Метод потоковых диаграмм и сетевых графиков
Билет 27
1. Основные области герцинской складчатости России и сопредельных территорий
Первая эпоха герцинской складчатости (или последняя — каледонской) — акадская (середина девона) проявилась в Аппалачах, Канадском Арктическом архипелаге, Андах, центральных частях палеозойской геосинклинали Западной Европы, Центральной Азии (Куньлунь) и восточной Австралии.
Следующая эпоха (фаза) — бретонская (конец девона — начало карбона) наиболее интенсивно проявилась в центрально-европейской зоне поднятий, а также в Иберийской и Марокканской Месетах. Главная эпоха (фаза) герцинской складчатости — судетская (конец раннего — начало среднего карбона) играла основную роль в создании складчатой структуры европейской герцинидских и преобразовании палеозойских геосинклиналей в складчатые горные сооружения.
Герцинское горообразование распространилось и на области Каледонской складчатости северно-западной Европы, западной части Центрального Казахстана, восточной части Алтае-Саянской области, северной Монголии и северного Забайкалья.
Подводный вулканизм эпохи геосинклинальных погружений, предшествующий герцинскому горообразованию, сопровождался формированием колчеданных месторождений меди, свинца, цинка на Урале, Алтае, Северном Кавказе и других, а со становлением основных и ультраосновных интрузий было связано образование промышленных концентраций платины, хромитов, титаномагнетитов, асбеста на Урале и в других областях.
Герцинская складчатость(их 7): Таймырская + Уральско-новоземельская + Рудно-алтайская + Восточно-казахстанская + Северотяньшаньская + Южнотяньшаньская + Монголо-охотская платформы.
2. Методы ОВОС (метод прогнозирования, матричный и др).
В основе процедуры подготовки лежат сбор и обобщение данных о состоянии окружающей среды и влиянии на нее проектируемого технического сооружения. На этапе создания ОВОС проектируемых объектов на первый план выступает прогнозирование как метод получения данных о возможном состоянии исследуемого объекта и природно-антропогенных ландшафтов в зоне его влияния на заданный период времени на основе предыдущего опыта эксперта. При подготовке ОВОС проводятся физико-географический, инженерно-геологический, экономический и социальный прогнозы.
Методы прогнозирования в свою очередь подразделяются на экспертные и фактографические. Экспертное прогнозирование применяется в случае, если об объекте оценивания нет достоверных сведений и неизвестны количественные зависимости между прогнозируемыми процессами и явлениями. Экспертные оценки могут быть качественными или количественными, либо воздействие выстраивается по мере убывания или возрастания и выявляются сопутствующие ему состояния компонентов, ландшафтов, социума и других видов деятельности. Экспертные оценки широко применяют при анализе альтернативных решений, определении неопределенности экологического риска и отдаленных последствий воздействия При этом выделяют такие виды экспертных оценок, как экстраполяция и метод прогнозирования по аналогиям. Экстраполяция применяется при наличии пространственно-временных рядов статистических данных об объекте исследования, которые с определенной долей вероятности могут быть перенесены (экстраполированы) исследователем на ход процессов в будущем.
Метод прогнозирования по аналогии предусматривает экстраполяцию закономерностей, отмеченных в результате мониторинга на существующих объектах, на проектируемые при условии сходства природных условий двух районов и технологии производства. Этот метод позволяет: 1) определить размеры зон влияния технического сооружения на природные комплексы в целом и их отдельные компоненты; 2) выявить пространственновременную динамику в изменении отдельных компонентов природы в зависимости от специфики функционирования предприятия. Это в свою очередь создает основу для проведения комплексной оценки последствий.
Существуют пять основных взаимодополняющих методов проведения ОВОС, направленных на выявление значимых воздействий намечаемой хозяйственной деятельности:
1. матричный метод
2. метод сопряженного анализа карт;
3. метод системы потоковых диаграмм и сетевых графиков;
4. метод имитационного моделирования;
5. метод экспертных групп.
