблизительно 190 га.
Ёмкость на максимальной отметке гребня составляет 52,5 млн.м³. На
Сибайском ГОКе действующее хвостохранилище имеет три секции общей площадью
около 146 га и максимальной ёмкостью 27, 9 млн.м³. Первая и вторая
секции введены эксплуатацию в 1965 году, третья секция – в 2001 году.

Основными
задачами проведённых исследований являлись оценка негативного воздействия
отходов обогащения рассматриваемых месторождений на природные воды, и снижение
загрязнения природных вод за счёт предложения мероприятий по предотвращению
потерь потенциального сырья техногенного месторождения в результате
инфильтрации через дамбы и основание накопителей отходов.

Основная
часть

Минеральный
состав отходов, образующихся в результате обогащения медных руд на Гайском и
Сибайском ГОКах, представлен, в основном, пиритом, халькопиритом, сфалеритом, кварцом
и  полевым шпатом.

В соответствии с геохимической классификацией элементов В.М. Гольдшидта, отходы обогащения характеризуются содержанием токсичных халькофильных элементов, миграция которых за пределы накопителей отходов может привести к загрязнению  природных вод и аккумуляции данных элементов в донных отложениях. Для того чтобы подтвердить или опровергнуть данное утверждение, были отобраны и проанализированы пробы подземных и поверхностных вод в районе расположения хвостохранилища Гайского ГОКа, оборотной воды на обогатительной фабрике, а также из пруда-отстойника и пруда кислых рудничных вод. Карта-схема расположения точек опробования представлена на рисунке 1.

Поверхностные воды отбирались из ближайшего водного объекта – руч. Ялангас,  который находится в 1 км к северо-западу от хвостохранилища. Всего было отобрано  две пробы: в 500 м выше по течению от хвостохранилища – проба А, и в 500 м ниже  по течению – проба Б. Также были отобраны пробы в 3-х наблюдательных скважинах.

Условия отбора и доставки определялись в соответствии с ГОСТ 31861-2012. Анализ  проб проводился в лаборатории Санкт-Петербургского горного университета.  Катионный состав определялся при помощи эмиссионного спектрометра с  индуктивно-связанной плазмой Shimadzu ICPE-9000, анионный состав – спектрофотометра DR-5000. Результаты анализов представлены на рисунке 2.

В районе расположения хвостохранилища Сибайского ГОКа были отобраны пробы донных отложений. Точки опробования представлены на карте-схеме (рисунок 3)

В
ходе мониторинговых исследований были отобраны 6 проб донных отложений реки
Карагайлы (1 – до влияния предприятия, 2 – в месте возможного выхода ручья
подотвальных вод, 3 – участок реки в месте смешения ручья,
содержащего в себе подотвальные воды предприятия, и  выпуска сточных вод очистных сооружений, 4 –
участок реки перед хвостохранилищем СОФ, 5 – участок реки после
хвостохранилища, 6 – место впадения исследуемой реки в реку Худолаз) и
1 проба донных отложений озера Колтубан (фоновая проба). Отбор
проб донных отложений производился в соответствии с ГОСТ 17.1.5.01-80 «Охрана природы (ССОП). Гидросфера. Общие требования к
отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность (с
Изменением N 1)».

Были определены следующие формы элементов: водорастворимая
и подвижная формы (разложение проб с использованием дистиллированной воды,
реактивов, лабораторной посуды и весов, фильтров); валовое содержание
(разложение проб с использованием микроволновой печи Multiwave 3000). Определение
содержания металлов в водных вытяжках производилась на атомно-эмиссионном спектрометре с индуктивно-связанной плазмой ICPE-9000.

Анализ донных отложений р.Карагайлы показал, что они
представляют собой источник вторичного загрязнения природных вод, виду того,
что в отобранных пробах процентное содержание подвижных форм металлов достигает
примерно 31% (Cu), 22% (Mn), 56% (Zn) соответственно (таблица 1). Так же следует отметить,
что содержание всех элементов в точках отбора №4 и №5 превышает содержание
металлов в фоновой пробе. В точке отбора проб № 5 валовое содержание,
водорастворимые, подвижные формы металлов превышают значения концентраций
металлов в точке №4, что свидетельствует об инфильтрации загрязненных металлами
вод хвостохранилища в подземные водоносные горизонты и р.Карагайлы.

На
основании представленных данных был сделан вывод о том, что функционирование
хвостохранилищ оказывает негативное воздействие на поверхностные и подземные
воды вблизи него.

Является
целесообразным гидроизоляция накопителей отходов обогащения, а также проведение
мероприятий по очистке донных отложений от аккумулированных загрязняющих
веществ по двум причинам:

• снижение негативной нагрузки на состояние подземных и поверхностных вод;
• сохранение полезных компонентов с целью использования отходов обогащения в качестве техногенного месторождения.

Мероприятия по снижению загрязнения природных вод

В
настоящее время применяются различные способы гидроизоляции, выбор которых
зависит от совокупности параметров отходов и используемых материалов. Анализ
методов гидроизоляции позволяет выделить основные:

• на основе природных материалов (глины, суглинки);
• из полимерных материалов (геомембраны, геоматы);
• на основе отходов нефтедобычи;

Все
перечисленные методы повышают защищенность подземных вод.

Применение
в качестве водоупорного слоя природных глин крайне трудоемко: объем
применяемого материала должен составлять от 0,35 до 1 м³/м²,
необходима предварительная обработка перед нанесением. Минералы глин при
функционировании защитного слоя подвергаются воздействию инфильтрующихся
агрессивных отходов. В результате воздействия происходит изменение структуры
защитного слоя с дальнейшим растворением минералов глин и в кислой, и в
щелочной среде. В итоге, первоначальная прочность глин снижается, а, риск
инфильтрации отходов в грунтовые воды – повышается.

Гидроизоляция
сооружений с помощью геомембран весьма трудоемкий способ, а также
дорогостоящий: цена за квадратный метр геомембран может достигать 700 рублей.
Также, при монтаже данного слоя происходит сшивание готовых листов, что
позволяет говорить о наличии швов, которые несут повышенный риск проявления
дефектов целостности покрытия от воздействия различных факторов, что
категорически недопустимо. Минусом способа изоляции при помощи материалов на
основе отходов нефтедобычи является их токсичность и деструкция под
воздействием агрессивных сред.

В
качестве материалов для исследования выбраны гранулы вторичного полиэтилена
низкого, высокого давления и полипропилена.

Полиэтилен
высокого давления (ПЭВД) – воскообразный материал невыраженного цвета,
получаемый в промышленности в процессе полимеризации газообразного полиэтилена.
ПЭВД термопластичный полимер с плотностью 910 – 930 кг/м³. Анализ
источников литературы показывает, что у данного полимера относительно большая
надежность при разрыве, стойкость к многократному изгибу, ударопрочность и
стойкость при влиянии пониженных температур.

Полиэтилен
низкого давления (ПЭНД) – в меньшей степени воскообразный полимер, чем ПЭВД,
стойкий к жирам и маслам, малой стойкостью к ударной нагрузке и надежностью при
многократном изгибе. Значения устойчивости к сжатию и растяжению ПЭНД и ПЭВД
сравнимы. Плотность равна 940 – 960 кг/м³.

Полипропилен
(ПП) – представляет собой линейный полимер, получаемый в процессе полимеризации
пропилена в присутствии катализаторов. Плотность полипропилена равна 900 – 920
кг/м³. Обладает высоким значением сопротивления к нагрузке при
ударе, малой надежностью при многократном изгибе, при пониженных температурах
полипропилен становится хрупким.

Физико-механические
свойства данных полимерных материалов и изделий из них представляют
совокупность свойств, определяющих их поведение в результате воздействия
внешних механических нагрузок. Определение таких свойств полимеров происходит в
процессе испытаний, результаты которых позволяют выявить зависимости напряжений
от деформации (диаграмма растяжения). Анализ зависимостей позволяет найти
главные параметры упругости, прочности и пластичности (модуль упругости,
сопротивление разрушению, предел прочности). Относительно непластичных материалов
физико-механические свойства полимеров обладают рядом особенностей [5]:

• способность развивать большие обратимые
  деформации (сотни и даже тысячи процентов);
• релаксационный характер свойств (отношение
  деформаций и напряжений к продолжительности стороннего воздействия);
• зависимость физико-механических качеств от
  условий его изготовления, переработки и предварительного изменения
  (характеризуется наличием в полимерах различных видов надмолекулярной структуры
  с продолжительным периодом перестановки);

Для
определения зависимости физико-механических свойств исследуемых материалов от
температуры изготовления определен шаг, равный 10 °С и интервал от 160 до 230
°С. Общее число пластин для нахождения прочности при нагрузках на разрыв
полимеров составило 63 шт.

