Экологическая безопасность. Критерии экологической безопасности. Экологическая безопасность человека. Критерии оценки качества окружающей природной среды

В качестве критериев могут выступать показатели исходного состояния наблюдаемых объектов, их естественные (фоновые) характеристики, а также различные нормативные показатели, характеризующие допустимые меры воздействия человека на природные системы.

Критерии оценки экологического состояния можно разделить на покомпонентные (частные) и комплексные (суммарные, интегральные). Они должны выражать наиболее существенные признаки состояния компонентов природной среды и их закономерных сочетаний в виде территориальных и аквальных гео- и экосистем. Необходимость использованияпокомпонентных критериев связана с тем, что во многих случаях оценить природный комплекс в целом очень трудно, не оценив его отдельных сторон. Потребность же в комплексных показателях возникает тогда, когда необходимо дать оценку состояния гео- и экосистем не по одному свойству, а по сочетанию одновременно нескольких свойств. Оптимальным следует считать совместное использование покомпонентных и комплексных критериев.

В настоящее время в практике оценочных исследований в качестве признаков для сравнения чаще всего применяют нормативные показатели - санитарно-гигиенические и экологические критерии.

Санитарно-гигиенические критерии устанавливают исходя из требований экологической безопасности населения (т.е. применительно к здоровью человека). К ним в первую очередь относятся:

нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе, водах, почвах и продуктах питания. ПДК - это максимальная концентрация веществ, не влияющая негативно на здоровье людей настоящего и последующих поколений при воздействии на организм человека в течение всей его жизни

нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ) в воздух;

нормы предельно допустимых сбросов (ПДС) в водоемы.

ПДВ и ПДС – это максимальные объемы поступающих веществ в единицу времени (соответственно в воздух и водоемы), которые не ведут к превышению их ПДК в сфере влияния источника загрязнения.

В каждом конкретном случае эти объемы рассчитывают исходя из производственных мощностей изучаемого источника загрязнения и данных о вредных последствиях выделяемых ингредиентов. В настоящее время разработано большое число нормативов допустимого содержания веществ и энергии различного происхождения (химических, физических, биологических). Только ПДК химических веществ установлено в воде около 1500, в атмосферном воздухе - более 450, в почве - более 100.

Степень загрязнения природной среды принято оценивать по кратности превышения ПДК, ПДВ и ПДС, классу опасности (токсичности) веществ, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количеству загрязняющих веществ. В случае одновременного присутствия нескольких загрязняющих веществ (что весьма распространено) используются так называемые суммарные показатели. Так, при наличии веществ с одинаковой степенью вредности суммарный показатель загрязнения С s может быть определен по следующей формуле:

С s = S C i / ПДК i

Где С I - фактическая концентрация i -го загрязнителя.

Санитарно-гигиенические критерии, несмотря на широкое их применение в практике природопользования, лишь частично отвечают требованиям экологической оценки. Значения ПДК территориально не дифференцированы, они не учитывают влияния реальной физико-географической ситуации (климат, геохимические условия, состав природных вод и др.). При их разработке часто не принимаются во внимание процессы превращения загрязняющих веществ при переходе из одной среды в другую, их миграционные свойства, способность накапливаться в отдельных компонентах экосистем и вызывать вторичное загрязнение. Наконец, санитарно-гигиенические нормы, установленные применительно к организму человека, не учитывают свойств других организмов. Допустимые для человека уровни загрязнения могут привести к нарушению состояния многих видов растений и животных, а соответственно их сообществ и экосистем в целом. Последствия антропогенных изменений природы связаны не только с загрязнением среды, но и с другими формами трансформации (например, механическим нарушением структуры гео- и экосистем). В связи с этим для оценки состояния окружающей среды наряду с ПДК, ПДВ и ПДС необходимо использовать и экологические критерии.

Экологические критерии - структурно-функциональные показатели гео- и экосистем, характеризующие их естественное или измененное состояние .

Для части из них установлены экологические нормативы - максимальные величины нагрузок на гео- и экосистемы, при которых их основные структурно-функциональные характеристики (продуктивность, интенсивность биологического круговорота, видовое разнообразие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных изменений.

Они призваны определить область и границы допустимого состояния природных систем и дозволенного воздействия на них со стороны человека. Установлены нормативы сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рекреационного воздействия на гео- и экосистемы, но они имеют преимущественно производственную, а не экологическую направленность (нормы выпаса скота, внесение удобрений и пестицидов, величины рекреационных нагрузок на ландшафты и др.). Слабо разработаны нормативы допустимых преобразовательных воздействий (распашка, мелиорация, застройка земель), почти отсутствуют нормативные показатели, характеризующие функционирование гео- и экосистем в условиях различных антропогенных нагрузок.