Различают, как минимум, пять основных взаимодополняющих методов проведения ОВОС. Причинно-следственные связи между возможными воздействиями на объекты устанавливаются матричным методом. Широко распространен метод сопряженного анализа карт, позволяющий определять и демонстрировать масштабы распространения воздействия. Хорошо зарекомендовала себя система потоковых диаграмм, описывающая природные системы как сложные структуры массообмена. Используется метод имитационного моделирования. Метод экспертных групп. несмотря на его недостатки (субъективность оценок и т.п.), служи! для определения граничных параметров воздействия и используется для построения ранжированных шкал оценок воздействия и различного рода матриц.
Матричный метод оценок воздействия. При применении метода оценки воздействия объектов на природную среду используют различные типы матриц:
1. Перечни типов воздействий, простые контрольные списки.
2. Списки объектов, испытывающих влияние и изменяющихся под воздействием, простые контрольные списки.
3. Простейшие причинно-следственные матрицы, устанавливающие взаимодействие типов воздействия и объектов, испытывающих их.
4. Сложные матрицы экологических последствий хозяйственной деятельности и обратных реакций.
Перечни типов воздействия, либо списки компонентов природной среды, изменяющихся под воздействием, служат основой простых и сложных контрольных листов. На базе контрольных листов геологической службой США разработан ряд причинно-следственных матриц, в частности матрица Л. Леопольда, предназначенная для оценки воздействия самых разнообразных проектов, которая дает наглядное представление о структуре взаимодействий.
В более сложных матрицах проводится ранжирование интенсивного воздействия (придается вес или балл интенсивности) и по значимости изменений в экосистемах (определяется значимость изменения под воздействием объекта, испытывающего воздействие). Агрегированные показатели рассчитываются при перемножении веса воздействия и значимости изменений в экосистемах, затем эти значения суммируются по горизонтали и по вертикали матрицы, таким образом определяются наиболее интенсивные воздействия и выявляются наиболее чувствительные или наиболее изменяющиеся объекты, испытывающие воздействие.
Однако данный метод выявляет лишь первичные изменения в природе и не позволяет проследить всю цепь сложных взаимодействий. Он только позволяет оценить есть воздействие или нет, степень его интенсивности и определить компонент природной среды, на который оно оказывается. Данный метод непригоден для выявления косвенных воздействий на окружающую среду, поэтому целесообразней использовать сетевой метод, описанный ниже.
Метод потоковых диаграмм и сетевых графиков
Метод предполагает составление перечня разных вариантов землепользования и характерных для них типов воздействий. Далее определяются связанные с этими воздействиями первоначальные изменения состояния отдельных компонентов природной среды и последующие, вызванные уже нарушениями в природной среде. В отличие от матрицы взаимодействия компонентов этот метод наглядно показывает не только направление, но и сущность связей разного порядка между компонентами природной среды. Он дает возможность проследить за динамикой воздействий, т. е. показать возможные изменения как во время сооружения, так и после завершения строительства объекта.
Однако при увеличении числа анализируемых показателей метод становится громоздким и сложным для анализа. Поэтому его применение возможно для проектов с ограниченным числом воздействий. Недостаток метода заключается также в учете изменений лишь элементов природной среды.
Метод имитационных математических моделей
Этот метод отражает количественные зависимости между воздействиями и позволяет рассматривать социальные и природные системы как непрерывно развивающиеся и изменяющиеся. Сравнительно давно известны модели, описывающие загрязнение отдельных компонентов природной среды, например, воздуха (расчеты приземных концентраций вредных примесей), модели распространения загрязнения в воде, например модели разлива нефти в океане. Но этот вид моделирования находится в первоначальной стадии развития, что связано с недостаточной изученностью нарушенных экосистем. В существующих моделях акцент делается, как правило, на один компонент экосистемы. В более сложных моделях, разрабатываемых для целых экосистем, недостаточно полно учитываются социально-экономические показатели, поскольку введение дополнительных данных делает модели неуправляемыми. Тем не менее, на будущее этот подход рассматривается как весьма перспективный.
Конечным этапом составления ОВОС выступает собственно оценка прогнозируемых изменений в природной среде и их последствий. Оценка всегда предполагает соотнесение установленных или прогнозируемых состояний показателей с нормами состояния отдельных компонентов ландшафта, либо ландшафта в целом. Выделяют пять этапов оценки экологических последствий от планируемой хозяйственной деятельности:
1. природную оценку;
2. специальную природную;
3. технологическую;
4. экономическую;
5. социальную.