Результаты
эксперимента позволяют сделать следующие выводы:

• прочность образцов, изготовленных при различных температурах, изменяется не линейно;
• величина разрывной прочности полимеров при температурах соизмеримых с температурой плавления, не является наибольшей. Это объясняется неполной гомогенизацией материала, присутствием излишней влаги и летучих примесей; 
• температуры для переработки полимерного материала в диапазоне 185 – 195 °С наиболее оптимальные;
• понижение прочности исследуемых образцов при температурах выше 200 °С определяется в связи с термическими и термоокислительными разрушающими процессами.

Разработанная
технология нанесения гидроизоляционного материала заключается в нанесении
обработанного путем расплавления гранул полимеров на подготовленную
поверхность. Поверхность предварительно приводят к однородности: очищают от
крупных кусков, корней растительности и прочее. Далее подготовленный слой
выравнивают с помощью слоя глин, толщиной 20-40 сантиметров. Затем наносятся
пески средней крупности толщиной слоя 15-20 сантиметров, это минимизирует
нагрузку на слой глины в процессе укладки полимерного материала.

Нанесение смеси из полимеров осуществляется экструзивно на подготовленный слой при температуре 185-195 С°, после охлаждения поверхности наносится дренажный слой крупнозернистого материала (песок) толщиной 10-15 сантиметров. Далее создаются дренажный слой из коллекторных систем, подводятся системы орошения

Смесь
приготавливается путем перемешивания на месте ее нанесения, после чего ее
загружают в бункер экструзивно-литьевой машины, где ее подвергают
электротермическому нагреву до температуры плавления 185-195 С°. Далее путем
шнековой подачи на экструдер смесь в расплавленном виде наносится на
подготовленную поверхность полосами 2-2,5 м, с взаимным перекрытием на 0,15-0,2
м. Перекрытие полос укладываемой полимерной смеси позволит повысить целостность
всего покрытия, а также исключить необходимость сшивания покрытия, как в случае
применения геомембран [5].

Основной
проблемой функционирования подобного экрана является воздействие статических и
динамических нагрузок и воздействие агрессивной среды (кислой, щелочной),
которая приводит к достаточно быстрому, в течение нескольких лет, ухудшению
прочностных свойств полимерных экранов, а затем разрушению. Введение в полимер
присадок, а также нанесение пласта крупнозерного песка – рациональное решение,
так как он принимает на себя распределительную нагрузку от тела массива и не
нарушает целостности свойств полимерного материала.

Вторым
этапом работы рассматривается очистка донных отложений следующим способом. Для изъятия донных
отложений наиболее целесообразным является применение гидромеханизированного способа
с использованием землесосных снарядов. Землесосный снаряд (земснаряд)
представляет собой плавучую машину (судно), предназначенную для выемки и
гидротранспортирования грунта со дна водоемов, действующую по принципу
всасывания и оборудованную средствами для рабочих перемещений, необходимых в
ходе разработки грунта. Данный способ, в отличие от других, не ведет к
взрыхлению, подрыву донных отложений и вторичному загрязнению водной среды.

Высокая
влага донных отложения является основной проблемой их утилизации. Широкое
распространение получили методы обезвоживания в специальных контейнерах из
геосинтетических материалов. Дальнейшее складирование отложений после
обезвоживания необходимо осуществлять на отвалах либо в хвостохранилищах
предприятия. Однако при обезвоживании донных отложений с помощью геоконтейнеров
вода очищается лишь от механических примесей. Извлекаемые донные отложения
содержат в себе огромные количества водорастворимых форм металлов, которые при
обезвоживании осадка выносятся вместе с водой. В связи с этим перед сбросом в
природный водоток необходимо отводить воды на очистные сооружения.

Для
очистки воды от металлов предлагается использовать ионообменный фильтр. В
лаборатории Горного университета были проведены эксперименты по оценке
очищающей способности известняка Сибайского филиала АО «Учалинский ГОК» и
ионообменной смолы: сильнокислотного катионита КУ-2-8 В/С ГОСТ 20298-74
Н-формы.

Для
проведения лабораторного эксперимента по очистке воды от металлов из реактивов
методом растворения готовится модельный раствор с заданными концентрациями
ионов металлов, которые были выбраны исходя из данных мониторинговых
исследований и соответствуют максимальным концентрациям водорастворимых форм
ионов металлов, содержащихся в донных отложениях участка реки после
хвостохранилища.

