Маруан Танашева.

Экологический мониторинг и регулирование воздействия на окружающую среду



скачать книгу бесплатно

2.1. Основные понятия и определения

Экологическое нормирование – это учет допустимой нагрузки на экосистему. Допустимая нагрузка – это такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы минимально и не превышает естественных изменений, а также не ведет к ухудшению качества окружающей среды и не вызывает нежелательных последствий у живых организмов.

В настоящее время различают экологическое и санитарно-гигиеническое нормирование, которые рассматривают эффекты воздействия на живые организмы. Основным понятием в нормировании является понятие вредного вещества.

Вредные вещества – это вещества, воздействие которых на биологические системы приводит к отрицательным последствиям.

Ксенобиотики – это вредные вещества, чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные.

Для установления нормативов качества окружающей среды используют концепцию пороговости воздействия. Порог вредного действия – это минимальная доза вещества, которая вызывает у биологического организма отклик, который не может быть скомпенсирован за счет механизмов поддержания внутреннего равновесия организма.

Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом между народных стандартов, устанавливаются и утверждаются специ ально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды.

Санитарно-гигиеническое нормирование основывается на понятии предельно допустимых концентраций.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) – нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества в единице объема (воздуха, воды), массы (пищевых продуктов, почвы) или поверхности (кожа работающих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Санитарно-гигиеническое нормирование охватывает:

– все среды;

– различные пути поступления вредных веществ в организм.

Однако, санитарно-гигиеническое нормирование:

– редко отражает комбинированное действие нескольких веществ, если они попадают в организм при одинаковом пути поступления;

– не учитывает эффектов комплексного поступления вредных веществ в организм различными путями, из различных сред;

– не учитывает сочетанного воздействия многообразия физических, химических и биологических факторов окружаю – щей среды.

При проведении анализа изменения величин предельно допустимых концентраций с течением времени было установлено, что их значения относительны, т.е. при изменении наших знаний о безопасности или опасности тех или иных веществ изменяются значения предельно допустимых концентраций.

В качестве примера можно вспомнить, что в пятидесятые годы ДДТ считался одним из безопаснейших для человека инсектицидов и широко рекламировался для использования в быту. Сегодня он занесен в список наиболее опасных веществ для здоровья человека и считается одним из опаснейших загрязнителей окру жающей среды.

Если о действии вещества не накоплено достаточной инфор – мации, для него устанавливаются временно допустимые концентрации (ВДК).

Временно допустимые концентрации получают расчетным путем и их рекомендуют для использования в течение 2-3 лет.

Рассмотренные выше санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды:

– по отношению к здоровью человека;

– по состоянию экосистем.

Однако эти нормативы не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность.

Научно-технические нормативы отражают требования, предъявляемые к источникам воздействия.

Научно-технические нормативы включают нормативы выбросов и сбросов вредных веществ (ПДВ и ПДС), градостроительные, строительные, технологические нормы и правила, содержащие требования по охране окружающей среды.

Для установления научно-технических нормативов используется принцип – содержание любой примеси в воде, воздухе и почве, поступающие от работы предприятий региона, должно удовлетворять требованиям санитарно-гигиенического нормирования.

Научно-техническое нормирование определяет предельно допустимые потоки вредных веществ, которые могут поступать в результате деятельности хозяйственных объектов в воду, воздух, почву. Следовательно, от предприятий требуется соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или конкретных источников, входящих в его состав, а не обеспечение тех или иных ПДК.

2.2. Нормирование качества воздуха

Согласно Закону «Об атмосферном воздухе», под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность физических, химических и биологических свойств атмосферного воздуха, отражающих степень его соответствия гигиеническим нормативам качества атмосферного воздуха и экологическим нормативам качества атмосферного воздуха.

При нормировании качества воздуха определяются допустимые пределы содержания вредных веществ:

– в производственной зоне. Производственная зона – это зона, предназначенная для размещения промышленных предприятий, хозяйственных объектов, опытных площадок научно иссле довательских институтов и т.п.

– в селитебной зоне. Это зона, предназначенная для размещения общественных зданий и сооружений, жилого фонда населен ных пунктов.

