Антропогенная нагрузка на окружающую среду и принципы экологического нормирования

Разработка нормативов, обеспечивающих экологическую безопасность природных экосистем, является первоочередной задачей. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в экосистеме по аналогии с ПДК можно назвать ЭДК.

ЭДК - это экологически допустимые концентрации вредных веществ  в окружающей среде, поступающие  от различных антропогенных источников  и не нарушающие гомеостатические механизмы  саморегуляции экосистем.

На основе ЭДК можно рассчитывать  экологически допустимые нагрузки ПДЭН, не превышающие экологической емкости системы.

ПДЭН - это и есть та мера, которая позволит обеспечить баланс экологических и социально-экономических  интересов человека.

 

Нормирование качества окружающей природной среды в настоящее время

Конечная цель нормирования - обеспечение научно обоснованного  сочетания экономических и экологических  интересов как основы общественного  прогресса - своего рода компромисс между  экономикой и экологией.

Нормативы качества окружающей среды должны отражать требования к ней различных потребителей и обеспечивать сохранение экологического равновесия в природных экосистемах в пределах их саморегуляции

Норматив становится юридически обязательным с момента  утверждения его компетентными органами: Госкомсанэпиднадзором РФ, Министерством природных ресурсов РФ, Ростехнадзором. Разработка нормативов ведется в трех основных направлениях: гигиеническое нормирование, экологическое нормирование, а также производственно-хозяйственное (регламентация объемов загрязнений, поступающих в окружающую природную среду).

Санитарно-гигиеническое  нормирование

Нормирование  качества окружающей природной среды - это деятельность по установлению нормативов предельно допустимых воздействий человека на природу. Под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных и других интересов человека, вносящая изменения в природную среду. Наиболее распространенным видом отрицательного воздействия является загрязнение, причиняющее вред жизни и здоровью человека, растительному и животному миру и экосистемам. Разумеется, воздействие человека шире загрязнения: истощение ресурсов, уничтожение природных экосистем, нарушение стандартов на качество продукции вследствие превышения нагрузок на окружающую природную среду и др.

 Гигиенические нормативы  - наиболее разработанная система норм, правил и регламентов для оценки качества окружающей природной среды.

Они устанавливаются в интересах охраны здоровья человека и сохранения генетического фонда некоторых популяций растительного и животного мира. Гигиеническое нормирование охватывает также производственную и жилищно-бытовую сферы жизни человека. Установленные и утвержденные нормативы обязательны на всей территории РФ.

Для питьевой воды предельно  допустимые концентрации (ПДК) некоторых  вредных веществ были утверждены еще в 1939 г. В настоящее время  число установленных ПДК для  водных объектов различного назначения приблизилось к 2000. Для атмосферного воздуха в 1951 г. были введены ПДК по 10 веществам; теперь их уже около 500.  Для почвы ПДК вредных веществ       впервые установлены в 1980 г.; в настоящее время нормативов более 100. Существуют также ПДК вредных веществ для рыбохозяйственных водоемов, для воздуха в зоне лесных массивов, для вод, используемых при орошении, и др. Все эти ПДК едины для всей громадной территории РФ, не учитывают никаких региональных различий.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) - это такие концентрации вредных веществ, которые практически не оказывают влияния на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

Основой для разработки санитарно-гигиенических и санитарно-эпидемиологических стандартов послужили методы, используемые в медицинской и ветеринарной токсикологии.

Токсикант - ядовитое, вредное  для здоровья вещество. Для оценки токсичности веществ проводятся опыты на животных, с последующей  экстраполяцией экспериментальных  данных на человека. Количество вредного вещества, поступившего в организм, отнесенное к массе тела (мг/кг), называется дозой. Количество вещества, отнесенное к единице объема или массы воздуха (мг/м³), воды (мг/л), или почвы (мг/кг), называется концентрацией. Смертельные дозы и концентрации называются соответственно летальной дозой (ЛД) и летальной концентрацией (ЛК). Доза, которая вызывает гибель 50 % подопытных организмов, обозначается как ЛД₅₀ или ЛК₅₀. В зависимости от степени токсичности ядовитых веществ выделяют 4 класса опасности (наиболее опасен 1-й класс). Воздействуя на организм, вредные вещества вызывают острые и хронические заболевания: острые возникают после однократного воздействия и могут приводить к смертельному исходу, хронические развиваются в результате систематического воздействия доз, не приводящих к острому отравлению. Хронические заболевания часто вызывают соединения свинца, марганца, пары ртути и др. Некоторые вещества, например, синильная кислота или цианистый калий, вызывают только острые отравления.

Для большинства веществ  устанавливают две пороговые концентрации: минимальную при остром отравлении (ПДК_{миностр}) и минимальную при хроническом отравлении (ПДК_{минхрон}).

Однако необходимо учитывать, что одни и те же концентрации вредных веществ по-разному воздействуют на организмы в зависимости от того, где они находятся: в воздухе, воде или почве. Поэтому ПДК вредных веществ в разных средах могут сильно различаться.

Нормирование  загрязняющих веществ в воздухе. Воздух - среда, непосредственно окружающая человека и потому прямо воздействующая на его здоровье. Еще в 20-е гг. XX века начали вводить ПДК вредных веществ в рабочих помещениях. Обычно содержание примесей в воздухе рабочего помещения больше, чем на площадке предприятия и тем более за ее пределами, поэтому для каждого вредного вещества в воздухе устанавливают по крайней мере два нормативных значения: ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДК_рз) и ПДК в атмосферном воздухе ближайшего населенного пункта (ПДК_ав).

ПДК_рз - это концентрация, которая при работе не более 41 часа в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний у работающих и их детей.

Следовательно, при нормировании вредных веществ в воздухе  производственных помещений учитывается  время пребывания людей в зоне загрязнения. На территории предприятия  содержание примесей принимается равным 0,3 ПДК_рз, так как этот воздух используется для приточной вентиляции.

ПДК_ав - это предельная концентрация, которая на протяжении всей жизни человека не должна оказывать на него вредного влияния, включая отдаленные последствия на окружающую среду в целом.

Необходимость такого раздельного  нормирования определяется тем, что  на предприятии в течение рабочего дня работают практически здоровые люди, а в населенных пунктах круглосуточно находятся не только взрослые, но и дети, пожилые и больные люди, беременные и кормящие женщины и др. Поэтому ПДК_рз > ПДК_ав Например, для диоксида серы (SO₂) ПДК_р.з = 10 мг/м³, а ПДК_ав = == 0,5 мг/м³.

При проектировании или  строительстве предприятий в  районах, где воздух уже загрязнен, необходимо выбросы предприятий нормировать с учетом присутствующих примесей, т. е. фоновой концентрации (С_ф). Если в атмосферном воздухе присутствуют выбросы нескольких сходных по действию на человека веществ, то сумма отношений концентраций загрязняющих веществ к их ПДК (с учетом С_ф) не должна превышать единицы:

∑С_i/ПДК_i - С_фi ≤ 1

п

Е-

 

где С_i - концентрация i-го вещества; ПДК_i - предельно допустимая концентрация i -го вещества; С_ф фоновая концентрация i-го вещества; n - число суммируемых веществ.

Таблица 10.2

Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов

Вещество	Норматив, мг/м3			Класс опасности
	ПДКмр	ПДКсс	ОБУВ
Белок пыли белково-витаминного концентрата	-	0,001	-	2
Взвешенные вещества	0,5	0,15		3
Кадмия оксид (в пересчете  на кадмий)		0,002		1
Железа оксиды (в пересчете  на железо)	.	0,04		3
Кобальт металлический	-	0,001	-	1
Магния оксид	0,4	0,05	-	3
Марганец и его соединения (в пересчете на диоксид марганца)	0,01	0,001	.	2
Меди оксиды (в пересчете  на медь)		0,002		2
Никеля оксиды (в пересчете  на никель)		0,001	.	2
Пыль неорганическая, содержащая диоксид кремния, %: выше 70	0,15	0,05		3
20 - 70	0,3	0,1	.	3
ниже 20	0,5	0,15	-	3
Пыль хлопковая	0,5	0,05	-	3
Ртуть металлическая		0,0003	-	1
Сажа	0,15	0,05	-	3
Свинец и его соединения	. -	0,0003	-	1
Алюминия оксид	-	-	0,04	4

 

Нормирование  загрязняющих веществ в водных объектах. Вода, в отличие от атмосферы, является средой, в которой возникла жизнь и в которой обитает большая часть видов живых организмов (в атмосфере лишь тонкий слой около 100 м наполнен жизнью). Поэтому при нормировании качества природных вод необходимо заботиться не только о воде как ресурсе, потребляемом человеком, но и беспокоиться о сохранении водных экосистем как важнейших регуляторов условий жизни планеты. Однако действующие нормативы качества природных вод ориентированы главным образом на интересы здоровья человека и рыбного хозяйства и практически не обеспечивают экологическую безопасность водных экосистем. Эти требования к качеству природных вод регламентированы Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения (введены с 1 января 1991 г.). Качество морских вод регламентировано Санитарными правилами и нормами охраны прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения (СанПиН № 44631-88, введены с 6 июля 1988 г.).

Требования потребителей к качеству воды зависят от целей  использования. Выделяют три вида водопользования

хозяйственно-питьевое - использование водных объектов или их участков в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности;

культурно-бытовое     - использование водных объектов для купания, занятий спортом и отдыха. К этому виду водопользования относятся и участки водных объектов, находящиеся в черте населенных мест, независимо от их использования;

водоемы рыбохозяйственного назначения, которые, в свою очередь, делятся на три категории:

высшая категория - места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных и ценных видов рыб;

первая категория - водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода;

вторая категория - водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей (рис. 10.8).

 

 

Конечно, природные воды являются объектами и других видов  водопользования - промышленного водоснабжения, орошения, судоходства, гидроэнергетики и т. д. Использование воды, связанное с ее частичным или полным изъятием, называют водопотреблением. Все водопользователи обязаны соблюдать условия, которые обеспечивают качество воды, соответствующее установленным для данного водного объекта нормативам.

Существуют и некоторые  общие требования к составу и  свойствам воды (табл. 10.3).

Поскольку требования к  качеству воды зависят от вида водопользования, необходимо определять этот вид для каждого водного объекта или его участков.