Нормирование качества окружающей среды

Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия среды жизни человека его потребностям. Окружающей человека средой являются природные условия, условия на рабочем месте и жилищные условия. От ее качества зависит продолжительность жизни, здоровье, уровень заболеваемости населения и т.д.

Нормирование качества окружающей среды — установление показателей и пределов, в которых допускается изменение этих показателей (для воздуха, воды, почвы и т.д.).

Цель нормирования — установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействия человека на окружающую среду. Соблюдение экологических нормативов должно обеспечить экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда человека, растений и животных, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения, носят временный характер и могут совершенствоваться по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Основные экологические нормативы качества окружающей среды и воздействия на нее следующие:

Нормативы качества (санитарно-гигиенические):

§ предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ;

§ предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий: радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.

Нормативы воздействия (производственно-хозяйственные):

§ предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;

§ предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ.

Комплексные нормативы:

§ предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.

Предельно допустимая концентрация (количество) (ПДК) — количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. При ее определении учитывают степень влияния загрязняющих веществ не только на здоровье человека, но и на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

В настоящее время в нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв (табл. 1).

Таблица 1

Российские государственные гигиенические нормативы (ПДК)

для некоторых химических экологически опасных факторов

(Экологический энциклопедический словарь, 1999)

Наименование химического фактора	ПДК
	атмосферный воздух (мг/м^3)		вода (мг/л)	почва (мг/кг, с учетом кларка)
	максимальная разовая	средняя суточная
Аммиак	0,2	0,04	0,39
Анилин			0,1
Ацетон	0,35	0,35
Бензин	5,0	1,5	0,1
Бензол	1,5	0,1	0,5	0,3
Бенз(а)пирен		0,1*	0,000005	0,02
Гексахлорциклогексан	0,03	0,03	0,004	0,1
ДДТ			0,1	0,1
Диоксид азота	0,085	0,04
Диоксин	0,5 пг/м^3		20 пг/л	10 пг/кг
Мышьяк и его неорганические соединения		0,03	0,05	2,0
Озон	0,16	0,03
Оксид азота	0,2	0,4	0,02
Ртуть (металлическая)	0,2	0,0003	0,0005	2,1
Свинец (неорганические соединения)	0,01	0,0003	0,03	32,0
Сероводород	0,008			0,4
СПАВ			0,5
Твердые частицы (пыль)	0,5	0,15
Угарный газ	5,0	3,0
Фенол	0,01	0,003	0,001
Формальдегид	0,035	0,003	0,001
Хлор	0,1	0,03
Четыреххлористый углерод	4,0	0,7	0,006

Примечание: * — мг / 100 м³.

 

При содержании в природном объекте нескольких загрязняющих веществ учитывают их совместное воздействие. Сумма их концентраций не должна превышать при расчете единицы:

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … + С_n/ПДК_n < 1,

где С₁, С₂, …, С_n — фактические концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почве, продуктах питания; ПДК₁, ПДК₂, …, ПДК_n — предельно допустимые концентрации вредных веществ, которые установлены для их изолированного присутствия.

При нормировании качества атмосферного воздуха используют такие показатели как ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны, ПДК максимально разовую и ПДК среднесуточную.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) — это максимальная концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) — это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.).

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

При нормировании качества воды используют такие показатели, как ПДК вредных веществ для питьевых вод и рыбохозяйственных водоемов. Также нормируют запах, вкус, цветность, мутность, температуру, жесткость, коли-индекс и другие показатели качества воды.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) — это максимальная концентрация вредного вещества в воде, 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.

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

При нормировании качества почвы используют такой показатель, как ПДК вредного вещества в пахотном слое почвы. Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы (ПДКп) — это максимальная концентрация вредного вещества в верхнем слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, плодородие почвы, ее самоочищающую способность, соприкасающиеся с ней среды и не приводящая к накоплению вредных веществ в сельскохозяйственных культурах.

При нормировании качества продуктов питания используют такой показатель, как ПДК вредного вещества в продуктах питания. Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДКпр) — это максимальная концентрация вредного вещества в продуктах питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) — это максимальный уровень воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.

ПДУ — это то же, что ПДК, но для физических воздействий.

