Нормирование качества природной среды

Нормирование качества природной среды – это установление предельно допустимых норм воздействия на среду, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, воспроизведение природных ресурсов. Нормативы качества природной среды устанавливают на основании концепции порога воздействия. Порог вредного воздействия – это минимальная доза вещества, при воздействии которой в организме происходят изменения, выходящие за пределы физиологических и приспособительных реакций, или скрытая патология.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это нормативы, устанавливающие концентрации вредного вещества, которые при попадании в организм за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают необратимых последствий у его потомства. С экологической и токсикологической точки зрения ПДК можно использовать в практической деятельности как предварительные показатели-ориентиры. Они особенно необходимы на первых этапах исследования в новых регионах. Однако их широкое применение при оценке качества природной среды имеет ряд ограничений. Во-первых, нормы ПДК не учитывают сочетание воздействий (суммирование) токсикантов. Во-вторых, токсичность химических элементов и их соединений зависит не только от концентрации, но и от формы и вида их пребывания в биосфере. Учесть в ПДК все формы, а тем более конкретные виды, в которых находятся элементы, практически невозможно. В-третьих, в последние десятилетия все большую роль в биосфере играют техногенные соединения, не имеющие природных аналогов. Токсичность и время ее проявления для многих из них неизвестны. Относительность наших знаний по этому вопросу иллюстрирует следующий пример. В 50-х годах инсектицид ДДТ считался безопасным и широко применялся в быту. Сейчас он относится к суперэкотоксикантам.

Если не накоплено достаточно информации о веществе, то устанавливается ВДК – временно допустимая концентрация. Эти концентрации получают расчетным путем и используют в течение 2-3 лет.

Санитарно-гигиенические нормативы ПДК и ВДК не указывают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Для этого используют другие нормативы: ПДВ (предельно допустимый выброс) и ПДС (предельно допустимый сброс). От предприятия не требуют обеспечения тех или иных норм ПДК, а требуют соблюдения пределов выбросов и сбросов, которые и должны обеспечивать ПДК.

 

Атмосфера

Для нормирования качества воздуха используют следующие нормативы.

ПДКрз – предельно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны в мг/м³. ПДКрз – это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или отклонения в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни и жизни последующих поколений.

ПДКмр – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест в мг/м³. ПДКмр – концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течении 20 минут рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКсс – предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест в мг/м3. ПДК_сс – это концентрация, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Т.е. ПДКсс рассчитана на все группы населения и на долгий период воздействия и является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом.

Интегральным показателем загрязнения атмосферы является индекс загрязнения атмосферы I:

где Сi – средняя концентрация i-того вещества;

k – константа, зависящая от класса опасности загрязняющих веществ

(табл. 3.1)

Таблица 3.1. Классы опасности загрязняющих веществ воздуха

Гидросфера

Для санитарной оценки воды водоемов хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного водоснабжения все используемые показатели могут быть разделены на 3 группы:

– санитарные, куда входят микробиологические и паразитологические показатели (например, число микроорганизмов и число бактерий группы кишечных палочек в единице объема);

– токсикологические, которые характеризуют безвредность химического состава воды;

– органолептические, которые воспринимаются органами чувств человека (температура, прозрачность, цвет, запах, вкус).

ПДКв – предельно допустимая концентрация химического вещества в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования в мг/л или в мг/дм³.

ПДКв – это концентрация, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

ПДКвр (или ПДКрх) – предельно допустимая концентрация химического вещества в воде рыбохозяйственного водоема в мг/л или в мг/дм³. ПДКвр – это концентрация вредного вещества в воде, которая не оказывает вредного влияния на популяцию промысловых рыб.

Сопоставим значения ПДКв и ПДКвр для некоторых токсикантов:

Видно, что для ряда соединений значение ПДКв значительно меньше, т.е. нормирование, например, акриламида в воде питьевого назначения значительно более жесткое по сравнению в водой для рыбохозяйственных целей. В то же время допустимое содержание тяжелых металлов в воде рыбохозяйственного назначения в несколько раз меньше. Это происходит не потому, что человек больше заботится о рыбах, а потому, что эти токсиканты обладают свойством аккумулироваться в рыбе, которую затем употребляет человек.

Как и для воздуха существует интегральный показатель для оценки качества воды, который с одной стороны учитывает степень превышения ПДК отдельными токсикантами, а с другой стороны – частоту превышения. Зная концентрацию токсиканта в воде, рассчитывают баллы кратности Ki и баллы повторяемости Ni:

В монографии Б.Й. Набиванца с соавторами («Аналітична хімія поверхневих вод», издательство «Наукова думка», Киев, 2007 г.) состояние речных бассейнов предложено оценивать по величине общего экологического индекса IE, который рассчитывают как среднее арифметическое из трех индексов:

где I1 – индекс загрязнения компонентами солевого состава;

I2 – трофо-сапробиологический (эколого-санитарный) индекс;

I3 – индекс специфичных показателей токсичного действия.

Индекс I3 позволяет оценивать экологическое состояние рек, в водах которых среди загрязняющих веществ преобладают компоненты с выраженным токсическим действием (тяжелые металлы, цианиды, нефтепродукты, фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества). Присутствие этих веществ в поверхностных водах связано с хозяйственной деятельностью человека. Это бассейны Днепра, Днестра, Дуная, Южного Буга. Индекс I2 более информативен для описания состояния бассейнов рек, в которых основными загрязнителями вод являются трофо-сапробиологические (санитарно-экологические) показатели – кислород, минеральные формы азота и фосфора, взвешенные вещества, окисляемость воды (ХПК), БХП, рН, биомасса фитопланктона, численность сапрфитных бактерий. Такое загрязнение вод в основном связано с поступлением неочищенных либо недостаточно очищенных хозяйственно-бытовых стоков. Это бассейны Северского Донца, рек Приазовья, Западного Буга. Индекс I1 характеризует минерализацию воды, присутствие хлоридов, сульфатов.

 

Почва

Для санитарной оценки почвы используют показатель ПДКп – предельно допустимая концентрация химического вещества в почве в мг/кг. ПДКп – это концентрация вредного вещества в пахотном слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы. Нормативы ПДК разработаны для веществ, которые могут мигрировать в атмосферный воздух или грунтовые воды. Интегральными показателями качества почв являются коэффициент концентрирования химического элемента в почве Кс и суммарный показатель загрязнения почвы Zc:

где Cф – фоновая концентрация элемента;

КС – коэффициент концентрирования i-того элемента в пробе;

n – число учитываемых элементов.

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю выглядит следующим образом:

Продукты питания

Для оценки безвредности продовольственного сырья и пищевых продуктов используют ПДКпр (ДУ) – предельно допустимые концентрации (допустимые уровни) токсичных элементов, соединений и ядохимикатов в продуктах в мг/кг.

ПДКпр – концентрация вредного вещества в продукте питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья населения.

Попадающие в пищу из окружающей среды загрязнители делятся на две группы:

1) химической природы

– токсичные металлы;

– пестициды;

– нитраты, нитриты, нитрозосоединения;

– радионуклиды;

– полициклические ароматические углеводороды;

– диоксины;

– гормональные препараты

2) биологической природы

– микроорганизмы;

– микотоксины;

– антибиотики;

– вирусы;

– гельминты.

Классы опасности токсикантам в этом случае присваивают в зависимости от их токсичности, которую характеризуют параметром ЛД50 (летальная доза, при которой гибнет 50% подопытных животных при введении токсиканта в желудок):

Как уже отмечалось выше, нормирование воздействия источника загрязнения на окружающую среду осуществляется с помощью показателей ПДВ и ПДС.

ПДВ – масса вещества в отходящих газах источника загрязнения, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени (г/сутки).

ПДС – масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды (в мг/сутки). ПДС должен гарантировать достижение установленных норм при наихудших условиях для разбавления в водном объекте.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: