Экологическое нормирование, оценка состояния и мониторинг биосферы
 Скачать 33.76 Kb.
|
|
Экологическое нормирование, оценка состояния и мониторинг биосферы. Современные принципы экологического нормирования и оценки состояния окружающей среды в Российской Федерации и многих других странах базируются на концепции санитарно-гигиенического нормирования с использованием стандартов допустимых концентраций. Среди них основным является предельно допустимая концентрация (ПДК). Под ПДК понимается наибольшая концентрация вещества в окружающей среде (воздухе, воде, почве, растениях, продуктах питания), которая при длительном воздействии не оказывает негативного влияния на здоровье человека и не вызывает последующих эффектов. Основные принципы экологического нормирования, разработанные А.Н. Сысиным и С.Н. Черским в 1949 г., заключаются в следующих положениях: • принцип опережения токсикологических исследований по сравнению с внедрением в народное хозяйство; • приоритет медицинских и биологических показателей в установлении нормативов по сравнению с другими требованиями (например, экономическими); • концепция пороговое воздействия. Порогом называют величину концентрации химического вещества, которая вызывает переход из одного качественного состояния биологического объекта в другое. В соответствии с этими положениями для основных компонентов окружающей среды— воздуха, воды, почвы, некоторых растений и продуктов питания (табл.1) установлены (и продолжают устанавливаться) предельные уровни содержаний химических элементов и веществ, превышение которых недопустимо и считается загрязнением ввиду возможного неблагоприятного влияния на живые организмы. В настоящее время существует несколько десятков тысяч нормативов. Они определены опытным путем, на основе длительных экспериментов над различными биологическими объектами и при этом предусматривают многократный запас прочности. На них построена вся система стандартов качества и воздействия на окружающую среду. Таблица.1 Некоторые гигиенические нормативы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560-96)
Одним из наиболее опасных путей проникновения токсичных веществ в организм человека является воздушный. Это обусловлено тем, что вещества, попадающие воздушным путем усваиваются организмом в максимальной степени — до 80%. Для санитарной оценки воздушной среды используются следующие показатели (табл. 2): ПДКрЛ. — предельно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация при ежедневной (кроме выходных дней) работе (не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не должна вызвать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих; Таблица 2 Контролируемые показатели некоторых химических веществ (металлов и их соединений) в воздухе, мг/м3
ПДКм.р. — предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 30 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека; ПДсс — предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании; ВДКа.в. (ОБУВ) — временная допустимая концентрация (ориентировочный безопасный уровень воздействия) химического вещества в атмосферном воздухе, установленная расчетным путем, мг/м3 (временный норматив — на 3 года); ПДВ — предельно допустимый выброс загрязняющих веществ в атмосферу, при котором обеспечивается соблюдение гигиенических нормативов в воздухе населенных мест при наиболее неблагоприятных для рассеивания условиях, кг/сут. Следующим по степени усвоения и токсичности является загрязнение, попадающее в организм в растворенном виде или с водой. По характеру водопользования и нормирования качества воды водные объекты подразделяются на две категории: 1 — водоемы питьевого и культурно-бытового назначения; 2 — водоемы рыбохозяйственного назначения. Для санитарной оценки воды водоемов используются следующие показатели: ПДКВ — предельно допустимая концентрация химического вещества в воде водоема, мг/л. Эта концентрация 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; ПДКВ.Р. — предельно допустимая концентрация химического вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей, мг/л; ВДКВ (ОБУВ) — временная допустимая концентрация (ориентировочный безопасный уровень воздействия) химического вещества в воде, установленная расчетным путем, мг/л (временный норматив — на 3 года); БПКП — полная биохимическая потребность в кислороде, или количество кислорода, израсходованного при аэробных биохимических процессах полного разложения органических веществ (не включая процессы нитрификации), содержащиеся в воде, мг Ог/л; ЛД5о — летальная доза химического вещества, вызывающая при введении в организм гибель 50% особей, мг/кг. Значение ЛД50 выражают также в миллимолях на 1 кг и в миллимолях атомов на 1 кг (мМ/кг). Для перевода мг/кг в миллимоли на 1 кг надо исходное значение ЛД разделить на молярную массу. Для перевода мг/кг в миллимоли атомов на 1 кг надо исходное значение ЛД50 разделить на молярную массу и умножить на число атомов нормируемого элемента, входящего в молекулу вещества. Кроме того, оценка качества воды производится по следующим параметрам: содержанию взвешенных и