Эксперимент
проводился в динамических условиях. Для этого модельный раствор непрерывно
пропускался через слой загрузки. В
эксперименте с использованием катионита пробы очищенной воды отбирались
для анализа каждые 10 минут для фиксации «проскока», с использованием
известняка – после пропускания полного объема раствора. Оценка остаточной
концентрации металлов в фильтрате производилась на атомно-эмиссионном
спектрометре с индуктивно-связанной плазмой ICPE-9000. Калибровка прибора
проводилась по растворам ионов металлов (Государственные стандартные образцы)
методом градуировочной кривой.

Результаты
эксперимента показали, что известняк
недостаточно очищает воду от металлов. Катионит пригоден для очистки
воды, образующейся после обезвоживания донных отложений в геосинтетических
контейнерах, однако в целях предотвращения «проскока» при расчете ионообменного
фильтра необходимо учесть и правильно соотнести исходные концентрации ионов
металлов в растворе, динамическую объемную емкость катионита, а так же общий
объем воды, который необходимо очистить.

Выводы

Проведённые
исследования подтверждают, что длительное функционирование хвостохранилищ
обогатительных фабрик горнопромышленных предприятий приводит к загрязнению
подземных и поверхностных вод, а так же донных отложений водотоков и водоемов.

В
работе были определены физико-механические свойства вторичных полимеров при
нагрузках на растяжение; разработана технология гидроизоляции, позволяющая снизить
негативное воздействие на природные воды, а также сохранить сырье для
потенциального вовлечения в производство.

Установлено,
что утилизацию техногенных наносов рек экологически эффективно и экономически
целесообразно проводить путём их изъятия гидромеханизированным способом с
помощью землесосного снаряда, с дальнейшим обезвоживанием в геосинтетических
контейнерах с последующей консолидацией осадка и складированием в отвалах или
на хвостохранилище предприятия.

Проверено
экспериментами, что образующуюся при обезвоживании донных отложений воду перед
сбросом в природный водоток следует очищать от высокого содержания металлов с
помощью ионитного фильтра с загрузкой в виде ионообменной смолы, катионита
марки КУ-2.

Таким
образом, внедрение данных мероприятий позволит значительно снизить негативную
техногенную нагрузку на природные воды.

Список источников

1. Бородаевская М.Б.,
   Горжевский Д.И., Кривцов А.И. Колчеданные месторождения мира. Под. ред. акад.
   В.И.Смирнова. М., Недра, 1979, 284 с.;
2. Гальперин А.М., Фёрстер В., Шеф Х.-Ю.
   Техногенные массивы и охрана природных ресурсов: Учебное пособие для вузов. –
   М: Издательство Московского государственного горного университета, 2006;
3. Лямкин Д.И. Механические свойства
   полимеров: Учебное пособие / Д.И. Лямкин. – Москва: РХТУ им. Д.И. Менделеева,
   2000. – 64 с.
4. Макаров А.Б. // Техногенные месторождения
   минерального сырья. Соросовский образовательный журнал, том 6, №8, 2000.
5. Пашкевич М.А. Разработка технологии
   формирования гидроизоляционного покрытия на основе отходов полиэтилена и
   полипропилена / М.А. Пашкевич, Д.О. Акименко // Известия Тульского
   государственного университета. Технические науки. Вып. 6, ч.2. – Тула: ТулГУ,
   2013. – с. 228-233.
6. Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их
   воздействие на окружающую среду. РИЦ СПГТИ (ТУ): СПб, 2000;
7. Почечун В.А., Мельчаков Ю.Л. Бабенко Д.А.
   // Применение системного подхода при изучении природно-техногенных геосистем. Вестник Тамбовского университета.
   Серия: Естественные и технические науки. 2014. Т. 19. № 5.
   С. 1551-1554.
8. Рекомендации
   по проектированию и строительству шламонакопителей и хвостохранилищ
   металлургической промышленности / ВНИИ ВОДГЕО. – М.: Стройиздат, 1986 – 128 с.
9. Рекомендации по проектированию и
   строительству шламонакопителей и хвостохранилищ металлургической промышленности
   / ВНИИ ВОДГЕО. – М.: Стройиздат, 1986. – 128 с.;
10. Семячков
    А. И., К. Дребенштедт, А. Е. Воробьёв. Геоэкология. Учебное пособие для высших
    учебных заведений горногеологического профиля / Под ред. акад. РАН В. Н.
    Большакова, акад. РАН А. И. Татаркина. — Екатеринбург: Издательство
    УГГУ,2012.-289 c.