Основы военной экологии, источники загрязнения окружающей среды в воинской части, предотвращение и ликвидация загрязнения природной среды, возникающего в результате военной деятельности

Общие понятия об экологии

Как самостоятельная наука экология сформировалась в XX столетии, хотя факты, составляющие ее содержание, привлекали внимание человека с давних времен. В современном виде экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук: биологией, геологией, физикой, химией, генетикой и др.

Экология - это наука об отношениях растительных и животных организмов или их сообществ между собой и с окружающей средой.

Термин «экология», образованный из двух греческих слов: ойкос - дом, жилище, родина и логос - наука, был предложен немецким биологом Э. Геккелем в 1869 г. и обозначает буквально «изучение собственного дома», или «наука о местообитании».

Экология тесно связана с другими биологическими науками - зоологией и ботаникой. В период становления этих наук основное внимание исследователей было сосредоточено на систематике и строении живых организмов. Но уже в первых сочинениях по флоре описание каждого вида растения стало сопровождаться указанием мест его произрастания. В ходе исследований фауны ученые также пришли к выводу, что образ жизни животного и среда его обитания взаимосвязаны. Очевидно то, что большинство сведений из этих областей одновременно является предметом изучения экологии.

Огромное значение экологии было осознано обществом совсем недавно - когда ввиду постоянно усиливающегося антропогенного воздействия на природную среду со всей очевидностью возникла проблема сохранения жизни на нашей планете, сохранения человеческой цивилизации.

Нельзя бездумно относиться к природе, безжалостно ее эксплуатировать! Человеческое общество может жить и развиваться, только находясь в гармонии с природой. Для этого необходимо знать, как устроена и функционирует природа, как она реагирует на вмешательство человека.

Экология изучает организацию жизни на трех уровнях.

Первый уровень охватывает отдельные растения и животных - особи. Любая особь находится под влиянием различных условий окружающей среды, испытывает на себе их воздействие. Одними из главных воздействующих на организм условий являются климатические - температура, влажность, освещенность и др. Кроме того, в существовании наземных животных, особенно обитателей почвы, и в жизни растений важную роль играют физические и химические свойства почвы. Для водных организмов особое значение имеют физические и химические свойства воды как среды обитания.

Раздел экологии, в рамках которого исследуется взаимодействие отдельного организма со средой обитания (образ жизни, поведение, взаимодействие с отдельными элементами окружающей среды и др.), носит название аутэкологии (от греческого аутос - сам).

В реальной жизни, однако, ни один организм не существует вне связи с другими ему подобными организмами, то есть особями того же вида. Как правило, организмы существуют в виде особых группировок - популяций (от латинского популус - народ, население). Взаимодействие организмов в популяции приводит к тому, что у нее появляются собственные свойства, отличные от свойств отдельных особей. Под влиянием многих внешних условий (параметров окружающей среды, качества и количества пищи и др.) популяции меняют численность во времени и пространстве, приобретают свойства накапливать и расходовать вещество и энергию, им свойственны более сложные реакции на изменения среды, чем соответствующие реакции индивидуума.

Раздел экологии, изучающий взаимоотношения между организмом и средой обитания на уровне популяций, носит название демэкологии, или популяционной экологии.

Но и популяция изолированно существовать не может, поскольку нуждается в энергии, веществе, пространстве и других жизненных ресурсах. Поэтому популяция обязательно вступает во взаимоотношения с другими популяциями: популяция хищного животного черпает энергию от популяции травоядного, популяции могут бороться за пространство, пищу и т.п. Однако они могут и помогать друг другу: почвенные животные, перерабатывая мертвое растительное вещество, увеличивают плодородие почвы, насекомые участвуют в опылении растений, некоторые растительноядные животные обеспечивают перенос семян растений, способствуя их размножению. Таким образом, популяции не могут существовать друг без друга. Стабильность природной системы во времени поддерживается посредством взаимодействия между всеми ее живыми и неживыми составляющими.

В природе совместно обитающие популяции различных организмов всегда образуют определенное единство, называемое сообществом, или биоценозом (от греческого биос - жизнь и ценоз - общее). Занимаемое сообществом природное жизненное пространство принято именовать биотопом (от греческого биос - жизнь и топос - место). Сообщество - это довольно устойчивое биологическое образование, поскольку оно обладает способностью к самоподдерживанию своих природных свойств и видового состава. Устойчивость сообщества определяется не только устойчивостью входящих в него популяций, но и особенностями взаимодействия между ними.

Комплексное изучение сообществ является предметом еще более сложного раздела экологии – синэкологии (от греческого син - вместе), или экологии сообществ.

Экологические факторы

Среду обитания организмов характеризуют условия и ресурсы. Понятие «условия среды» в экологии заменяют и определяют понятием «экологические факторы». Экологические факторы оказывают определяющее влияние на жизнедеятельность и географическое распространение живых организмов.

Экологический фактор - это любой нерасчленяемый далее элемент окружающей среды, способный оказывать прямое либо косвенное воздействие на живой организм хотя бы на протяжении одного из этапов его индивидуального развития, или, другими словами, то из условий среды, на воздействие которого организм отвечает приспособительными реакциями.

Экологические факторы весьма разнообразны как по своей природе, так и по воздействию на живые организмы. Их можно условно подразделить на три основные группы: абиотические, биотические и антропогенные.

Абиотические факторы - это факторы, связанные с воздействием на организмы неживой природы, то есть климатические факторы (температура, свет, влажность, давление и др.); физические свойства почвы и воды; орографические факторы (условия рельефа).

Абиотические факторы влияют на организм непосредственно, как, например, свет или тепло, или опосредованно - как рельеф, который обусловливает степень действия прямых факторов: освещенности, влажности, силы ветра и др.

Биотические факторы связаны с совокупным влиянием одних организмов на другие. К этой группе относятся особенности питания тех или иных организмов и вытекающие из этого различные формы взаимодействия видов и особей между собой (хищничество, конкуренция, паразитизм и др.).

Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайно сложный характер. Они тоже могут оказывать и прямое, и косвенное влияние.

Антропогенные факторы - это все те формы деятельности человека, которые либо опосредованно воздействуют на организмы, изменяя естественную (природную) среда, а значит, и условия обитания живых организмов, либо непосредственно влияют на отдельные виды животных и растений.

Антропогенные факторы, по сути дела, тоже являются биотическими, так как своим происхождением они обязаны человеку - существу биологическому. Однако эти факторы стали выделять в особую группу по причине их многообразия и специфичности.

Одни и те же экологические факторы воздействуют на различные живые организмы по-разному, и потому степень их важности для тех или иных видов неодинакова.

Наша планета обладает следующими четырьмя основными средами обитания, освоенными и заселенными организмами: водная среда; наземно-воздушная среда, почвенная среда; наконец, сами организмы, которые выступают в качестве среды для других видов живых существ. И каждая из четырех имеет специфические особенности. У организмов, живущих в определенной среде, вырабатывается приспособленность к условиям именно этой среды.

Способность организмов выдерживать изменения в определенных пределах условий жизни называется толерантностью. Это важное свойство всего живого, позволяющее переносить колебания условий, приспосабливаясь к их изменениям, и позволяет организму существовать в конкретной среде.

Любой вид, будь то животное, растение или микроорганизм, способен нормально обитать, питаться, размножаться только в том месте, где его «прописала» природа за многие тысячелетия эволюция. Иначе говоря, любой вид приспособлен (адаптирован) к строго определенным экологическим факторам. Выход хотя бы одного фактора за пределы толерантности организма приводит к его гибели. Для точного обозначения этого феномена экологи стали говорить о том, что каждый вид живых существ занимает в природе свою, лишь ему присущую экологическую нишу.

Экологическая ниша организма - это совокупность всех экологических факторов и ресурсов той среды, в пределах которой может существовать данный вид в природе.

Любой организм черпает энергию, получает необходимые вещества для жизнедеятельности из ресурсов среды обитания. Ресурсы могут расходоваться и исчерпываться.

Ресурсы живых существ - это вещества, идущие на построение их тел и дающие энергию для их жизнедеятельности.

Вместе с тем, даже если основные факторы и ресурсы определенной среды вполне благоприятны для жизнедеятельности данного организма, его длительному существованию могут воспрепятствовать особи других видов (например, хищники или паразиты). Поэтому биотические факторы, или биотические взаимоотношения, тоже следует включать в понятие ниши.

В экологии принято различать два близких, по сути, понятия: «место обитания» и «экологическая ниша». Первое применяется для обозначения территории, где живет данный организм, а второе - для характеристики той роли, которую играет этот организм в экологической системе.