плавающих веществ, запаху, привкусу, окраске, температуре воды, значению рН и др. В настоящее время для водоемов питьевого и культурно-бытового назначения установлены ПДК более 600 веществ, для водоемов рыбохозяйственного назначения — более 150. Некоторые из них приведены в табл. 3 и 4. Оценка опасности загрязнения химическими веществами почв заключается в возможном отрицательном влиянии на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты, опосредованно на человека, а также биологическую активность почвы и процессы самоочищения. Возможные пути отрицательного воздействия загрязненной почвы на человека и живые организмы учитываются с помощью соответствующих показателей вредности: токсикологического, транслокационного, миграционного водного, миграционного воздушного и общесанитарного. Таблица 3 Предельно допустимые концентрации элементов в воде источников водоснабжения
Таблица 4 Гигиенические нормативы содержания вредных веществ в питьевой воде
Под токсикологическим показателем вредности понимают такое его максимальное количество, при котором поступление этого вещества в организм человека при непосредственном контакте с почвой, а также по одному (или нескольким) из путей миграции не оказывает прямого или отдаленного действия на здоровье человека. Транслокационный показатель вредности отражает интенсивность перехода загрязняющих веществ из почвы в растения и возможность накопления токсикантов в продуктах питания и кормах. Миграционные водный и воздушный показатели вредности учитывают возможный переход загрязняющих веществ из почвы в атмосферу или воду. Устанавливаются из расчета не превышения среднесуточного ПДК в воздухе и непревышения ПДК водоемов. Под общесанитарным показателем вредности вещества понимают такое его количество, которое на 5-7-е сутки вызывает изменение общей численности почвенных микроорганизмов и численности микроорганизмов в каждой из физиологических групп не более, чем на 50%. Каждый из показателей вредности оценивается количественно и наименьший из обоснованных уровней содержания вещества в почве принимается за ПДК, так как отражает наиболее уязвимый аспект воздействия данного токсиканта на биосферу. Нормирование загрязняющих веществ в почве производится как по валовому содержанию, так и по содержанию подвижных форм химических элементов, извлекаемых с помощью различных вытяжек. Определение в почве подвижных форм позволяет более объективно определить уровень загрязнения и степень его токсичности. Опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше содержание загрязняющих веществ превышает ПДК, чем выше класс опасности токсикантов и ниже буферные свойства почв. Использование однозначных величин ПДК, особенно для воды и почвы, имеет ряд негативных моментов, отмеченных многими специалистами и которые будут подробно анализироваться ниже. В последние годы недостатки, свойственные ПДК, для почв частично компенсированы введением ОДК (ориентировочно допустимые концентрации ..., 1995). Они рассчитаны для нескольких наиболее токсичных тяжелых металлов и имеют по три численных значения, использующихся в различных условиях (табл. 5), причем нижний уровень ОДК совпадает с ПДК. Это делает их применение более дифференцированным и гибким. Однако перечень природных условий, при которых они применимы, очень ограничен. Поэтому возникают проблемы с выбором ступеней ОДК в различных ландшафтно-геохимических условиях. Кроме того, широко используются разработанные А.К. Бондаревым и В.В. Ковальским (Экогеохимия..., 1995) уровни концентраций некоторых химических элементов, обеспечивающие нормальное развитие живых организмов (табл. 6), и шкала экологического нормирования (табл. 7) А.И. Обухова (1988). В отличие от ПДК и ОДК эти показатели определяют не только область избыточных, но и недостаточных концентраций. Таблица 5 ОДК некоторых микроэлементов в почвах (мг/кг)
Таблица 6 Шкала по А.К. Бондареву и В.В. Ковальскому
Шкала по А.И. Обухову
Таким образом, в настоящее время, по различным источникам, нормировано содержание 25 химических элементов в почвах. На основе ПДК устанавливают и стандарты воздействия на окружающую среду. Выделяют следующие предельно допустимые эмиссии: предельно допустимые выбросы (ПДВ, в воздух) и предельно допустимые сбросы (ПДС, в воду). Они рассчитываются для конкретных вредных веществ из конкретного точечного источника, исходя из условий непревышения ПДК этих веществ на данной территории при суммировании выбросов и сбросов из всех источников. В некоторых случаях устанавливаются дополнительные нормативы воздействия — временно согласованные выбросы (ВСВ) и временно согласованные сбросы (ВСС). Эти нормативы используются в качестве компромисса (по социально-экономическим мотивам) для определенных предприятий, чьи эмиссии превышают ПДВ и ПДС, причем они устанавливаются убывающими во времени с расчетом достижения нормативной величины в результате реализации определенной программы в течение установленного срока. Таким образом, ВСС и ВСВ являются временным отступлением от норм. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||