Для нормирования качества атмосферного воздуха в производственной зоне рассматривается предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны. Рабочей зоной обычно считают пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухерабочей зоны (ПДКрз) – концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или от клонения в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений.

Таким образом, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на работающую часть населения в течение периода времени, установленного трудовым законодательством.

Каждый проектируемый или действующий хозяйственный объект является стационарным источником загрязнения воздушного бассейна, и поэтому для каждого предприятия устанавливаются нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Предельно допустимые выбросы устанавливают с тем условием, что выбросы от данного источника в совокупности с дру гими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны:



где С – концентрация вещества в приземном слое от данного ис – точника при сохранении норматива ПДВ; Сф – фоновая концентрация этого же вещества.

Если предельно допустимые выбросы не могут быть немед – ленно установлены для данного предприятия или группе предп риятий, расположенных в одном районе, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Этот норматив устанавливают на период разработки и реализации мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ. Нормативы ПДВ действуют не бо – лее 5 лет. Нормативы предельно допустимых выбросов пересматриваются в случае:

– при появлении новых производств;

– при реконструкции действующих производств;

– при изменении технологического процесса;

– при изменении вида используемого сырья.

Для каждого конкретного города на основании нормативов предельно допустимых выбросов всех предприятий и фонового состава атмосферного воздуха разрабатываются общегородские нормативы ПДВ.

Для нормирования качества атмосферного воздуха в селитеб – ной зоне используется предельно допустимая концентрация мак симально разовая (ПДК) и предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс).

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) – концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных реакций (кашель, слезы, першения в горле и т.п.) в организме человека.


Таблица 2.1

Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ


При неблагоприятных метеорологических условиях в результате рассеяния примесей в воздухе концентрация вредного вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКмр на границе санитарно – защитной зоны предприятия.

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) – это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вдыхании.

ПДКсс является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом и рассчитывается для всех групп населения и на неопределенно долгий период воздействия. Таким образом, значение ПДКсс может выступать в качестве «эталона» для оценки состояния воздушной среды в селитебной зоне.

По степени токсичности загрязняющие вещества атмосферы относятся к четырем классам опасности:

1-ый класс – чрезвычайно опасные (диоксины, свинец и его соединения);

2-ой класс – высокоопасные (сероводород, оксиды азота и др.);

3-ий класс – умеренно опасные (неорганическая пыль, сажа диоксид серы);

4-ый класс – малоопасные (бензин, монооксид углерода).

В реальных условиях в атмосферном воздухе имеется несколько загрязняющих веществ. Поэтому для оценки качества воздуха используется комплексный показатель индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), который равен сумме нормированных по ПДКСС и приведенных к концентрации диоксида серы средних со – держаний загрязняющих веществ.



где с – средняя за год концентрация, мг/м3; ПДК – среднесуточная ПДК, мг/м3; к = 1,7 (класс опасности 1), к = 1,3 (класс опасности 2), к = 1,0 (класс опасности 3), к = 0,9 (класс опасности 4).

Ранжирование экологического состояния атмосферы осуществляется через расчет комплексного индекса загрязнения атмосфе ры и определению класса экологического состояния атмосферы. Шкала экологического состояния атмосферы приведена в таблице 2.2.


Таблица 2.2

Шкала экологического состояния атмосферы


Для сопоставления данных о загрязненности атмосферы нес колькими веществами разных территорий индексы загрязнения атмосферы рассчитываются для одинакового количества примесей. В Казахстане при составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета индекса загрязненности атмосферы используют значения единичных индексов тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие.

2.3. Нормирование качества воды

Качество воды – это характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользова ния; при этом показатели качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

Для загрязняющих воду веществ установлено раздельное нор мирование качества воды. Принцип разделения здесь связан с приоритетным назначением водного объекта, т.е. с категориями водопользования. Категории водопользования принято делить следующим образом:

1) вода питьевая;

2) хозяйственно-бытовое водопользование;

3) культурно-бытовое водопользование;

4) рыбохозяйственное водопользование.