Источники загрязнения окружающей среды в воинской части

Источником загрязнения природной среды называется объект, выбрасывающий (сбрасывающий) загрязняющие вещества, энергетические излучения и информацию в окружающую среду.

Источниками загрязнения на военных объектах в общем случае являются:
- точка выброса загрязняющего вещества (труба, фонарь здания, вентиляционное устройство и т. п.);
- хозяйственный или природный объект, производящий загрязняющее вещество;
- регион, откуда поступают загрязняющие вещества.

Источниками загрязнения природной среды на военных объектах обычно выступают:
- объекты коммунально-бытового назначения;
- объекты обеспечения жизнедеятельности;
- районы и места боевой подготовки;
- вооружение и военная техника.

Объекты первых двух из названных типов относятся к общим для всех воинских частей источникам загрязнения. Два последующих типа объектов могут обладать значительной спецификой - в зависимости от принадлежности их к различным видам Вооруженных Сил и родам войск.

Источниками загрязнения, общими для всех воинских частей (независимо от принадлежности к определенному виду Вооруженных Сил и роду войск), могут быть названы:
- казарменный и жилой фонд;
- котельные, пищеблоки, медпункты, банно-прачечное хозяйство;
- системы канализации, очистные сооружения;
- подсобные хозяйства;
- транспортные средства общего назначения;
- пункты технического обслуживания и ремонта транспортных средств и специальной техники;
- заправочные пункты, пункты зарядки аккумуляторов, компрессорные станции;
- склады горючего и смазочных материалов;
- места сбора бытовых отходов и мусора.

Это источники, которые действуют постоянно и не связаны с принадлежностью воинской части (военного объекта). Поэтому их можно условно именовать военно-бытовыми источниками. Они мало отличаются от аналогичных источников гражданских ведомств. Вместе с тем эти источники следует отнести к наиболее неблагоприятным - с точки зрения частоты нарушений ими природоохранного законодательства.

Причина такого явления кроется в низкой экологической культуре обслуживающего персонала и всех военнослужащих, проявляющейся в отсутствии должного внимания руководящего звена к созданию и поддержанию в исправном состоянии природоохранных и природозащитных сооружений на войсковых объектах - с одной стороны, и в нарушениях природоохранных требований подчиненным составом в быту, при эксплуатации и обслуживании техники, на полевых занятиях и учениях - с другой.

Следует отметить, что нарушения требований экологического законодательства могут быть устранены в значительной степени мерами воспитательно-образовательного характера. Они в основном допускаются не по злому умыслу, а из-за отсутствия соответствующих знаний, навыков и привычек. Безусловно, очистка отходящих газов, сточных вод, оборотное водоснабжение и пр., требуют определенных финансовых и материальных затрат, без которых в принципе не могут быть созданы природозащитные сооружения при строительстве и модернизации военных объектов.

Гораздо сложнее будет решаться проблема со специфическими факторами воздействия (под факторами воздействия на окружающую среду здесь понимается любое абиотическое, биотическое и антропогенное воздействие, оказывающее влияние на процессы, явления или состояние этой среды), свойственным только военным объектам.

Предотвращение и ликвидация загрязнения природной среды

Главными задачами в охране окружающей среды являются предотвращение загрязнения ее вредными продуктами человеческой деятельности и очистка средообразующих природных компонентов от выбросов и сбросов, если загрязнение уже состоялось.

Приоритет безусловно должен отдаваться выполнению первой задачи: не допускать загрязнения собственной среды обитания.

К сожалению, удовлетворение материальных потребностей общества, по крайней мере в настоящее время, не может осуществляться без нанесения определенного ущерба окружающей среде. Однако этот ущерб должен быть по возможности минимальным, так как от сохранения среды обитания зависит существование человека как биологического вида. Каждый из нас должен стараться находить такие возможности удовлетворения своих потребностей, которые не причиняли бы вреда природе, а наоборот, способствовали бы поддержанию экологического равновесия, помогали бы ее устойчивому развитию.

Вооруженные Силы не могут стоять в стороне от решения столь сложной и актуальной задачи, тем более что именно они обладают колоссальным природоразрушающим потенциалом, способным уничтожить сложившиеся экосистемы Земли в случае возникновения вооруженных конфликтов.

Предотвращение (предупреждение) загрязнения окружающей среды необходимо как при аварийных ситуациях на военных объектах, так и при функционировании их в штатном режиме, когда по тем или иным причинам происходит превышение значений установленных допустимых выбросов, сбросов и лимитов размещения отходов.

Предотвращение (предупреждение) загрязнения окружающей среды вследствие деятельности военных объектов в значительной мере может быть осуществлено мерами как организационного, так и технического характера.

Меры организационного характера включают в себя следующие мероприятия:
- планирование мероприятий по уменьшению вредного воздействия на окружающую среду при осуществлении военной деятельности;
- планирование мероприятий по поддержанию технических средств предотвращения загрязнения в исправном состоянии;
- соблюдение режимов функционирования указанных технических средств;
- соблюдение правил работы с потенциальными загрязнителями в соответствии с действующими инструкциями;
- исключение проливов и утечек нефтепродуктов;
- сбор и утилизацию масел, кислот, щелочей и других технических жидкостей;
- сбор, сортировку и удаление производственных и бытовых отходов;
- исключение нарушений растительно-почвенного покрова и загрязнения водоисточников при передвижениях и действиях войск на местности;
- сведение к минимуму времени работы двигателей боевых, специальных и транспортных машин на холостом ходу;
- установление режимов и направлений излучения при работе радиотехнических систем, систем связи и навигации;
- прекращение работы источников электромагнитного, лазерного, радиационного излучения и исключение выбросов опасных химических веществ, превышающих установленные пределы.

К мерам технического характера относятся инженерные методы и способы очистки выбросов и сбросов работающих энергетических, производственных, коммунально-бытовых объектов и систем от вредных компонентов до поступления их в окружающую среду.

Для их очистки применяются механические, физико-химические, химические, биохимические, термические методы и различные средства.

Для очистки и обезвреживания отходящих газов используются самые различные технические устройства и установки: «сухие» и «мокрые» механические пылеулавливатели, фильтрационные установки, пылеосадительные камеры, центробежные конструкции, пенные газоочистители, пылеулавливатели ударно-смывного действия, ультразвуковые аппараты, инерционные пылеулавливатели.

В целях очистки сточных и канализационных вод применяются следующие технические устройства: водные отстойники, решеточно-процеживающие установки, песколовки, нефтеловушки, барабанно-вакуумные фильтрующие установки, центробежные конструкции, дисперсные установки, пенные сепараторы, ультрафиолетовые установки, дегазаторы удаления растворенных газов, окислительные установки.

Предотвращение загрязнения почв и земель на военных объектах осуществляется по следующим направлениям:
- уничтожение, обезвреживание и утилизация твердых и жидких бытовых отходов;
- уничтожение, обезвреживание и утилизация отходов сельскохозяйственных предприятий;
- рекультивация земель.

Для уничтожения твердых отходов используются механические и термические методы. Основными техническими средствами при этом являются механодробилки и специальные печи. Жидкие отходы, как правило, утилизируются на так называемых полях запахивания.

Рекультивация земель предусматривает заравнивание повреждений грунта и засеивание его растительными культурами, наложение на поврежденные участки продуктивного нового грунта.

Характер влияния на окружающую среду различных военных объектов, отличающихся своим предназначением, типом выполняемых задач и другими характеристиками, не одинаков.

Наиболее опасными в экологическом отношении являются потенциально опасные военные объекты. К таким объектам относятся:
- радиационно опасные - энергетические ядерные установки; склады и базы с элементами ядерного оружия; ядерные исследовательские реакторы; хранилища жидких радиоактивных отходов; хранилища твердых радиоактивных отходов; хранилища отработанного ядерного топлива; места захоронения радиоактивных отходов;
- химически опасные - хранилища и склады химических веществ, в том числе химических боеприпасов (кассет) с боевыми химическими веществами; хранилища и склады боевых химических веществ; места уничтожения и захоронения боевых химических веществ; хранилища и склады компонентов ракетного топлива;
- взрыво- и пожароопасные - базы, арсеналы, хранилища и склады различного рода боеприпасов, вооружения и военной техники; хранилища, склады и базы горючего и смазочных материалов, агрессивных жидкостей, объемов сжатого воздуха.

С функционированием именно этих объектов, с нарушениями технологических процессов и авариями на них связаны негативные воздействия на окружающую среду.

