Источниками вибрации и шума являются транспорт, машины, оборудование, буровзрывные и другие работы /1, 21, 71, 128, 158, 161/. Загрязнение среды упругими колебаниями различной частоты и длины волн обусловлено:

а) значительным увеличением единичной мощности различных видов машин и транспортных средств;

б) внедрением новых, более производительных машин и устройств в промышленности;

в) широким распространением машин, в системе которых полезную работу выполняют удар, взрыв и вибрации.

Термин “вибрация” (от лат. Vibrato - колебание) в русском языке имеет синонимы: сотрясение, дрожание, тряска. Он относится только к механическим колебаниям. Механические колебания - это повторяющиеся движения или изменения состояния вокруг некоторого среднего значения. Принято считать, что основным признаком вибрации являются относительно малые отклонения тела или его точек от начального положения при механических колебаниях /128/. Другим признаком вибрации считается частота периодических перемещений, совершаемых телом или его точками в единицу времени. При колебаниях частота может быть очень низкой, при вибрациях - более высокой. Например, колебания судна при качке имеют большие отклонения и малые частоты, а вибрация обшивки судна - малые отклонения и высокие частоты.

Еще в 1974 г. Минводхозом, Минздравом и Минрыбхозом приняты Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, которые предусматривают предупреждение загрязнения открытых водоемов. Этими правилами запрещен также сброс вод, содержащих ценные отходы, которые можно утилизировать. Запрещается сброс сточных вод, которые можно использовать повторно. Существуют также правила санитарной охраны прибрежных районов морей. Наконец, с 1968 г. принимаются и действуют постановления по охране и комплексному использованию водных ресурсов страны: «О мерах по предотвращению загрязнения Каспийского моря» (1968), «О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов рек Волги и Урала неочищенными сточными водами» (1972), «О коренной перестройке дела охраны природы в стране» (1988), «О первоочередных мерах по улучшению использования водных ресурсов в стране»(1988) и др. В соответствии только с постановлением 1972 г. в бассейнах рек Волги и Урала построено 670 комплексов очистных сооружений. В 15 городах, расположенных на берегах Волги и Камы, созданы городские очистные сооружения, на которые затрачено свыше 300 мл руб. Проделана большая работа по охране вод. Однако, к сожалению, в полном объеме прекратить сброс неочищенных промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод во всех городах, расположенных в бассейнах рек Волги и Урала, не удалось. Во многих районах этого региона очистные сооружения до сих пор отсутствуют.

Качество - это характеристика состава и свойств воды, позволяющая использовать ее в хозяйственно-питьевых, культурно-бытовых, рыбохозяйственных и технических целях. Для оценки качества воды определяются ее химический состав и физические свойства. Анализы выполняют гидрогеохимические лаборатории Госкомприроды в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Определяются температура, запах, вкус, прозрачность, мутность, сухой остаток, растворенный кислород, биохимическое потребление кислорода, реакция среды, содержание вредных веществ, а также количество кишечных палочек в 1 л воды. Температура питьевой воды должна быть не выше +11 0С и не ниже +7 0С. Вода должна быть прозрачной (определяется по шрифту), без запаха и вкуса. Окраска воды не должна обнаруживаться в столбике цилиндра высотой 20 см, а для вод культурно-бытового назначения - в столбике высотой 10 см.

По сухому остатку определяют количество коллоидно-растворенных и взвешенных в воде частиц, используя для этого метод выпаривания и высушивания; возможно их найти и расчётным путем. Частицы взвешенных веществ с размерами более 1.10-4 мм задерживаются бумажными фильтрами, и по ним можно судить о загрязнении воды глиной, илом, песком. По сухому остатку определяется также количество минеральных солей в воде.

Гидрогеоэкология – это междисциплинарная наука об проблемах экологии гидросферы планеты. Наука изучает поверхностную часть подземной гидросферы, где проявляются процессы техногенеза. Предмет исследований – это процессы техногенеза, протекающие в системе: вода – порода – газ – живое вещество.

Пресная вода - самое ценное полезное ископаемое на Земле. Участник эскадрильи Нормандия - Неман, известный французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери выразил свое отношение к воде следующим образом: «Вода! Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для

жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами. Ты самое большое богатство на свете...». Водные ресурсы - национальное богатство нашей страны, которое требует строгого учета, охраны от загрязнения и истощения, экономного и планомерного использования в народном хозяйстве. Вода в трех своих физических состояниях, включая полярные шапки и ледники, образует на Земле сплошную оболочку, называемую гидросферой.

1) создание безотходных и малоотходных технологий и технологических средств комплексного использования сырья и утилизации отходов производства, организацию ТПК с замкнутой системой материального баланса вещества, включая отходы производства;

2) ликвидацию местных котелен и переход на централизованное обеспечение теплом от крупных ТЭЦ и ТЭС;

3) замену топлива - предпочтительнее топливо с меньшим количеством продуктов неполного сгорания (вместо угля и мазута использовать природный газ);

4) предварительную очистку сырья и топлива от вредных примесей, в частности, снижение содержания серы в топливе;

5) электрификацию производства, транспорта и быта, замену пламенного нагрева электрическим;

6) использование трубопроводов, гидро- и пневмотранспорта для пылящих материалов;

7) замену прерывистых технологических процессов непрерывными.

Высокая загазованность районов крупных предприятий и транспортных магистралей промышленных центров Урала и России в целом, где ПДК загрязненных выбросов в атмосфере превышена местами в 10-20 раз и более – результат отсутствия эффективных очистных сооружений и нейтрализаторов на выхлопных трубах автомашин /6, 71/. Работа очистных сооружений крупных ТЭЦ затруднена, поскольку общие объемы газопылевых выбросов достигают 1 млн м3/ч, хотя концентрации вредных веществ в выбросах превышают ПДК всего в несколько раз. Высока и стоимость очистки отходящих газов. И как свидетельствуют специалисты, времена дешевой электроэнергии в связи с этим ушли в далекое прошлое.

Большими выбросами вредных веществ в атмосферу объясняется и то, что в районе одного из крупнейших в мире Оренбургского газо-химического комплекса санитарная зона составляет 5 км вместо 1 км по нормативам. На предприятии сжигается огромное количество природного газа из-за несовершенства технологии его переработки. Это дорого обходится населению и предприятию, о чём свидетельствуют события в районе с. Мужицкая Павловка, которое находится в 4,6 км от завода. Под заводом имеются подземные коллекторы, куда можно закачивать газ, направляемый ныне на сжигание. То есть подземные емкости могут стать аккумуляторами той части ресурсов, которую сегодня мы не в состоянии переработать и вынуждены сжигать из-за несовершенства технологии. Создавая вторичные ресурсы, мы обеспечиваем сырьём наше будущее.

Переход на интенсивную технологию требует существенной экономии материальных и энергетических ресурсов за счет и умелого использования отходов, превращаемых во вторичные ресурсы. В России имеется небольшой опыт использования вторичных ресурсов, но в целом мы отстаем от передовых стран в переработке отходов промышленности, сельского хозяйства и быта.

В Великобритании, например, повторно используемые металлы в общем объёме от потребляемых составили еще в 1977 году: цинк – 22 %, олово - 24 %, алюминий - 29 %, медь - 32 %, свинец - 60 %, железо и сталь - 67 %. В США половина потребляемых черных металлов и свинца обеспечивается вторичными ресурсами, медь и никель - более чем на 40 %, олово и титан - 30 %, алюминий, цинк и бумага - 24 %, магний - около 15 % /3, 6, 139/. При производстве кирпичей используются смеси из золы (до 72 %), шлака угольных электростанций (до 25 %) и силиката натрия, как связующего (до 3 %). Литые изделия из шлака в виде фасонных изделий, плит для облицовки полов и тротуаров, труб, брусчатки для дорог широко применяются в США и ряде других стран. В Японии вторично используется до 60 % нефтепродуктов, 40 % автопокрышек, 35-44 % черных металлов, свинца, резины и бумаги, 21-32 % меди, цинка, алюминия, 15 % пластмасс.

Еще в 1933 году академик А.Е. Ферсман отмечал: «Комплексная идея есть идея в корне экономическая, создающая максимальные ценности с наименьшей затратой средств и энергии, но это идея не только сегодняшнего дня, это идея охраны наших природных богатств от их хищнического расточения, идея использования сырья до конца, идея возможного сохранения наших природных запасов на будущее» /175/.

Об огромных возможностях комплексного и полного использования природных ресурсов свидетельствуют отечественные разработки технологических схем переработки апатитонефелиновых руд, которые флотируются на апатит и нефелин. Нефелин перерабатывается на металлургическо-химико-цементных комбинатах. Степень переработки руды в конечные продукты не превышает пока 65 %, при более полном использовании нефелина и извлечении титаномагниевого концентрата этот показатель можно довести до 96 %. При производстве глинозема, соды, поташа и портландцемента в отходы поступает нефелиновый шлам, складирование которого обходится в 5-6 р. за каждую тонну (в ценах 1984 г.). Отвалы шлама составляют многие миллионы тонн. Шлам может быть использован при изготовлении портландцемента, в качестве тонкодисперсных наполнителей при производстве резины, сорбентов, пластмасс, линолеума, автоклавного кирпича (аналога силикатного), огнеупоров, бетона, стекла, ситаллов, включается в литейные формовочные смеси, применяется в дорожном строительстве и горно-технической рекультивации.

Решение проблемы охраны и рационального использования окружающей среды возможно только на основе внедрения безотходных и малоотходных технологий. Технология - наука, изучающая способы и процессы переработки продуктов природы (сырья) в предметы потребления и средства производства. Она традиционно делится на механическую и химическую. Механическая технология рассматривает процессы изменения формы или внешнего вида материала, а химическая - процессы коренного изменения состава, свойств и внутреннего строения вещества. Химическая технология доминирует в химической промышленности, металлургии, переработке топлива, тяжелом органическом синтезе. Эти производства наносят максимальный вред окружающей среде, особенно сжигание топлива на ТЭЦ и автотранспорте (40 %) и химические процессы на предприятиях черной и цветной металлургии (35 %). Наименьший вред природе наносят малоотходные и безотходные технологии.

Попытку классифицировать естественные науки предпринял выдающийся естествоиспытатель XIX века Ф. Энгельс. В "Диалектике природы" он изложил теорию о формах и рядах движения материи. Механической форме движения соответствуют механика и математика, физической – физика, химической – химия, биологической – биология, ботаника, зоология, общественной – обществоведение, философия и др. Как заметил Ф. Энгельс, формы движения проявляются в виде взаимосвязанных рядов движения. В таких рядах более высокоорганизованные формы движения материи, энергии и информации взаимодействуют с менее организованными. Рядам движения в структурно-организационно-иерархическом отношении соответствуют более сложные научные дисциплины: геомеханика отдельных геосфер и оболочек Земли, геофизика, геохимия, гидрохимия, гидробиология, почвоведение, лесоведение, экология человека, медицинская география и др.

В отечественной и зарубежной практике накоплен значительный опыт по регламентации выбросов предприятий в окружающую среду: атмосферу, водоемы, почву. В России этот опыт апробирован на местном уровне, например, в форме проектов ПДВ (предельно-допустимых выбросов).

На региональном уровне разработки предпринят ряд попыток количественной оценки баланса химических компонентов в пределах естественных (природных) и техногенных циклов миграции веществ, включая важнейшие загрязнители. Наиболее информативен модульный принцип оценки баланса компонентов загрязнителей. В качестве единиц измерения используются модульные оценки в тоннах или килограммах загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу и рассеивающихся на один квадратный километр территории. Аналогичные модули применимы при оценке веществ, выпадающих на единицу площади поверхности земли: на почву, в водоемы и просачивающихся в горизонты поземных вод. При этом рассматриваются и валовое содержание вещества, и его фазовые состояния: механическая (твердая и жидкая), химическая, газовая фазы.

С давних времен человечество осваивало литосферное пространство для решения самых различных социальных и хозяйственных нужд, Но особенно интенсивно оно начало использоваться с XX столетия. Под землей издавна устраивались жилища, обустраивались холодильники, хранилища, культовые сооружения, места погребения и т.д. Сегодня значение подземного пространства для жизни людей, масштабы и разнообразие форм, методов и способов подземного строительства исключительно возросли. Основное литосферное строительное пространство приходится на горные выработки, создаваемые в процессе разведки и разработки полезных ископаемых, но все более интенсивно строятся подземные переходы, гаражи, склады, производственные цехи, предприятия, транспортные инженерные коммуникации, лечебные, рекреационные, социальные, культурные, спортивно-туристические, военно- стратегические и иные объекты. Та часть геологической среды, которая используется для размещения указанных объектов, рассматривается нами в качестве "литосферного строительного пространства". Ряд типов подземных резервуаров сформировался естественным путем, в частности, при участии карстовых и палеокарстовых процессов. Эти резервуары широко используются для складирования нефти, нефте- и газопродуктов, природных и сжиженных газов, пресных вод, отходов производства, организации мест отдыха, лечения, туризма и т.д. На пороге XXI столетия подземное строительство осуществляется в различных горно-геологических условиях. Способы строительства, обустройства и технологии эксплуатации резервуаров зависят от особенностей геолого-тектонического строения территории. В районах развития растворимых пород используются как естественные полости, так и создаваемые искусственно.