Проблемы определения качества окружающей природной среды. Санитарно-экологические нормативы качества окружающей природной среды. Предельно-допустимые концентрации вредных веществ (ПДК) и уровней (ПДУ) радиационного воздействия, воздействия шума, вибрации, магнитных полей и иных физических воздействий.

Нормирование качества окружающей природной среды и экологическая стандартизация

Возрастающее воздействие хозяйственной деятельности на природную среду и его негативные последствия остро поставили вопрос о регулировании качества той среды, в которой живет и разносторонне проявляет себя человек.

Качеством ОПС надлежащего уровня считается такое состояние ее экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает процесс обмена веществ, энергии и информации между природой и человеком и беспрепятственно воспроизводит и обеспечивает жизнь. Оно поддерживается прежде всего самой природой путем саморегуляции, самоочищения от вредных веществ и явлений.

Нормирование качества ОПС представляет собой прежде всего деятельность по установлению нормативов (показателей) предельно допустимых воздействий на окружающую среду. При этом учитывается наиболее распространенный и к тому же опасный вид отрицательного воздействия загрязнения ОПС. Под ним, как известно, понимают физическое, химическое, биологическое изменение последней, вызванное антропогенной деятельностью и содержащее угрозу причинения вреда жизни и здоровью человека, состоянию растительного и животного мира экологических систем природы.

Нормативы качества ОПС подразделяются на три группы: санитарно-гигиенические, экологические (производственно-хозяйственные) и комплексные, сочетающие в себе признаки первой и второй групп.

К санитарно-гигиеническим показателям относятся нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ (химических, биологических), физических воздействий и др., нормативы санитарных, защитных зон, предельно допустимых уровней (ПДУ) радиационного воздействия и др. Целью создания таких нормативов является определение показателей качества окружающей среды применительно к здоровью человека. Это наиболее разработанная часть нормативов качества ОПС.

Вторую группу образуют экологические нормативы. Возглавляют данную гpynny нормативы выбросов и сбросов вредных веществ. Они устанавливают требования непосредственно к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной выброса (сброса).

Санитарно-гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установлена ПДК, количественно характеризующая такое содержание вредного вещества, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия. Прямое воздействие — это нанесение организму временного раздражающего действия, вызывающего кашель, ощущение запаха, головной боли й подобных явлений, которые наступают при повышении пороговой концентрации вещества. Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые ухудшают нормальные условия обитания (например, увеличивают количество туманных дней, поражают зеленые насаждения, и т.п.).

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установлены два норматива ПДК: максимально разовый (ПДКмр) и среднесуточный (ПДКсс). ПДКмр — это концентрация (в мг/м3), которая в течение 30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций у человека (ощущения запаха, изменения световой чувствительности глаз, аллергических реакций и др.). ПДКсс — это концентрация (в мг/м3), которая не должна оказывать на человека вредного воздействия (общетоксичного, канцерогенного, мутагенного) при дыхании в течение 24 часов.

Для веществ, по которым ПДК не определены, руководствуются утвержденными на 3 года (с возможностью продления) ориентировочными безопасными уровнями воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (согласно гигиеническому нормативу ГН 2.1.6.696-98).

По степени опасности (токсичности) различают четыре класса веществ: 1) чрезвычайно опасные, 2) опасные, 3) умеренно опасные, 4) относительно безвредные.

Атмосферный воздух населенных мест одновременно загрязняется многими веществами, при этом совместное присутствие ряда вредных веществ в атмосферном воздухе может усиливать их токсичность. Такие вещества называются вредными веществами однонаправленного действия. Поэтому Минздравом России введено требование о необходимости учета суммарного воздействия (аддитивности) ряда таких веществ: диоксид азота; диоксид серы и сероводород; оксид углерода, диоксид серы и диоксид азота, аэрозоль пентоксида ванадия и диоксид серы; аммиак и оксид азота; диоксид азота, оксид азота и др.

Санитарно-гигиенические нормативы качества поверхностных вод

Согласно Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, все водные объекты, относятся к двум категориям: первая — источники хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности; вторая — объекты для спорта, купания и отдыха населения.

Водные объекты рыбохозяйственного использования также делятся на две категории. К первой относятся водные объекты, в которых сохраняются и воспроизводятся ценные виды рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду и загрязнениям, ко второй категории — водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

ПДК того или иного вещества в водоеме устанавливается по тому признаку вредного действия (влияние на здоровье населения, на органолептическое или общесанитарное состояние водоема), который характеризуется меньшей пороговой концентрацией. Поскольку этот признак вредности определяет характер наиболее вероятного неблагополучного действия наименьших концентраций вещества, он получил название лимитирующего признака вредности (ЛПВ). Лимитирующий признак вредности должен всегда сопровождать предельно допустимую концентрацию, характеризуя ее с основной качественной стороны.

Требования к качеству вод в водоемах, которые используются для рыбохозяйственных целей, в большинстве случаев более жестки, нежели таковые для водных объектов хозяйственно-бытового назначения. Это связано с тем, что при переходе вредных веществ по пищевой цепи гидробионтов происходит их биологическое накопление до опасных для жизни качеств. В силу этого рыбохозяйственные ПДК для ряда моющих веществ в три раза ниже санитарных норм, нефтепродукты - в шесть раз, а тяжелых металлов (например, цинка) - даже в 100 раз.

Важно соблюдать принцип гигиенического нормирования при одновременном присутствии в воде нескольких вредных веществ. Согласно этому принципу, вещества одного ЛПВ проявляют аддитивное действие. Это означает, что общее воздействие двух или нескольких веществ одного ЛПВ (содержащихся в предельно допустимой концентрации каждое) будет таким же, как если бы какое-нибудь из них, присутствуя в воде в единственном числе, содержалось в двух или нескольких ПДК. Данное положение в Правилах охраны поверхностных вод зафиксировано в следующей форме: при поступлении в водоем нескольких веществ с одинаковым ЛПВ сумма отношений этих концентраций каждого из веществ в расчетном створе к соответствующим ПДК не должна превышать единицы, т.е.

Вышеперечисленные состав и свойства воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования должны соответствовать нормативным требованиям в створе, расположенном на водотоках в одном километре выше близлежащего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.д.).

Санитарно-гигиенические нормативы качества почв

Принципы нормирования вредных веществ в почве существенно отличаются от принципов, положенных в основу нормирования их для водоемов, атмосферного воздуха и пищевых продуктов. Разница обусловлена тем, что прямое поступление вредных веществ через почву в организм человека невелико, оно ограничено немногими случаями прямого контакта с ней (игра детей в песочницах, употребление в пищу немытых овощей и т.д.). Вредные химические вещества, попавшие в почву, поступают в организм человека в основном через контактирующие с почвой среды: воду (миграционный водный показатель вредности), воздух (миграционный воздушный показатель вредности) и растения (транслокационный показатель вредности).

Степени загрязнения почв сельскохозяйственных угодий оценивают по транслокационному показателю вредности, в наибольшей степени отражающему уровень возможного накопления токсикантов в пищевых продуктах.

Нормативы предельно допустимого уровня ионизирующего излучения

Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ-96, Гигиеническими нормативами ГН 2.6.1.054-96. При этом основные дозовые пределы облучения и ПДУ устанавливаются для следующих категорий облучаемых лиц: 1) персонал — лица, работающие с техногенными источниками (группа А) или находящиеся по условиям работы в зоне их воздействия (группа Б); 2) все население, включая лиц из персонала вне сферы их производственной деятельности.

Для категорий облучаемых лиц устанавливают три класса нормативов: основные дозовые пределы, допустимые уровни, соответствующие основным дозовым пределам, и контрольные уровни (С.В.Белов и др., 1999 г.).

Здесь доза эквивалентная — поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент мя данного вида излучения. Единицей измерения эквивалентной дозы, является зиверт (Зв), имеющий размерность Дж кг-1. Значение взвешивающего коэффициента для фотонов, электронов и мюонов любых энергий составляет 1, для частиц, осколков деления, тяжелых ядер — 20.

Эффективная доза (Е) — величина, которая используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиационной чувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе (Н) на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани (Wt):

Единица измерения эффективной дозы — зиверт.

Значения взвешивающего коэффициента для отдельных видов тканей и органов таковы: гонады — 0,2; костный мозг (красный), легкие, желудок — 0,12; печень, грудная железа, щитовидная железа — 0,05; кожа — 0,01. ПДУ радиационного воздействия для населения группы А – этот тот дозовый предел, получаемый индивидуально за календарный год, при котором равномерное облучение за 50 лет последующей жизни не может вызвать в организме неблагоприятных изменений, которые могут обнаруживаться современными методами. Для группы А за календарный год допустимо получение 5 БЭР в год. Для населения эта доза составляет 0,5 БЭР в год.

Нормативы предельно допустимых уровней шума и вибрации

Нормативы предельно допустимых уровней шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий устанавливаются на уровне, который обеспечивает сохранение здоровья и трудоспособности людей, охрану растительного и животного мира, благоприятную для жизни ОПС.

Допустимые уровни шума. Образец техники, эксплуатация которого сопровождается повышенным уровнем шума (с максимальным уровнем звука более 85 дБа), не должен создавать шум на территории, непосредственно прилегающей к жилым зданиям, выше уровня, приведенного в согласно ОТТ 1.1.10-99.

Образец техники, эксплуатация которого сопровождается вибрацией земной поверхности, не должен создавать на определенном расстоянии от образца в жилых помещениях жилых зданий обшей вибрации в любом направлении (горизонтальном и вертикальном) уровне превышать установленных санитарными нормами 1.4/2.1.8.566-96 значений.

Оптимальный уровень шума: 15 – 20 Дб. Городской шум: 40 Дб.

Шумы небольшой интенсивности, порядка 50–60дБА, негативно воздействуют на нервную систему человека, вызывают бессонницу, неспособность сосредоточиться, что ведет к снижению производительности труда и повышает вероятность возникновения несчастных случаев на производстве. Если шум постоянно действует на человека в процессе труда, то могут возникнуть различные психические нарушения, сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и кожные заболевания, тугоухость.

ПДУ вибрации:Вибрации –колебания твердого тела, которое воздействует на конечности человека или на его опорро – двигательный аппарат. Наиболее опасна: 6 – 8Гц, т. к. вызывает нарушение психики, гипертонию, язву желудка.

Нормативы качества окружающей среды выполняют ряд функций. Они прежде всего устанавливают предельные величины вредных химических, физических и биологических воздействий на природную среду. К примеру, предельно допустимая концентрация двуокиси азота (NO2) (максимальная разовая и среднесуточная) в атмосферном воздухе не должна превышать 0,085 мг/куб.м; свинца и его соединений – 0,0007 мг/куб.м; сернистого ангидрида – 0,5 (максимальная разовая) и 0,05 (среднесуточная) мг/куб.м; соляной кислоты – 0,2 мг/куб.м.

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.

При содержании в природном объекте нескольких загрязняющих веществ, обладающих суммацией действия (синергизмом), учитывают их совместное воздействие.

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» 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, пахотном 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 приводящее 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.