3. Загрязняющие вещества. Предельная допустимая концентрация загрязняющего вещетсва в атмосферном воздухе (ПДК рабочей зоны, ПДК мр, ПДК СС).
Загрязняющее вещество (также поллютант) — один из видов загрязнителей, любое химическое вещество или соединение, которое находится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым химическое загрязнение.
По происхождению загрязняющие вещества делятся на:
загрязняющие вещества природного происхождения — попадающие в природную среду в результате естественных, обычно катастрофических процессов (пример — загрязнение прилегающих территорий пеплом при извержении вулкана)
загрязняющие вещества антропогенного происхождения
По характеру загрязняющие вещества делятся на:
первичные (поступившие в окружающую среду непосредственно из источников загрязнения)
вторичные, образующиеся из первичных в объектах окружающей среды в результате биогенных и абиогенных трансформаций.
Наиболее распространёнными антропогенными загрязняющими веществами являются:
в атмосфере — кислые газы (диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота), взвешенные частицы (сажа, аэрозоли кислот и соединений тяжёлых металлов), органические соединения, в том числе формирующие фотохимический смог и разрушающие озоновый слой атмосферы, пары нефтепродуктов.
в гидросфере — растворимые соли тяжёлых металлов, органические соединения, нефтепродукты (следует отличать чистые сточные воды, например, после охлаждающих контуров теплообменной аппаратуры, не вызывающие химического, но вызывающие тепловое загрязнение)
в литосфере (особенно в её верхнем плодородном слое — почве) — соли тяжёлых металлов, нефтепродукты. Следует отличать инертные вещества (например, стекло), вызывающие лишь механическое загрязнение почв
в биосфере наиболее опасны ксенобиотики, то есть вещества, не входящие в естественный обмен веществ в организме, например суперэкотоксиканты, из которых наиболее известны диоксины.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных мест - гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.
ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе - концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.
Величины ПДК приведены в мг вещества на 1 м3 воздуха (мг/м3).
Настоящий перечень помимо традиционных разделов (названий веществ, значений максимальной разовой и среднесуточной ПДК, класса опасности веществ) включает лимитирующий показатель вредности, в соответствии с которым обоснована ПДК.
Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества: рефлекторное (рефл.) и резорбтивное (рез.). Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДКм.р.). Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания. С целью предупреждения развития резорбтивного действия устанавливается среднесуточная ПДК (ПДКс.с.). Некоторые красящие вещества (красители), не оказывая на уровне низких концентраций ни рефлекторного, ни резорбтивного действия, при их осаждении из воздуха могут придавать необычную окраску объектам окружающей среды, например, снегу, тем самым создавая у человека ощущение опасности или санитарно-гигиенического дискомфорта. В связи с этим для красителей в качестве лимитирующего показателя устанавливается санитарно-гигиенический (сан.-гиг.), который позволяет при соблюдении ПДК избежать появления необычной окраски объектов окружающей среды.
Для веществ, имевших в прежних перечнях одинаковые значения ПДК м.р. и ПДКс.с., проведена корректировка ПДК. Наличие одинаковых ПДКм.р. и ПДКс.с. противоречит реальному распределению концентрации в атмосферном воздухе, так как в данной точке максимальная разовая (20-30 минутная) концентрация всегда больше средней концентрации за те же сутки, при этом не исключается возможность риска возникновения неблагоприятных эффектов той или иной степени выраженности. Корректировка ПДК проведена с привлечением новых научных разработок по определению токсичности и опасности веществ (учет дифференцированных коэффициентов запаса, отдаленных эффектов действия, соотношения порогов хронического и ольфакторного действия и т.д.).
С учетом новых научных данных о токсичности и опасности, включая отдаленные эффекты действия, проведено уточнение величин ПДК для бензола и толуилендиизоцианата.
Среднесуточная ПДК (ПДК с.с) - концентрация загрязнителя в воздухе, не оказывающая токсичного, канцерогенного, мутагенного воздействия. Действует в течение суток.
Максимальная разовая величина ПДК не должна допускать неприятных рефлекторных реакций человеческого организма. Действует в течение одного раза (30 мин).