Для деятельности атомного флота, например, характерно накопление и хранение ядерного топлива и радиоактивных отходов на береговых технических базах и специальных плавсредствах. Для ядерных установок характерно то, что даже при безаварийном режиме их функционирования продукты деления (газообразные и летучие изотопы криптона, ксенона, йода) через микроскопические неплотности и дефекты трубопроводов попадают во внешнюю среду.

Испытания ядерного оружия, проводящиеся в атмосфере, космосе, под водой, приводят к глобальному радиоактивному загрязнению атмосферы и земной поверхности.

На таких объектах, как склады и базы ГСМ и других специальных жидкостей, при годовом обороте материалов и веществ, превышающем 50 тыс. тонн, соответствующая утечка составляет 5-6 процентов, то есть не менее 2,5-3,0 тыс. тонн. Это ведет в итоге к значительному загрязнению грунтов и подземных вод.

Вопрос очистки и восстановления природной среды приобретает особое значение в условиях, когда на объекте возникает аварийная ситуация, связанная с нарушением технологических процессов или выходом их из-под контроля.

В комплекс общих мероприятий по восстановлению природной среды при авариях на радиационно и химически опасных военных объектах входят:
- оценка типа, характера и источника аварии;
- определение масштабов аварии и ущерба, нанесенного природной среде;
- определение комплекса мероприятий по ликвидации последствий аварии и восстановлению природной среды.

В комплекс мероприятий по восстановлению природной среды при авариях на радиационно опасных военных объектах непосредственно входят также локализация источника аварии и обработка загрязненной территории.

Локализация источника аварии предполагает прекращение функционирования объекта и исключение дальнейшего выброса в природную среду радиоактивных веществ.

Для обработки загрязненных территорий используются следующие способы:
- обработка пылеподавляющими композициями;
- химико-биологическое задержание;
- экранирование слоями чистого материала;
- обволакивание.

В качестве пылеподавляющих композиций используют битумные эмульсии, поливиниловый спирт, некоторые отходы промышленного производства и другие специальные химические соединения.

Химико-биологическое задержание включает в себя в основном рекультивацию земель с использованием таких рецептур, как: минеральные удобрения, смеси многолетних злаковых трав, латекс, торфяная крошка.

Большое значение при рекультивации земель придается обработке грунтов методами вспашки, рыхления, фрезерования, дискования.

Для экранирования загрязненной территории используют строительные и другие листовые материалы, грунт, глину, песок, щебень.

Обволакивание загрязнениых территорий предполагает устройство рвов, барьеров (земляных, бетонных) или замораживание грунта.

Кроме того, в целях ликвидации последствий аварий производят дезактивацию загрязненных участков, обмыв водной струей, снос загрязненного грунта, зданий, построек и вывоз их с объекта.

Практически такие же меры, методы и способы применяют при аварийных утечках ГСМ и агрессивных жидкостей. В то же время здесь имеются и некоторые особенности, которые связаны главным образом с загрязнением больших акваторий.

Основными методами восстановления акваторий являются:
- устройство плавучих боновых заграждений (пленочного или панельного типа);
- сжигание нефтепродуктов на воде;
- использование абсорбирующего (впитывающего) материала (сена, соломы, древесных опилок и др.);
- сбор нефтепродуктов с воды с помощью эжекторов, мотопомп и т. п.

Локализация проливов и утечек нефтепродуктов на почве осуществляется путем снижения степени испарения нефтепродукта, снижения уровня проникновения его в грунт и ограничения места разлива насыпями и рвами.

Для снижения испарения нефтепродукта используют пенообразователи, пенозатвердители, а для снижения проникновения в грунт - структурообразователи, полимерные пленки или применяют метод замораживания грунта.

Сбор основной массы нефтепродукта с поверхности почвы может проводиться с использованием различных поглощающих материалов - опилок, торфа, керамзита и др. (так, например, 1 кг опилок поглощает более 2, а 1 кг торфа - около 1,2 кг нефти).

В целях очистки грунта, загрязненного нефтепродуктами, применяются следующие методы:
- удаление загрязненного грунта и захоронение нефтесодержащих шламов;
- удаление основной массы загрязнителя с помощью насосных установок и вакуумных фильтров;
- продувка почвы воздухом;
- термическое воздействие на загрязненный грунт.

Возможно также использование химических методов, позволяющих превращать токсичные вещества в нетоксичные соединения.