В тех случаях, когда ПДК или ПДУ не определены и находятся только на стадии разработки, используют такие показатели, как ОДК — ориентировочно допустимая концентрация, или ОДУ — ориентировочно допустимый уровень, соответственно.

Необходимо отметить, что существует два подхода к нормированию загрязнения окружающей среды. С одной стороны, можно нормировать содержание загрязняющих веществ в объектах окружающей среды, с другой стороны, — степень трансформации окружающей среды в результате ее загрязнения. В последнее время все чаще обращают внимание на недостатки первого подхода, в частности, применения ПДК для почв. Однако подход к нормированию качества среды по показателям ее трансформации (например, состояния биоты) практически не развит. По-видимому, лучше использовать оба подхода в сочетании друг с другом.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) — это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному конкретному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Если в воздухе или воде населенных пунктов, где расположены предприятия, концентрации вредных веществ превышают ПДК, то по объективным причинам значения ПДВ и ПДС не могут быть достигнуты. Для таких предприятий устанавливаются значения временно согласованных выбросов вредных веществ (ВСВ) и временно согласованных сбросов вредных веществ (ВСС) соответственно и вводится поэтапное снижение показателей выбросов и сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ и ПДС.

В настоящее время в России на нормативах ПДВ работают лишь 15-20% загрязняющих производств, на ВСВ — 40-50%, а остальные загрязняют среду на основе лимитных выбросов и сбросов, которые определяют по фактическому выбросу на определенном отрезке времени.

Комплексным показателем качества окружающей среды является предельно допустимая экологическая нагрузка.

Предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду — это максимальная интенсивность антропогенного воздействия на окружающую среду, не приводящая к нарушению устойчивости экологических систем (или, иными словами, к выходу экосистемы за пределы экологической емкости).

Потенциальная способность природной среды перенести ту или иную антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем определяется как емкость природной среды, или экологическая емкость территории. Устойчивость экосистем к антропогенным воздействиям зависит от следующих показателей: 1) запасы живого и мертвого органического вещества; 2) эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова и 3) видовое и структурное разнообразие. Чем они выше, тем устойчивее экосистема.

В зависимости от соответствия уровня хозяйственной деятельности человека экологической емкости территории природопользование можно разделить на экстенсивное и равновесное.

Экстенсивное (расширяющееся) природопользование характеризуется все возрастающей антропогенной нагрузкой на территорию, в результате чего в определенный момент времени степень антропогенной нагрузки превышает самовосстанавливающую способность территории. Экстенсивное природопользование ведет к разрушению природных комплексов.

Равновесное природопользование отличается сбалансированностью антропогенной нагрузки и экологической емкости среды.

Таким образом, планирование природопользования на той или иной территории должно начинаться с определения допустимой здесь экологической нагрузки.

 

Лекция 10.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАСТРОФЫ

И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КРИЗИСЫ

Развитие человеческого общества всегда было процессом противоречивым и сопровождалось множеством проблем, среди которых одной из главных является противоречие между развитием цивилизации и природной средой, в которой оно происходит. Человеческое общество – органическая часть природы, а история человечества – часть истории природы. В ходе совместного развития природы и общества в отдельные моменты происходит накопление и обострение противоречий между ними. Следствием этого является возникновение чрезвычайных ситуаций, приводящих к дестабилизации или разрушению социальной и природной систем. Такие чрезвычайные ситуации, возникающие взрывообразно, называют экологическими катастрофами, а назревающие скрыто и имеющие затяжной характер – экологическими кризисами.

Экологическая катастрофа – это необратимое в природе явление, представляющее одно из состояний природы, проявляющееся в природной аномалии.

Причины экологических катастроф могут быть естественными (геофизическими) и антропогенными (техногенными). Природные экологические катастрофы могут быть:

-эндогенной природы – задействованы внутренние силы Земли. К ним относятся землетрясения, извержения вулканов и др.;

-экзогенной природы – обусловленные внешними по отношению к земной поверхности факторами. Это наводнения, штормы, засухи, обвалы, оползни и др.

Антропогенными причинами чаще всего служат аварии технических устройств или систем (АЭС, нефтяные танкеры и т.д.).