Покомпонентные экологические критерии используют для оценки состояния воздуха, почв, вод, биоты. К ним относятся такие показатели, как содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе и биогенных веществ в водах водоемов, процент деградированных земель, содержание гумуса в почвах, лесистость территорий, видовое разнообразие растений и животных и многие другие. По их колебанию можно с большой достоверностью установить изменения природных систем под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов.

К комплексным экологическим критериям относятся показатели, характеризующие состояние гео- и экосистем в целом. Они могут быть получены на основе суммирования покомпонентных критериев или путем нахождения общесистемных индикаторов. Один из способов получения суммарного показателя (X s) представляет собой расчет по следующей формуле:

X s = 1 / п S х I К I

где п - число покомпонентных критериев; х I - показатель компонента (в относительных величинах); К I - массовый коэффициент показателя.

Поиск общесистемных индикаторов состояния антропогенного изменения природной среды - сложная и еще нерешенная задача. Предложен ряд показателей , количественно характеризующих структуру и функционирование гео- и экосистем:

Интенсивность биологического круговорота, определяемая как отношение массы ежегодной биологической продукции к общей биомассе;

Естественная способность гео- и экосистем к самоочищению, обусловленную особенностями взаимосвязей и скоростью биологического круговорота;

Энерго-вещественный баланс природных систем и др.

В условиях городских геосистем показателем экологического состояния окружающей среды может служить здоровье населения (уровень младенческой смертности, врожденные аномалии развития новорожденных, заболеваемость детей и взрослых и др.).

Рассмотренные критерии дают возможность оценить степень и направление изменений природных комплексов и их компонентов как во времени, так и в пространстве. Временные (динамические) показатели характеризуют скорость нарастания неблагоприятных изменений природной среды (например, скорость накопления тяжелых металлов в почве, скорость прироста площадей эрозии и др.). Пространственные критерии характеризуют размеры ареалов, в пределах которых проявляются антропогенные нарушения природных комплексов и их компонентов . Они могут быть выражены как относительными показателями (например, процент площади земель, выведенных из землепользования), так и абсолютными величинами (например, в виде площадей деградированных территорий).

Для оценки состояния окружающей среды с помощью рассмотренных критериев необходимо ранжировать их величины по нескольким градациям относительно неизмененных или, наоборот, полностью нарушенных объектов исследования. Затем каждой градации присваивается определенная степень благоприятности или неблагоприятности последствий изменения природных систем исходя из конкретных условий изучаемой территории.

Экологические критерии – признаки, на основании которых производится оценка, определение или классификация экологических систем, процессов и явлений. Выделяют следующие критерии:

Природозащитные (условие – сохранение целостности э/с, вида);

Антропоэкологические (воздействие на человека);

Эколого-ресурсные (воздействие на ресурсы);

Эколого-социальные (воздействие на социум0;

Эколого-хозяйственные (воздействие на системы природа-население-хозяйство);

Качества ОС – признаки, по которым производится оценка качества природной среды,её компонентов и элементов ландшафта.

При ЭН используют различные критерии. Результатом является установление идеальных и временных норм а/г воздействия на ландшафты и их компоненты. Условие – установление таких нормативов, при которых не происходит структурно-функциональных изменений ландшафтов и э/с.

Экологический стандарт – количественный и качественный показатель состояния природных объектов или процессов. Входит в систему правовых актов, устанавливающих режим использования ПР.

Стандарты качества ОС являются научно обоснованными предельно допустимыми нормативами состояния компонентов природы, превышение которых создает угрозу для человека, биоты и ландшафта в целом.

В РФ существует программа постоянно обновляющихся стандартов: Ландшафты, Недра, Почвы, Земли, Гидросфера, Атмосфера, Биологические ресурсы, Флора, Фауна. Также гостируются радиоактивность и р/акт. загрязнение, шум, вибрация, э/м волны, воздействие транспорта, пром. и бытовые отходы, сточные воды и их осадки, мин. удобрения, безопасность в ЧС, мониторинг, рекультивация и пищевые продукты.

В систему экологических нормативов и стандартов входят:

Нормативы качества ОС;

Нормативы использования ПР;

Нормативы ПДВ на ОС;

Экологические стандарты;

Нормативы санитарных и защитных зон.

Нормативы качества ОС, допустимого воздействия, использования ПР

Стандарты качества ОС определяются тремя группами нормативов.

В первую группу входят санитарно-гигиенические нормативы: нормы ПДК вредных веществ в воздухе, воде и почве.

Вторую группу нормативов составляют нормативы ПДВ и ПДС, ПДУ вредных физических воздействий, разрешение на вывоз и захоронение твердых отходов, т.е. требования к источнику вредного воздействия.

Третью группу составляют нормы и правила, регламентирующие различные виды деятельности, включая использование ресурсов и охрану природы. Эта группа включает такие нормативы как:

Регламентирование рац. использования ПР (нормативы изъятия ПР)

Разрешение на землепользование и лесопользование;

Установление квот вылова рыбы и отстрела диких животных;

Строительные и градостроительные правила;

Нормативы санитарно-защитных зон;

Экол. требования к технике, технологии, продукции;

Требования к эколог. обоснованию хоз. деятельности;

Лицензирование экол. деятельности.

Оценка воздействия хозяйственной деятельности на ОС

Принципы ОВОС

ОВОС можно рассматривать с трех позиций:

Как исследование изменений в ОС, анализ цепочки «воздействие - изменение – последствия»;

Как раздел экологического проектирования в предпроектах и проектах;

Как оценку воздействия на ОС конкретного действующего производства, т.е. экологический аудит.

Основной принцип , общий для ОВОС и для экологической экспертизы (ЭкЭ) – презумпция потенциальной экологической опасности любого вида хозяйственной деятельности . Осуществление любой деятельности приводит к последствиям, которые необходимо оценить, причеи инициатор деятельности обязан доказать ЭБ намечаемой им деятельности (в соответствие с действующими стандартами и нормативами).

Принцип превентивности означает, что ОВОС проводится до принятия решений по реализации намечаемой деятельности, а также что его результаты используются при выработке и принятии решений. Суть этого принципа – не допустить, предупредить неблагоприятные последствия, вызванные реализацией проекта.

Этот принцип нужно понимать расширенно, т.е. экологические оценки должны проводиться как можно раньше. Последовательное применение этого принципа приводит нас к необходимости стратегической экологической оценки, когда решения принимаются на самом высоком уровне, перед планированием и проектированием.

Принцип альтернатив заключается в выявлении и анализе альтернативных вариантов достижения цели, включая и нулевой вариант – отказ от деятельности. В результате выбирается наименее опасный проект, рассматриваются альтернативные проектные решения, технологические альтернативы. Осуществлению этого принципа способствует анализ использования ландшафтов в других целях с сохранением их потенциалов (т.н. ландшафтная альтернатива), использование ресурсов в других целях (эколого-ресурсная альтернатива) и т.д.

В зарубежной практике принято рассматривать восемь групп параметрических альтернатив проекта:

Альтернативы потребностей

Виды деятельности

Местонахождение проекта

Производственные процессы

Время выполнения проекта

Ресурсы

Способы удаления отходов

Эстетическое воздействие.

Затем формируются 5-6 альтернативных проектов, а для окончательного выбора лучшего варианта применяется, нр, метод балльного ранжирования степени воздействия вариантов проекта на список (ряд) компонентных свойств ОС, а также иные методы

Принцип гласности (демократичности) подразумевает признание за всеми сторонами общества, чьи интересы затронуты проектом, прав на непосредственное участие в решении по проекту., т.е. учет интересов общества. Мнение заинтересованных сторон должно учитываться на всех этапах ОВОС наряду с заключением экспертов. В РФ это принцип осуществляется в виде общественных слушаний, общественной экспертизы, различных согласований, участия заинтересованных сторон в ГЭЭ в качестве наблюдателей. Такое участие общественности способствует выработке оптимальных взаимоприемлемых решений.

Кроме того, при проведении ОВОС руководствуются и иными комплексными принципами :

- интеграции – комплексное рассмотрение вопросов воздействия на природу, хозяйство и население на всех стадиях подготовки документов;

- приоритетности – никакие соображения не должны служить основанием для игнорирования последствий реализации проекта;

- достоверности – ОВОС проводится очень детально;

- сохранения – намечаемая деятельность не должна приводить к уменьшению биоразнообразия, снижению продуктивности и биомассы территорий и акваторий, а также к ухудшению жизненно важных свойств природных комплексов;

- совместимости – планируемая деятельность не должна ухудшать качество жизни населения и наносить некомпенсируемый ущерб другим видам деятельности. Социальная совместимость (этническая, религиозная, культурная, эстетическая) – т.е. соответствие этническому стереотипу, национальным ценностям и т.п.

- гибкости – процесс ОВОС может варьировать по масштабам, глубине, системе оценки в зависимости от характера планируемой деятельности.

Процедура ОВОС

Процедура ОВОС рассматривается в нескольких нормативных документах – ФЗ Об охране ОС, ФЗ Об экологической экспертизе, В Положении об оценке воздействия намечаемой хозяйственной и иной деятельности на ОС в РФ (2000) и частично в Инструкции по экологическому обоснованию хозяйственной деятельности (1994).

Прежде всего ОВОС проводится в отношении планируемой деятельности независимо от организационно-правовых форм собственности субъектов хоз. и иной деятельности.

В процедуре ОВОС выделяют несколько стадий:

1. Стадия разработки технического задания на проведение ОВОС.

2. Стадия исследования воздействия хоз. деятельности на ОС с выявлением экологических, экономических, социальных последствий и прогнозов, завершающаяся составлением «Предварительных материалов по оценке воздействия».

3. Стадия выработки окончательного варианта «Материалов по оценке воздействия».

Заказчик

В ОВОС участвуют инвестор-заказчик, исполнитель работ по оценке воздействия и общественность. Действия каждого участника регламентированы. Заказчик – юридическое или физическое лицо, отвечающее за подготовку документации по намечаемой деятельности в соответствие с нормативными документами и представляющее эту документацию на ЭЭ.

Исполнитель работ по оценке воздействия на ОС – юридическое или физическое лицо, осуществляющее проведение ОВОС, заказчик ему предоставил право на проведение работ по ОВОС. Исполнитель проводит исследования по оценке воздействия, сбор и анализ информации, готовит комплект документов по оценке воздействия, представляемых на экспертизу. исполнитель отвечает за полноту и достоверность оценок, их соответствие экологическим нормативам и стандартам. Он планирует проведение исследований, готовит техзадание на ОВОС, при необходимости разрабатывает программу экологического мониторинга и контроля.

Результатом деятельности заказчика является предварительный вариант материалов по оценке воздействия, с которым заказчик знакомит общественность. После анализа замечаний общественности и результатов общественных слушаний исполнитель готовит окончательный вариант материалов, который и представляется на процедуру ЭЭ в составе другой проектной и предпроектной документации. Возможно также проведение общественной ЭЭ.

Общественность региона – третий участник ОВОС. Может включаться в процесс на этапе представления первичной информации и на этапе проведения ОВОС, принимать участие в общественных слушаниях и общественных обсуждениях. Участие общественности в подготовке и обсуждении материалов ОВОС организуется местным самоуправлением и обеспечивается заказчиком. В публикациях в официальных изданиях должны быть название, цель, местоположение намечаемой деятельности, сведения о заказчике и его представителе, сроки проведения ОВОС. Заказчик доводит до общественности сведения о форме материалов, сроках и месте доступности Техзадания. Распространение информации может идти по радио, ТВ, через Интернет, в период. печати. Заказчик принимает и документирует замечания и предложения в течение 30 дней со дня публикации и учитывает их при доработке ТЗ и в материалах по ОВОС. Порядок проведения общественных слушаний определяется исполнительной властью по согласованию с общественностью, ведется протокол. В протоколе четко фиксируются основные вопросы обсуждения, конфликты. Он подписывается всеми участниками общественных слушаний и входит в качестве Приложения в окончательный вариант «Материалов ОВОС».

В настоящее время внедряется принципиально новый механизм к участию общественности в ОВОС. Требуется открытость материалов по ОВОС, в т.ч. их предварительного варианта. Общественности представляется возможность влиять на цели и задачи экологической оценки, начиная с ранних стадий. Основная ответственность за обеспечение информированности общественности и организацию общественного участия при этом несет заказчик, хотя определенные функции возлагаются и на местные органы власти.

Результатами ОВОС являются:

Информация о характере и масштабах воздействия на ОС намечаемой деятельности, альтернативах её реализации, оценке экологических, социально-экономических и иных последствий по их значимости и возможности минимизации;

Выявление и учет общественных предпочтений при принятии заказчиком решений, касающихся намечаемой деятельности;

Решения заказчика по определению альтернативных вариантов реализации намечаемой деятельности.

Понятие ЭкЭ

Экологическая экспертиза – это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на ОС и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта ЭкЭ.

Главный нормативный акт в этой области – ФЗ «Об экологической экспертизе» (1995 г.). кроме того, законодательная основа ЭЭ определена в ФЗ об ООС и в ряде подзаконных актов: «Положение о порядке проведения государственной экологической экспертизы» (1966), «Регламент проведения ГЭЭ» (1997).

Экологическая экспертиза – это самостоятельный вид государственного экологического контроля, она имеет превентивное значение, т.к. проводится в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий соответствующей деятельности на ОС и проводится до начала деятельности. По некоторым оценкам предотвращение загрязнения обходится в 4-5 раз дешевле, чем ликвидация последствий. Экологическая экспертиза – очень важный инструмент в обеспечении экологических требований.

ЭкЭ устанавливает:

1. Не противоречит ли намечаемая деятельность экологическому законодательству РФ и субъектов РФ.

2. Соответствует ли намечаемая деятельность требованиям нормативных актов по охране ОС и рациональному использованию природных ресурсов.

3. Достаточно ли полно произведена оценка воздействия намечаемой деятельности на ОС.

4. Достаточны ли предусмотренные проектом меры по охране ОС и рациональному использованию природных ресурсов.

Основной вопрос, на который должна дать ответ ГЭЭ – возможна ли реализация проекта. В Заключении ГЭЭ так и указывается: рекомендовать проект к реализации, не рекомендовать проект к реализации, отправить проект на доработку, определеив масштабы и направления его улучшения.

Виды ЭкЭ

В России согласно закону «Об ООС» и «Об ЭкЭ» существует 2 вида ЭкЭ – общественная и государственная (ГЭЭ) .

Помимо юридически обоснованных экспертиз реально существует ведомственная, научная и коммерческая ЭкЭ.

ГЭЭ является правовой мерой обеспечения выполнения экологичиских требований при принятии экологически значимых проектов.

Общественная ЭкЭ выступает средством вовлечения заинтересованных кругов населения в механизм принятия экологически значимых решений.

Ведомственная ЭкЭ чаще всего имеет ярко выраженный технологический характер, в ней заинтересовано само ведомство, она доказывает ЭБ проекта либо устанавливает степень экологической опасности. Заключение ведомственной ЭкЭ поступает в составе других материалов на ГЭЭ

Научная и коммерческая ЭкЭ приобретают правовой статус либо при включении их в материалы общественной ЭкЭ, либо при использовании их заключений при проведении ГЭЭ.

ГЭЭ как сфера деятельности существует в стране с 1988 г., когда был создан Госкомитет СССР по охране природы. Единую систему ГЭЭ установил ФЗ «Об экологической экспертизе». Субъектами ГЭЭ являются специально уполномоченные федеральные и региональные органы. В настоящее время функции эти осуществляет в основном Ростехнадзор и региональные органы, устанавливаемые самим субъектом. В Омской области ГЭЭ проводит отдел ЭЭ и охраняемых природных территорий при Управлении ЭБ Министерства сельского хозяйства и продовольствия.

Экологические требования к разработке нормативов

Лекция 3

Тема: Методологические основы экологического нормирования

Нормативно-правовые документы, устанавливающие правила природопользования, должны определять взаимоотношения органов власти и субъектов Федерации, а также права и обязанности граждан, организаций и учреждений, занимающихся природоохранной деятельностью, и содержать общие экологические требования к ведению хоз. и иной деятельности, основные положения по регламентации природопользования. В них определяются:

Принципы природопользования и природоохранной деятельности;

Меры, обеспечивающие природоохранную деятельность;

Ответственность за правонарушения в области ППз и охраны ОС.

Природоохранные нормативные документы, регламентирующие состояние природной среды , должны иметь параметры качества компонентов ОС, определяемые природно-климатическими особенностями территории.

Природоохранные нормативные документы, определяющие воздействия на ОС объектов хоз. и иной деятельности, должны устанавливать масштаб и степень воздействия при строительстве и эксплуатации объекта, а также ПДУ влияния на ОС и её компоненты, исходя их экологического потенциала территории и её ценности.

Нормативы уровней радиации, шума, вибрации и иных физических воздействий должны обеспечивать сохранение здоровья населения, его генофонда. Для особо ценных территорий предельно допустимые показатели воздействия должны обеспечивать отсутствие каких-либо негативных изменений в экосистемах на этих территориях. Для зон ЧЭС и ЭБ нормативы воздействия должны быть направлены на обеспечение улучшения экологического состояния указанных территорий.

Природоохранные нормативные документы, содержащие отраслевые нормативы (т.е. нормативы воздействия объектов конкретной отрасли) на ОС должны регламентировать:

Состав и количество используемых ПР на единицу продукции (удельная ресурсоемкость);

Состав и количество ЗВ, вносимых в ОС, включая отходы(отходность);

Физические воздействия (шумовое, радиоактивное, тепловое, ионизирующее и др.).

При этом должно соблюдаться единство метрологического подхода в определении ЗВ и других видов воздействий.

Природозащитные (условие – сохранение целостности э/с, вида);

Антропоэкологические (воздействие на человека);

Эколого-ресурсные (воздействие на ресурсы);

Эколого-социальные (воздействие на социум0;

Эколого-хозяйственные (воздействие на системы природа-население-хозяйство);

В систему экологических нормативов и стандартов входят:

Нормативы качества ОС;

Нормативы использования ПР;

Нормативы ПДВ на ОС;

Экологические стандарты;

Нормативы санитарных и защитных зон.

Нормативы качества окружающей среды устанавливаются для оценки состояния окружающей среды в целях сохранения естественных экологических систем, генетического фонда растений, животных и других организмов.

Человек в процессе своей деятельности до 80 % своего времени проводит в закрытом помещении и около 20 % - на открытом воздухе. Поэтому оценка окружающей среды должна проводиться по критериям, характеризующим состояние как внешней окружающей среды, так и внутренней (помещения промышленных и гражданских зданий). Не вызывает сомнений, что между указанными средами имеется теснейшая связь (рис. 1.3).

Оценка качества окружающей природной среды проводится на основании установленных нормативов. Чем меньше пороговая величина нормативов, тем выше качество окружающей природной среды. Однако более высокое качество требует, соответственно, больших затрат, эффективных технологий и высокочувствительных средств контроля. Поэтому нормативы качества окружающей природной среды по мере подъема уровня общества имеют тенденцию к ужесточению.

Соблюдение установленных норм качества окружающей среды обеспечивает:

экологическую безопасность населения;
сохранение генетического фонда человека, растений, животных;
рациональное использование и воспроизводство природных условий устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Рис. 1.3.

В основу нормативов качества положены три показателя (рис. 1.4):

1) медицинский - санитарно-гигиеническое назначение (пороговый уровень угрозы здоровью человека, его генетической программе);
2) технологический - экологическое назначение (способность технически и экономически обеспечить выполнение установленных нормативов);
3) научно-технический - вспомогательное назначение (наличие и возможности средств контроля величин, установленных нормами).

Медицинский показатель нормирует предельные допустимые значения параметров, негативно влияющих на человека и его окружение. В первую очередь сюда относятся предельно допустимая концентрация вредных веществ и предельно допустимый уровень вредных физических воздействий. Как уже говорилось, предельно допустимая концентрация (ПДК) - это количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном или временном контакте за определенный период времени практически не влияет на здоровье человека и его потомство. В последнее время при определении ПДК учитывают не только воздействие на человека, но и на биоту в целом. ПДК не являются раз и навсегда установленными нормами: по мере развития общества их количество увеличивается, значения уточняются.

Рис. 1.4.

В основу токсикологической характеристики технологических процессов положены рекомендаций по изменению производственных процессов для уменьшения или исключения количества вредных выделений, санитарно-технические требования к планировке производственных помещений, технологическому оборудованию, в том числе очистному, а в случае необходимости и к индивидуальным средствам защиты. Данные требования и рекомендации основаны на понятии предельно допустимой концентрации вредных веществ в различных средах.

Воздушная среда:

ПДК р1 - предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны , мг/м 3 . Это такая концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 часов в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или обнаруживаемых современными методами исследования отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений (рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих);

ПДК сс - предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м 3 , - концентрация, не оказывающая прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на настоящие или будущие поколения, не снижающая работоспособность человека, не ухудшающая его самочувствие при неограниченно долгом (годы) вдыхании.

ПДК мр - предельно допустимая максимальная разовая концентрация веществ , мг/м 3 , - концентрация, не вызывающая при вдыхании в течение 20-30 мин рефлекторных реакций в организме человека (при том, что возникновение таких реакций зависит не только от содержания вещества в воздухе, но и от длительности вдыхания).

В настоящее время определены предельно допустимые концентрации в атмосферном воздухе для более чем 500 веществ. Значения ПДК мр и ПДК сс для наиболее часто встречающихся в атмосферном воздухе примесей приведены в табл. 1.4. В правой крайней графе таблицы приведены классы опасности веществ: 1 класс - чрезвычайно опасные, 2 класс - высокоопасные, 3 класс - умеренно опасные и 4 класс - малоопасные. Эти классы разработаны для условий непрерывного вдыхания веществ без изменения их концентрации во времени. В реальных условиях возможны значительные увеличения концентраций примесей, способные в короткий интервал времени привести к резкому ухудшению состояния человека.

Таблица 1.4. Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе населенных мест

Водная среда:

ПДК в - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования , мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на органы человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования;

ПДК^ - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей. Это предельный уровень загрязнения для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение мг/л.

Кроме того, установлены следующие интегральные показатели для воды в водоемах:

БПК - биохимическая потребность в кислороде - количество кислорода, использованного при биохимических процессах окисления органических веществ (исключая процессы нитрификации) за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 суток), мг/л воды (БПК^ - за 20 суток, БПК $ - за 5 суток);

ХПК - химическая потребность в кислороде , определенная бихро- матным методом, то есть количество кислорода окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг/л.

По отношению БПК/ХПК судят об эффективности биохимического окисления веществ.

ПДК п - предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы , мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать отрицательного прямого и косвенного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы;

ПДК пр (ДОК) - предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вещества в продуктах питания , мг/кг.

Если величина ПДК в различных средах не установлена, то действует временный гигиенический норматив ВДК (ОБУВ) - временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества. Временный норматив устанавливается на срок не более 2-3 лет. Для токсичных веществ безопасная концентрация может быть определена в долях единицы:

где с - фактическая концентрация вещества в среде, с пдк - предельно допустимая концентрация.

Различные вещества могут оказывать сходное неблагоприятное (однонаправленное) воздействие на человека или его окружение. Например, существует эффект суммации для диоксида азота и формальдегида, фенола и ацетона, этанола и целой группы органических веществ. В этом случае степень влияния нескольких веществ S определяется так:

где с, с пдю. - соответственно, фактическая и предельно допустимая концентрация /-го вещества.

Если S > 1, то общее загрязнение превышает допустимые нормы.

Пример: допустим, что в воздухе концентрация фенола с. = 0,345 мг/м 3 , ацетона с ац = 0,009 мг/м 3 , а с^. = 0,35 мг/м 3 , с ПДКац = 0,01 мг/м 3 . Таким образом, для каждого из веществ указанное соотношение меньше 1:

но поскольку эти вещества обладают эффектом суммации, то общее загрязнение фенолом и ацетоном превысит предельно допустимое, так как

V I «44" 1ЩМЦ

Возможны случаи, когда источники выбросов и сбросов не превышают нормативов и ПДК отдельных, не однонаправленных загрязняющих веществ в окружающей среде, но в целом экологическая обстановка оценивается как критическая. Это происходит в случае усиления эффекта токсичности воздействия при взаимодействии различных веществ. Такой эффект называется синергизмом. Вопросы синергизма еще мало изучены, хотя необходимость этих знаний для защиты окружающей природной среды очевидна.

Технологический показатель определяет экологичность используемых технологий, применяемого сырья и готовой продукции. Его воздействие на окружающую среду определяют нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду (НДАН). Эти нормативы устанавливаются в соответствии с величиной допустимого совокупного воздействия всех источников на окружающую среду или на ее отдельные компоненты, и при их соблюдении обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем.

Нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду и нормативы качества окружающей среды определяют нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) для воздуха и предельно допустимых сбросов (ПДС) для водных объектов. ПДВ и ПДС устанавливаются путем расчета с учетом технологических нормативов и фонового загрязнения окружающей среды.

В исключительных случаях, когда по объективным причинам нельзя установить ПДВ или ПДС (освоение на действующих предприятиях новых видов производств, реконструкция предприятий и т. п.)> вводят временные лимиты на выбросы - временно согласованный выброс (ВСВ), и сбросы - временно согласованный сброс (ВСС) вредных веществ и микроорганизмов. Лимиты устанавливаются на период поэтапного достижения предельно допустимых выбросов и предельно допустимых сбросов при условиях соблюдения технологических нормативов и наличия утвержденного плана уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Технологический норматив - норматив допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов, который устанавливается для стационарных, передвижных и иных источников, технологических процессов, оборудования и отражает допустимую массу выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов в окружающую среду в расчете на единицу выпускаемой продукции.

Технологический показатель тесно связан с градостроительными нормами и прежде всего с санитарными территориальными разрывами. Технологический показатель обобщенно можно представить в виде схемы взаимоувязанных и взаимоподчиненных связей (рис. 1.5).

Рис. 1.5.

Третью группу нормативов - научно-технический показатель (см. рис. 1.4) составляют вспомогательные мероприятия, включающие нормативы терминологии, организационные и правовые нормативы.

Под качеством окружающей среды понимается степень соответствия её характеристик потребностям людей и технологическим требованиям. В основу всех природоохранных мероприятий положен принцип нормирования качества окружающей среды. Это означает установление нормативов (показателей) допустимых воздействий человеком на окружающую среду.

Критерии оценки окружающей среды. В инженерно-экологических исследованиях для анализа структурно-функциональной зависимости компонентов в сообществе и биогеоценозах применяют количественные и качественные показатели . При проведении экологических исследований, в первую очередь, выявляют определяющие факторы, а затем происходит количественная и качественная их оценка. Устанавливаются, также нормативные показатели как характерные и типичные признаки обеспечения научно-обоснованного использования для охраны природных ресурсов и включают стандарты, нормы и нормативы .

Стандарты – это нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил, требований, обязательных для исполнения в определенных областях деятельности (ГОСТ 1.06-68).

Норма – это максимально допустимое количество используемого ресурса, необходимое для производства единицы продукции требуемого качества, или выбрасываемого в природную и окружающую среду человека.

В связи с конкретным продуктом различают нормы водопотребления, добычи, выброса, загрязнения, изъятия ресурсов, осушения, промысла, санитарно-гигиенические, содержание твердых и вредных веществ в вентиляционных выбросах, стока и сбросных водах и т.д.

Норматив – это поэлементная составляющая нормы, характеризующая удельный расход природных ресурсов в основных и вспомогательных процессах, размеры безвозвратного потребления и потерь.

В настоящее время практически все производства имеют экологические нормативы, то есть обязательные рамки сохранения структуры и функций экосистемы, биогеоценоза и биосферы в целом, а также всех экологических компонентов, которые жизненно необходимо учитывать при хозяйственной деятельности человека.

При применении экологических нормативов следует учитывать факторы неопределенного риска и принцип неполноты информации.

В зависимости от уровня прогрессивности нормы разрабатываются по двум показателям: балансовому и оценочному . Балансовые нормы (первый уровень прогрессивности) определяют максимально допустимое количество ресурса, потребляемое для изготовления единицы продукции в условиях данного производства, и рассчитываются по данным технической и технологической документации. В соответствии с балансовыми нормами определяются плановые показатели предприятий, устанавливаются лимиты расхода ресурсов, проводятся уточнения баланса ресурсов по разным уровням, осуществляется контроль за эффективностью использования ресурсов. С помощью оценочных норм (второй уровень прогрессивности), разработанных на основании опыта отечественных и зарубежных предприятий по повышению эффективности использования и охраны природных ресурсов, устанавливаются производственные задания, разрабатываются критерии оценки хозяйственной деятельности и перспективные нормы. В соответствии с периодами действия норм производят их разделение на текущие и перспективные с соответствующим их отображением в показателях предприятия.

Нормативные показатели устанавливаются в целом по отрасли, а при их отсутствии – отдельно для каждого предприятия.

Фактические показатели отражают современный уровень эффективности использования и охраны природных ресурсов и служат исходными данными при анализе состояния природной среды и прогноза его изменения, а также при расчете количественных характеристик.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ. Классификация инженерно-экологических показателей возможна на основе концепции о предельно допустимой экологической нагрузке на природную среду при воздействии на нее производства. Неотъемлемой составной частью этой концепции является нормирование санитарно-гигиенических и экологических условий путем установления предельно-допустимых концентраций (ПДК), то есть такого количества вредного вещества в окружающей человека среде, которое при постоянном контакте с человеком и при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнителей на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнителей на диких животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

За пороговуюконцентрацию содержания загрязнителя в воздухе принимается такая концентрация, которая вызывает изменения в характеристике безусловного рефлекса у кроликов при 40-минутном воздействии.

С гигиенической точки зрения, качество природной и окружающей человека среды определяется совокупностью физических, химических, биологических и социальных факторов, влияющих на человека в целом и на его здоровье в особенности. Качество природной и окружающей человека среды оценивается путем сравнения ее фактического состояния с нормативом, который устанавливается на основе концепции пороговой концентрации. Исходя из этой концепции, в настоящее время разработано свыше 1000 значений ПДК для загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, 800 – в воде, 30 – в почве, нормативы уровня шумов, интенсивности ионизирующего излучения, степени освещенности и вибрации.

Ведутся исследования и по определению допустимых концентраций веществ при воздействии на растения и животных. На этой основе рассчитываются инженерно-экологические показатели, которые подразделяются на: производственные (предельно допустимый выброс (ПДВ); предельно-допустимый сброс (ПДС) и др.), санитарно-гигиенические (предельно допустимая концентрация (ПДК), остаточное допустимое количество (ОДК), ориентировочно безопасный уровень вещества (ОБУВ) и др.), экологические (предельно допустимое нарушение (ПДН)).

В общем смысле под экологическим нарушением понимается отклонение от обычного состояния экосистемы любого иерархического уровня ее организации, которое может произойти в одном из экологических компонентов или в системе в целом.

Санитарно-гигиенические показатели устанавливают исходя из требований экологической безопасности населения.

К ним относятся, в первую очередь, ПДК загрязняющих веществ в воздухе, воде, почвах и продуктах питания, на основе которых устанавливаются нормы предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов загрязняющих веществ в воздух и водоемы. Имеется большое число нормативов разработанных для различных сред: около 1500 для загрязняющих веществ в водоемах, более 500 веществ и 56 смесей по типу суммации для воздуха.

Контроль в процессе мониторинга ведет к следующим направлениям:

1. Наблюдению должны подлежать вещества, выброс и распределение которых имеет массовый характер. К ним относятся: диоксид серы, пыль, оксиды углерода – для атмосферы; для поверхности водоемов – нефтепродукты, фенолы, соединения тяжелых металлов; для почвы – пестициды. Их содержание должно соответствовать неравенству: ;

2. Наблюдения должны охватывать наиболее токсичные соединения. В воздухе ПДК таких соединений не превышает 5 мкг/см 3 (ванадий, сернистый свинец, ацетофенолы и др.), в водоемах – 2 мкг/л (соли бериллия, ртути и т.д.).

При наличии нескольких токсических веществ определяют суммарный показатель и должно выполняться неравенство: ,

где С i фактическая концентрация i -го загрязнения.

Санитарно-гигиенические показатели соответствуют своему назначению частично, т.к. ПДК территориально не дифференцированы. Санитарно-гигиенические нормы устанавливают исходя из влияния на организм человека, не учитывая реакцию других организмов.

Экологические критерии – рассматриваются как мера антропогенного воздействия на экосистемы и ландшафты, при котором их состояние не выходит за пределы собственных изменений. Выделяют две основные группы экологических показателей – покомпонентные и комплексные.

Покомпонентные относятся индикаторы состояния воздуха, воды, почв и биогеоценотического покрова в целом. Особое место занимают биоиндикаторы, по которым можно судить о состоянии окружающей среды. В качестве экологических показателей выступают жизненность и продуктивность вида или сообщества, видовое разнообразие, присутствие или отсутствие вида и т.д. По их колебанию устанавливают изменение природных комплексов под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Ко второй группе экологических критериев относятся суммарные (интегральные) показатели, характеризующие природные системы в целом. Их получают нахождением интегральных индикаторов. Расчет производится по формуле: