В настоящее время используются разные нормативы качества окружающей природной среды, и функции их различны. Одни дают оценку среды обитания человека, другие — лимитируют вредные воздействия на природу.
Под качеством природной среды понимают такое состояние ее экологических систем, при котором постоянно обеспечиваются обменные процессы энергии и веществ между природой и человеком на уровне, обеспечивающем воспроизводство жизни на Земле. Качество среды до активного вмешательства человека поддерживалось самой природой путем саморегуляции, самоочищения от загрязнений нетехногенного происхождения.
В основе такого самоочищения и саморегуляции лежит принцип безотходности процессов, происходящих в природных циклах. Это значит, что конечный продукт одного служит сырьем для следующего природного цикла.
Например, анаэробные процессы в почве, способствующие гниению органических остатков, минерализация твердых веществ или растворение минералов являются условием обеспечения ее плодородия. В следующем цикле при наличии влаги, определенного газового состояния атмосферы создаются условия для интенсивного роста растений, которые поедают в дальнейшем животные. Остатки растений и животных, попадая в почву, снова перегнивают и являются источником накопления углерода и органических соединений в почве, также способствующих повышению ее плодородия. При этом идет воспроизводство всего живого на Земле, начиная от бактерий и грибков и кончая растительным и животным миром. Причем уровень воспроизводства не остается постоянным, а саморегулируется климатическими и другими природными условиями.
Человеческое производство (сельскохозяйственное, промышленное, техногенное) в отличие от природного, построено на отходной технологии. Конечный продукт, получаемый человеком в результате технологического процесса, используется им нерационально. Из 100% основного продукта около 90%, а иногда и более выбрасывается человеком в отходы, которые не могут затем быть сырьем для природных процессов (циклов). Это приводит к накоплению на поверхности Земли инертных (неусвояемых) или вредных материалов.
Воздействие человека на природную среду и негативные последствия его деятельности создали в цивилизованном обществе проблему регулирования качества среды, в которой живет и проявляет себя человек.
Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) – термин Международной ассоциации по оценке воздействия на окружающую среду Предназначена для выявления характера, интенсивности и степени опасности влияния любого вида планируемой хозяйственной деятельности на состояние окружающей среды и здоровье населения.
Проведение ОВОС предусмотрено Федеральным законом «Об экологической экспертизе» для всех видов намечаемой хозяйственной или иной деятельности.
ОВОС намечаемой хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду способствует принятию экологически грамотного управленческого решения о реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности посредством определения возможных неблагоприятных воздействий, оценки экологических последствий, учета общественного мнения, разработки мер по уменьшению и предотвращению воздействий.
Нормирование качества окружающей природной среды — это процесс разработки и придания юридической нормы научно обоснованным нормативам в виде показателей предельно допустимого воздействия человека на природу или среду обитания.
Норма — это мера воздействия. Предельно допустимой нормой является законодательно устанавливаемые допустимые размеры воздействия человека на окружающую среду.
Под воздействием следует понимать антропогенную деятельность, т. е. ту, которая связана с реализацией экономических, культурных, рекреационных интересов человека. В результате этой деятельности человек вносит биологические, химические и физические изменения в природную среду. Эти изменения чаще всего являются вредными для всего живого на Земле. Наиболее распространенное отрицательное воздействие на природную среду — ее загрязнение.
Под загрязнением понимается физическое, химическое или биологическое изменение окружающей среды, вызванное антропогенной деятельностью человека, содержащее угрозу причинения вреда жизни и здоровью человека, состоянию растительного и животного мира, экологическим системам. В тексте Закона под термином "загрязнение" понимаются и другие виды неблагоприятного воздействия на окружающую природную среду.
Нормативы качества — предельно допустимые нормы воздействия на окружающую природную среду антропогенной деятельности человека (хозяйственной, рекреационной и т. п.).
Предельно допустимые нормы — это своего рода вынужденный компромисс, который позволяет и развивать хозяйство, и охранять жизнь и благополучие человека.
Нормативы качества оценивают по трем показателям: медицинским, технологическим и научно-техническим.
Медицинские показатели устанавливают пороговый уровень угрозы здоровью человека, его генетической программе; технологические показатели оценивают уровень установленных пределов техногенного воздействия на человека и среду обитания; научно-технические показатели оценивают возможность научных и технических средств контролировать соблюдение пределов воздействия по всем его характеристикам.
Вопрос о пороговой величине нормативов качества, т. е. предельно допустимого загрязнения или иного воздействия на окружающую природную среду, является дискуссионным.
Одни считают, что нормативы должны быть ориентированы на возможности промышленности и сельского хозяйства и не создавать препятствий для широкой экономической деятельности в условиях перехода к рынку. Другие настаивают на ужесточении экологических показателей на международном уровне. Однако, нельзя идти на поводу у экономики, приспосабливаться под ее нынешние возможности, так как это может усугубить экологический кризис и привести к дальнейшей деградации природной среды.
Эти стимулы призваны обеспечивать экономический механизм охраны природной среды и нормативы качества окружающей природной среды.
Все нормативы качества окружающей природной среды делятся на три вида (группы): санитарно-гигиенические, производственно-хозяйственные, комплексные.
Санитарно-гигиенические нормативы качества
Предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК). Санитарно-гигиенические нормативы — это нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (химических, биологических); физических воздействий; санитарных защитных зон; предельно допустимых уровней радиационного воздействия. Цель нормативов — определить показатели качества окружающей среды применительно к здоровью человека. В настоящее время эта часть нормативов наиболее разработана.
В соответствии с Законом РФ "Об охране окружающей природной среды" к данной группе нормативов можно отнести нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК); предельно допустимых уровней (ПДУ) воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей; нормативы предельно допустимых остаточных количеств вредных веществ в продуктах питания (нитратов в овощах, солей в питьевой воде).
Нормативы ПДК вредных веществ, а также вредных микроорганизмов и других биологических веществ устанавливают для оценки состояния окружающей природной среды.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.
Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.
В зависимости от длительности действия вредного вещества, чувствительности организма, условий его жизнедеятельности и др. обстоятельств различают ПДК среднесуточные (ПДКс.с), максимально разовые (ПДКм.р), ПДК рабочих зон (ПДКр.з), ПДК для человека, животных, растений.
Для атмосферного воздуха чаще всего используются следующие показатели: ПДКрз (рабочей зоны) – предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
ПДК мр (максимально разовая) – предельно допустимая максимальная разовая концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20-30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.
ПДК сс (среднесуточная) - 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.
В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности.
1 класс – чрезвычайно опасные (например, бенз(а)пирен, свинец, кадмий, пентоксид ванадия)
2 класс – опасные (например, диоксид азота, сероводород, фенол, формальдегид, железо, марганец, медь, никель, бензол)
3 класс – умеренно опасные (например, пыль (взвешенные вещества), диоксид серы, монооксид азота, толуол, ксилолы, этилбензол, магний)
4 класс – относительно безопасные (например, оксид углерода, аммиак).
Разработка ПДК основывается на лимитирующем показателе вредности загрязняющего вещества. Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества: рефлекторное и резорбтивное. Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей - ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т.п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой ПДК (ПДКмр). Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности ее вдыхания. С целью предупреждения развития резорбтивного действия устанавливается среднесуточная ПДК (ПДК).
Также используется такой показатель как ИЗА – комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях ПДК. В зависимости от значения ИЗА уровень загрязнения воздуха определяется следующим образом: низкий, повышенный, высокий и очень высокий.
ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это, например, относится к заядлым курильщикам.
Величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются.
В нашей стране нормативы предельно допустимой концентрации разрабатываются и утверждаются органами санитарно-эпидемиологической службы и государственными органами в области охраны окружающей среды. Нормативы качества окружающей среды являются едиными для всей территории РФ. С учетом природноклиматических особенностей, а также повышенной социальной ценности отдельных территорий для них могут быть установлены нормативы предельно допустимой концентрации, отражающие особые условия.
При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений их концентраций к ПДК не должна превышать единицу, однако это выполняется далеко не всегда. По некоторым оценкам, 67% населения России живут в регионах, где содержание вредных веществ в воздухе выше установленной предельно допустимой концентрации.
Кроме ПДК используется еще такой показатель как ОБУВ (ориентировочно безопасный уровень воздействия).
Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных мест – временный гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.
ОБУВ – норматив максимального допустимого содержания загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных мест.
ОБУВ используется при решении вопросов предупредительного надзора, для обоснования требований к разработке оздоровительных мероприятий по охране атмосферного воздуха.
ОБУВ устанавливается на срок 3 года, по истечении которого он должен быть пересмотрен или заменен значением ПДК.
Санитарно-гигиеническое нормирование является составной частью основ обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Оно направлено на разработку научно обоснованных показателей безопасности и безвредности для здоровья человека факторов среды его обитания и условий его жизнедеятельности.
Санитарно-гигиеническое нормирование имеет самостоятельное значение в том смысле, что оно охватывает не только экологическую, но и производственную, жилищно-бытовую сферу жизни человека. Главная задача состоит в том, чтобы установить санитарные нормы и правила, обязательные для выполнения на всей территории РФ государственными и общественными структурами, предприятиями, организациями независимо от форм собственности и подчиненности, должностными лицами и гражданами.
Первые нормы ПДК вредных веществ для питьевой воды были утверждены в 1939 г. К 1991 г. число таких норм ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения достигло почти 2000. ПДК вредных веществ по атмосферному воздуху впервые были введены в 1951 г. для 10 вредных веществ, к 1991 г. их было уже около 500. Впервые нормы ПДК вредных веществ в почве были введены в 1980 г. В настоящее время они установлены почти для 100 вредных веществ.
Наряду с санитарными действуют нормативы ПДК по рыбохозяйственным водоемам, по чистоте атмосферного воздуха, для лесной растительности, для поверхностных вод, вод, используемых для водопоя, полива растений и т.п.
Росгидромет имеет сеть наблюдательных постов и станций, где совместно с санитарно-эпидемиологической службой РФ осуществляет программу наблюдений за изменениями концентраций вредных веществ в городах, населенных пунктах, водоемах, атмосфере, почве.
Основными компонентами, загрязняющими атмосферный воздух, является пыль (твердые вещества), двуокись и окись азота, двуокись серы, окись углерода. Они составляют 98% общего объема выбросов вредных веществ, осуществляемых хозяйственной деятельностью человека. Концентрация именно этих веществ, как правило, превышает уровень ПДК во многих городах.
Помимо названных вредных веществ в атмосфере городов и поселков наблюдается более 70 наименований других вредных веществ. Например, в Волгограде главным источником загрязнения выступают промышленные предприятия и особенно автотранспорт. Здесь основными компонентами загрязнения являются пыль, двуокись и окись азота, фенол, формальдегид и др. Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. В водоемы со сточными водами поступают взвешенные частицы, неорганические вещества, органические соединения. В результате качество воды в основных реках оценивается как неудовлетворительное почти для всех видов водопользования.
Многочисленные очаги загрязнения подземных вод промышленностью, сельским хозяйством, коммунально-бытовыми отходами наблюдаются вокруг всех крупных городов и промышленных центров. Это приводит к дефициту пресной воды, угрожает здоровью людей.
Нормативы ПДК вредных веществ едины и обязательны для всех предприятий независимо от формы собственности и подчиненности на территории России. В большинстве нормативы утверждены еще Минздравом СССР, но они признаются действующими, поскольку не противоречат российскому законодательству и не заменяются новыми нормативами, разработанными Государственной санитарно-эпидемиологической службой Российской Федерации.
Нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия. Особое место среди нормативов качества окружающей природной среды занимает ПДУ радиоактивного воздействия. Этот норматив устанавливается в величинах, которые не должны представлять опасность для здоровья человека, его генетического фонда.
Под радиационным воздействием понимают частный случай ионизирующего излучения, исходящего от радиоактивных веществ. Радиоактивные вещества обладают активным излучением в результате распада атомных ядер некоторых химических элементов.
Проходя через живые ткани человека, радиоактивные α, β и γ-излучения поглощают энергию клеток живой ткани, нарушая биохимические процессы, что приводит к физическим, химическим и физиологическим патологическим изменениям в организме, вызывающим лучевую болезнь и летальный исход.
При защите человека и окружающей природной среды главное внимание уделяется источникам радиационного воздействия, способным давать излучение в дозах, значительно превышающих допустимые для человека нормы. К ним относятся ядерные испытания, атомные реакторы (установленные на электростанциях и морских судах), радиоактивные материалы (используемые предприятиями, учреждениями, организациями, гражданами).
Естественное (космическое и земное) излучение, хотя и дает около 4/5 всей среднегодовой эквивалентной дозы облучения, растянуто во времени.
Среди источников искусственного радиоактивного излучения выделяются также медицинская аппаратура, приборы и бытовая техника. Однако при условии соблюдения правил пользования и хранения они не представляют угрозы.
Принятые в Российской Федерации нормативы были разработаны на основе рекомендаций Международной комиссии по радиологической защите и одобрены Национальной комиссией по радиационной безопасности при бывшем Минздраве СССР.
С точки зрения мощности и времени полученной дозы облучения и его типа все лица, подвергавшиеся облучению, делятся на три группы:
* группа А: к ней относятся все, кто постоянно или временно работал непосредственно с источником радиоактивного действия (операторы атомных электростанций, ученые физики-атомщики, матросы атомных судов).
* группа Б: граждане, которые по условиям проживания или размещения могут пострадать от радиоактивного загрязнения.
* группа В: к ней относится остальная часть населения.
Предельно допустимой нормой радиационного воздействия следует считать дозовый предел для лиц группы А, получаемый индивидуально за календарный год, при котором равномерное облучение за 50 лет последующей жизни не может вызвать в организме неблагоприятные изменения, обнаруживаемые современными методами или средствами. Предельно допустимая норма облучения для группы А (по первой группе критических органов: все тело — костный мозг) за календарный год установлена 5 бэр, для группы Б — 0,5 бэр в год. Для районов Чернобыльской АЭС установлены аварийные допустимые нормы радиации.
Минздрав рекомендовал предельный допустимый критерий для населения на всю жизнь 35 бэр за 70 лет (0,5 бэр х 70 лет = 35 бэр). Радиационный фон в средней полосе России с учетом естественной радиации составляет 10—20 мкр/ч (мощность излучения цветного телевизора — 30—40 мкр/ч, в салоне самолета на высоте 10 км — 400 мкр/ч).
На рис. представлена шкала степени облучения человека в зависимости от уровня радиации.
Контроль за состоянием радиоактивного загрязнения окружающей природной среды в целом осуществляет служба Росгидромета Российской Федерации. Контроль за уровнем радиационной безопасности населения выполняется органом Госсанэпиднадзора.
Приборы для обнаружения и измерения ионизирующих излучений по своему назначению подразделяются на дозиметры, радиометры, спектрометры.
Универсальные приборы совмещают функции всех трех видов.
В зависимости от объема и характера контроля приборы могут быть:
* индивидуального контроля (носимые);
* группового контроля (переносные);
* стационарные;
* установки для непрерывного дистанционного дозиметрического контроля.
Наиболее распространенные бытовые приборы для контроля уровня излучения "Белла", "Поиск", "Сосна", "Припять" могут быть рекомендованы для населения.
Нормативы предельно допустимых уровней воздействия шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий. Шум, вибрация, магнитные поля и другие физические воздействия относятся условно к акустическому загрязнению окружающей человека среды. Объектом воздействия акустического загрязнения становится в первую очередь человек, его здоровье.
Шум — неизбежная реальность цивилизации. Более того, в определенных дозах он необходим человеку для сохранения жизненного фона, обеспечивающего безопасность. Например, шум на дорогах позволяет при определенных навыках определить характер движения автомобиля, его тип, расстояние до него, скорость и другие факторы, необходимые для безопасного перехода через дорогу. Только зрительное восприятие движущегося транспорта значительно снижает и обедняет информацию, обеспечивающую безопасность поведения человека.
Превышение же допустимых норм физического воздействия шума вызывает болезненную реакцию, адаптацию к опасности, снижает трудоспособность, приводит к нервным, психическим, раковым, сердечно-сосудистым заболеваниям. От чрезмерных воздействий страдает не только человек, но и растительный и животный мир, гибнут материальные ценности.
Предельно допустимые нормы шумового воздействия на человека устанавливаются в децибелах (дБ). Под оптимальным шумовым фоном понимают энергию шума 20 дБ, городской шум имеет в среднем уровень 30—40 дБ, предельно допустимый шум для самолетов над землей — 50 дБ. Шум в 90 дБ вызывает болезненные ощущения. На рис. приведена шкала уровня шума: допустимого, предельно допустимого и недопустимого.
ПДУ шума устанавливают органы здравоохранения. Совместно с этой службой строительные ведомства разрабатывают и утверждают санитарные нормы и правила, предусматривающие меры защиты от шума.
Другим направлением защиты от действия шума является внедрение бесшумной технологии производственных процессов, бесшумного оборудования и транспорта.
Если шум — это звук, имеющий хаотичные характеристики, то вибрация — это колебания твердого тела, воздействующие на конечности человека или его опорно-двигательный аппарат.
Вибрация измеряется также в дБ, либо измеряются виброскорость (м/с), виброускорение (м/с2). Очень важное значение имеет амплитуда и частота вибрации. Установлено, что такие части тела, как желудок и голова, особенно болезненно реагируют на определенные резонансные частоты — 6—8 Гц. Длительное влияние вибрации в процессе работы приводит к таким профессиональным заболеваниям, как язва желудка, психические и нервные расстройства, вибрационная болезнь, гипертония.
Еще одно вредное для человека внешнее воздействие, появившееся в условиях научно-технического прогресса, — электромагнитные излучения. Их источниками являются высоковольтные сети переменного электрического тока, радио- и телестанции, радио- и локационные объекты, мощные электромоторы.
Предельный уровень электромагнитного воздействия, а также требования по размещению объектов, создающих электромагнитное поле, были утверждены Минздравом СССР.
Санитарные правила запрещают постоянное проживание в зоне электромагнитных излучений. Наряду с организационными мерами по выявлению, учету источников электромагнитных колебаний, проведению контроля за их размещением актуальным сейчас является создание контрольно-измерительной аппаратуры для определения уровня воздействия, а также выпуск защитных материалов для использования в практике градостроительства.
К иным воздействиям относится тепловое загрязнение окружающей природной среды. Оно связано с крупными предприятиями, требующими большого количества воды для охлаждения материалов, оборудования и машин в технологических процессах. Это электростанции, атомные реакторы, металлургическое и литейное производство, прокатные станы, мощные двигатели и турбины.
Для предотвращения негативного воздействия теплового загрязнения окружающей природной среды Минприроды установило допустимое отклонение температуры воды от естественных условий. Так, в соответствии с Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами летняя температура воды в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения не должна превышать в результате сброса подогретых вод среднемесячную температуру воды самого жаркого месяца года за последние 10 лет более чем на 3°С. Для рыбохозяйственных водоемов температура воды не должна превышать на 5°С естественную летнюю температуру воды.
Вместе с тем подобное нормирование — не лучший путь решения проблемы. Наиболее эффективным является оборотное водопользование, т. е. применение замкнутого цикла.