Антропогенные катастрофы могут быть двух порядков:

-Экокатастрофы I порядка, наносимые наибольший ущерб – это любые военные действия, и особенно, с использованием оружия массового уничтожения ядерного, химического и бактериологического. Ликвидация всех видов оружия – единственный реальный путь предотвращения глобальной экологической катастрофы, которая может привести к самоуничтожению человечества.

-Экокатастрофы II порядка или техногенные – это аварии технического устройства. Наибольшую опасность представляют катастрофы на радиационных объектах, химических предприятиях, нефте- и газопроводах, транспортных системах, плотинах водохранилищ и т.д. Самой крупной на сегодняшний день считается взрыв на 4 блоке Чернобыльской АЭС, произошедший 26 апреля 1986 года. Число пострадавших превысило 9 млн. человек. До этого самой значимой считалась авария 1979 года на американской АЭС Тримал-Айленд (штат Пенсильвания). Произошло расплавление активной зоны ядерного реактора. Крупная авария произошла в Челябинской обл. на оборонном предприятии 29 сентября 1957 г. Произошел взрыв бетонных емкостей для жидких радиоактивных отходов. В последние годы увеличилось количество техногенных аварий и катастроф на воздушном и ж/д транспорте, взрывы метана на угольных шахтах, нефте- и газопроводах. Гибнут тысячи людей, страдает природа. Сделать необходимые выводы предстоит нам с вами.

Экологическим кризисом называют такое состояние взаимоотношений между человеческим обществом и природой, которое характеризуется несоответствием развития производительных сил (ПС) и производственных отношений (ПО) в обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.

Причины экологических кризисов – серьезное загрязнение окружающей среды и подрыв потенциала природных ресурсов. История биосферы Земли насчитывает шесть экологических кризисов – два доантропогенных (т.е. до появления человека) и четыре антропогенных, включая современный.

Принципиальное различие между экологической катастрофой и экологическим кризисом состоит в том, что в экологической катастрофе человек выступает страдающей, пассивной стороной в неизбежном природном явлении, тогда как экологический кризис – обратимое состояние, и человек в нем является активно действующей стороной.

Ответная реакция человечества на экологический кризис называется экологической революцией.

“Кризис консументов” (кризис эпохи палеолита – 20-30 тыс. лет назад) был связан с массовым истреблением руками человека крупных млекопитающих (в первую очередь, мамонтов). Ответом на него была так называемая вторая сельскохозяйственная революция, которая привела к развитию примитивного орошаемого земледелия и скотоводства.

Таким образом, в широком смысле экологический кризис понимается как стадия развития биосферы, на которой происходит качественное обновление ее живого вещества (т.е. вымирание одних видов и возникновение других).

Современное состояние планеты Земля оценивается как глобальный экологический кризис.

Современный экологический кризис характеризуется опасным загрязнением окружающей среды, приближением к максимальному использованию энергии на поверхности Земли и резким нарушением экологического равновесия. Современный экологический кризис называют “кризисом редуцентов”, поскольку увеличивающееся антропогенное загрязнение биосферы химическими веществами (как существующими в природе, так и новыми синтетическими) привело к тому, что обитающие в биосфере редуценты не успевают очищать ее от этих веществ. Развитие и усугубление наблюдающегося кризиса проявляется в происходящей в последние 20-30 лет деградации биосферы, которая угрожает человечеству разрушением биосферы в результате происходящих в ней изменений и превращением ее в непригодное для жизни состояние. В настоящее время с лица Земли исчезают до 30 видов живых организмов в год и среди них – один вид (подвид) позвоночных животных. Современные темпы вымирания живых организмов почти в 10 тыс. раз выше, чем в эпоху вымирания динозавров).

Причинами современного экологического кризиса явились следующие факторы:

Ø усложнение и количественный рост антропосистемы;

Ø достигнутый уровень развития промышленности и сельского хозяйства;

Ø недостаточное внимание со стороны многих правительств к проблемам экологии;

Ø слабый в ряде случаев контроль за состоянием биологических ресурсов или вообще его отсутствие;

Ø неполнота научного познания и организации жизни на Земле;

Ø экологическая и биогеографическая безграмотность большинства населения Земли, включая специалистов, разрабатывающих тот или иной проект преобразования природы.