1. Вода питьевая – вода, в которой бактериологические, органолептические показатели и показатели токсичных химических веществ находятся в пределах норм питьевого водоснабжения.

2. Хозяйственно – бытовое водопользование – использование водных объектов в качестве источника хозяйственно – питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.

3. Культурно – бытовое водопользование – использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения.

4. Рыбохозяйственное водопользование – использование вод ных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов.

При нормировании качества водных объектов, которые используются для нужд населения, учитываются следующие пока затели:

– Санитарно-токсикологический показатель – характеризует вредное воздействие загрязняющих веществ на организм человека;

– Общесанитарный показатель – определяет влияние загряз – няющего вещества на процессы естественного самоочищения вод за счет биохимических и химических реакций;

– Органолептический показатель – характеризует способность загрязняющего вещества изменять органолептичес кие (цвет, запах, прозрачность, мутность и т.п.) свойства воды;

– Токсикологический показатель – показывает токсичность веществ для живых организмов, населяющих водный объект;

– Рыбохозяйственный показатель – определяет влияние загрязняющих веществ на порчу качеств промысловых рыб.

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства в соответствии с Санитарными правилами и нормами.

При нормировании качества водных объектов культурно-бытового и хозяйственно – питьевого назначения используются санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический показатели.

При нормировании качества водных объектов рыбохозяйственного назначения учитываются все пять показателей.

При исследовании качества воды определенного водоема важно знать, к какому типу водных объектов будет отнесена данная река, озеро, водохранилище, и использовать для оценки качества соответствующие нормативы.

Для оценки качества природной воды водного объекта в зависимости от категории водопользования используют различные нормативы: предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно питьевого и культурно бытового водопользования (ПДКв) и предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДК ).

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна ухудшать гигиенические условия водопользования, и не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) – это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

Кроме предельно допустимых концентраций для поддержания чистоты природных водных объектов используется норматив – лимитирующий показатель вредности. Этот норматив не имеет количественной характеристики, но отражает основные требова ния к качеству образцов воды в тех случаях, когда водный объект имеет полуфункциональное назначение.

При рассмотрении качества природных объектов хозяйственно питьевого, коммунально бытового и рыбохозяйственного наз начения оцениваются:

– физические показатели (температуру, содержание взвешенных веществ, прозрачность, мутность, цвет, запах, привкус и др.);

– химические показатели (жесткость, ионный состав, щелочность, перманганатную окисляемость, общее солесодержание, сухой остаток, активную концентрацию ионов водорода (рН), содержание растворенного кислорода, свободной углекислоты, сероводорода, активного хлора и др.);

– санитарно-биологические показатели качества воды (колититр (коли-индекс), общее микробное число, наличие патогенных бактерий и вирусов и др.).

Особенности нормирования химических веществ в водной среде обусловлены следующими факторами:

1. Гигиеническая оценка – оценивается уровень загрязнения воды, предназначенный для хозяйственно-питьевого и культурно – бытового назначения.

2. При нормировании качества воды, установленные нормативы относятся не ко всему водному объекту, а только на пункты водопользования населения.

3. Следует иметь в виду, что природная вода используется населением не только для питья, личной гигиены, приготовления пищи, но и для хозяйственно бытовых и рекреационных целей. Поэтому при нормировании качества воды учитывается влияние химических загрязнителей на организм (санитарно-токсикологический показатель вредности), а также влияние химических загрязнителей на органолептические свойства воды и процессы самоочищения воды водоёмов (органолептический и общесанитарный показатель вредности).

4. Единые гигиенические нормативы устанавливаются для водных объектов, используемых населением.

На основании индекса загрязнения воды по гидрохимичес – ким показателям (ИЗВ) проводится оценка уровня загрязнения поверхностных вод, сравнение современного состояния водного объекта и динамики изменения качества вод.

Индекс загрязнения воды (ИЗВ) рассчитывается по формуле:



где С – концентрация і-го показателя; ПДК – предельно допустимая концентрация по і-му показателю.

Индекс загрязнения воды является формальной характеристи кой и рассчитывается усреднением как минимум пяти индивидуальных показателей качества воды. Обязательными при расчете индекса являются следующие показатели: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН и биологическое потребление кислорода БПК5.

По величине ИЗВ оценивается качество природных вод, критерии приведены в таблице 2.3.


Таблица 2.3

Критерии каче ства поверхностных вод по величине ИЗВ


К веществам, нормируемым по токсикологическому показателю вредности, установлены 4 степени загрязнения (в терминах N – кратного превышения ПДК):

– допустимая (1кратное);

– умеренная (3-кратное);

– высокая (10 – кратное);

– чрезвычайно высокая (100 – кратное).

В соответствии с действующей классификацией, загрязнители водной среды подразделяются на четыре класса опасности. Для соединений I и II классов риск развития неблагоприятных эффектов у человека при превышении установленных ПДК наиболее значителен.

Для поддержания экологически приемлемого состояния поверхностных и подземных вод установлены нормативы предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты.

Эти нормативы устанавливаются исходя из:

– предельно допустимой величины антропогенной нагрузки, которая при длительном воздействие не приведёт к изменению экосистемы водного объекта;

– предельно допустимой концентрации вредных веществ, которая может поступать в водный объект;

норм предельно допустимых сбросов (ПДС) вредных веществ в водные объекты.

Согласно ГОСТу, предельно допустимый сброс веществ в водный объект – это масса вещества в сбрасываемых водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Государственный учет поверхностных и подземных вод осу ществляется в целях обеспечения текущего и перспективного планирования рационального использования водных ресурсов, их восстановления и охраны. Он представляет собой систематическое определение и систематизацию количества и качества водных ресурсов данной территории. Государственный учет ведется с целью характеристика степени изученности и использования поверхностных и подземных водных объектов, оценки их состояния по количественным и качественным показателям.

Комплекс стандартов в области охраны природных вод были разработаны и усовершенствованы на основании системного подхода и при использовании методов научно обоснованного прогнозирования. Это позволит:

1) обеспечить население водой необходимого качества и в достаточном количестве согласно установленным нормам;

2) рационально использовать водные ресурсы;

3) сохранить уникальные водные объекты и их экосистемы в состоянии близком к естественному;

4) поддерживать оптимальный уровень воспроизводства биологических ресурсов вод и обеспечить возможность их рационального применения.

2.4. Нормирование качества почвы

Раньше в СССР был установлен лишь один норматив, определяющий допустимый уровень загрязнения почвы вредными хи мическими веществами – ПДК для пахотного слоя почвы.

Требования к нормированию качества почв

1. Основными критериями, используемыми для оценки степени загрязнения почв, должны быть предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые количества (ОДК) химических веществ в почве, нормативы допустимых количеств загрязняющих веществ в смежных природных средах и в сельскохозяйственной продукции, показатели санитарного состояния почв.

2. К категории загрязненных следует относить почвы, в которых количество загрязняющих веществ находится на уровне или выше ПДК.

3. Почвы, отнесенные к категории загрязненных, должны находиться под постоянным контролем внутриведомственных и государственных служб контроля. Почвы выводятся из этой ка тегории, и постоянный контроль заменяется на периодический, когда количество в них загрязняющих веществ становится ниже допустимого уровня.

4. Особое внимание следует уделять почвам, прилегающим к предприятиям и объектам промышленности, жилищно – коммунальным, сельского хозяйства, транспорта, которые по характеру своей деятельности могут загрязнять почву посредством выбро сов, сбросов, отходов, стоков и осадков сточных вод.

5. При проведении контроля за загрязнением почв следует учитывать класс опасности химических веществ, степень опасности патогенных и условно патогенных организмов и соблюдать требования:

– использовать физико – химические и биологические методы, позволяющие получить достоверную качественную и коли чественную информацию о наличии загрязнителей в почве. Пределы обнаружения контролируемых веществ должны быть не выше нормативов ПДК в почве;

– регистрировать в журналах качественный и количественный состав, объёмы и даты выбросов, сбросов, отходов, стоков и осадков сточных вод, применение средств химизации с указанием объёма и ассортимента фактически применяемых химических веществ, размеров обрабатываемой территории, способов и даты их внесения;



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4