Лекция 6. Нормирование качества основных компонентов окружающей среды

Нормирование качества окружающей среды - это установление предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. Процесс нормирования является важной составной частью мониторинга, так как позволяет оценить степень загрязнения окружающей среды или степень нарушенности природных комплексов в количественных показателях. Нормативы, ограничивающие вредное воздействие на окружающую среду, устанавливаются специально уполномоченными государственными органами. Периодически нормативы пересматриваются, с учётом развития науки и техники, и с учётом изменений в международных стандартах. Все нормативы зафиксированы в ГОСТах, ОСТах и санитарных нормах и правилах (СанПиН). Для каждого природного компонента (воды, воздуха, почв и т. д.) разработаны свои нормативы.

При нормировании качества атмосферного воздуха используются:

1) Предельно допустимая концентрация (ПДК) -наиболее широко используемый нормативный показатель. ПДК - это такое количество загрязняющего вещества в атмосфере, которое практически не влияет на здоровье человека и его потомства при воздействии в течение жизни. Для более точной дифференциации уровня загрязнения воздуха применяют различные категории ПДК:

- ПДК максимальная разовая - это такое количество загрязняющего вещества в воздухе, которое не вызывает отрицательных изменений в организме человека при однократном воздействии.

- ПДК среднесуточная - это такое количество загрязняющего вещества, которое не причиняет ущерба здоровью человека в условиях неопределённо долгого круглосуточного вдыхания. Как правило, значения ПДК среднесуточной всегда меньше, чем ПДК максимальной разовой.

- ПДК рабочей зоны - это такая концентрация загрязняющего вещества, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч (но не более 40 ч в неделю) за весь период деятельности не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья работающего и его потомков, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни. В настоящее время насчитывается около 6 000 веществ, загрязняющих атмосферу. Из них ПДК рабочей зоны установлена для 1381 вещества, ПДК максимальная разовая и среднесуточная - для 298 веществ.

2) Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) -комплексный нормативный показатель, используемый при оценке состояния воздушного бассейна, загрязнённого смесью из большого количества загрязнителей (до нескольких десятков наименований). В частности, ИЗА используется для оценки качества воздуха в промышленных центрах, вдоль магистральных автотрасс, вокруг крупных предприятий топливной или энергетической промышленности. В отличие от ПДК, которая позволяет оценить концентрацию в воздухе только одного конкретного загрязняющего вещества, при расчёте ИЗА учитываются концентрации сразу нескольких загрязнителей, наблюдаемых в атмосфере. Для расчётов используется формула:

Как правило, в расчёт принимаются 5-6 приоритетных загрязнителей; в сложных случаях количество учитываемых загрязнителей может доходить до 22. Расчёт ИЗА выполняет местный региональный центр экологического мониторинга (РИЦЭМ), опираясь на результаты собственных наблюдений за концентрацией в воздухе загрязняющих веществ. Официально принята следующая градация территорий по уровню ИЗА: ИЗА меньше 10 - невысокий уровень загрязнения (I категория); ИЗА = 10-20 - высокий уровень загрязнения (II категория); ИЗА = 20-30 - очень высокий уровень загрязнения (III категория); ИЗА более 30 - чрезвычайно высокий уровень загрязнения (IV категория).

3) Предельно допустимый выброс (ПДВ) -нормативный показатель, используемый для контроля объёма загрязняющих выбросов, производимых конкретным промышленным предприятием в атмосферу. ПДВ - это такое количество загрязняющих веществ, выбрасываемых данным источником в единицу времени, превышение которого вредно для окружающей среды и здоровья человека. ПДВ измеряется в г/сек. Для каждого конкретного завода или фабрики устанавливается своё значение ПДВ. При этом учитываются близость предприятия к жилой зоне или к другим промышленным объектам, перспективы развития данного предприятия, физико-географические и климатические условия данной местности. Значение ПДВ пересматривается 1 раз в 5 лет.

4) Предельно допустимый расход топлива (ПДТ) - нормативный показатель, аналогичный ПДВ, но устанавливаемый для тех источников выбросов, которые загрязняют атмосферу, сжигая различные виды топлива (ТЭЦ, котельные и пр.). Единица измерения ПДТ - тонны/час.

Показатели нормирования качества поверхностных вод:

1) Предельно допустимая концентрация (ПДК) - этот нормативный показатель широко применяется при нормировании качества воды, причем для одного и того же загрязняющего вещества установлены разные значения ПДК в зависимости от особенностей хозяйственного использования того водного объекта, откуда брали пробы воды:

- ПДК в питьевой воде (ПДКВП) - это такая концентрация загрязняющего вещества, которая не должна оказывать влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений. ПДКВП измеряется в мг/дм³.

- ПДК в воде водоёма хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКВ) - это такая концентрация загрязняющего вещества, которая не ухудшает гигиенические условия водопользования. ПДКВП измеряется в мг/л.

- ПДК в воде водоёма, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКВР) - это такая концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых. ПДКВР измеряется в мг/л.

Самые жёсткие нормы качества установлены для водоёмов хозяйственно-питьевого назначения, меньшие требования предъявляются к воде из водоёмов культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения.

2) Предельно допустимый сброс (ПДС) -это количество загрязняющих веществ в сточных водах, которое разрешено к сбросу в данной точке водоёма в единицу времени. Этот показатель устанавливается для промышленных предприятий, регулярно сбрасывающих сточные воды в водные объекты. Как правило, ПДС измеряется в г/час. Для каждого промышленного предприятия рассчитывают своё значение ПДС, учитывая объём сбрасываемых сточных вод, полноводность и скорость течения в данном водном объекте.

3) Индекс загрязнения воды (ИЗВ) -это комплексный нормативный показатель, который используется в тех случаях, когда необходимо провести учёт загрязнения данной реки или озера смесью различных загрязняющих веществ. При расчёте ИЗВ учитывается концентрация в воде 6 основных загрязнителей: азота аммонийного, азота нитритного, нефтепродуктов, фенола, кислорода и БПК₅. Расчёт выполняется аналогично ИЗА.

4) Индекс сапробности водного объекта (S) -нормативный показатель, позволяющий оценить загрязнённость воды микроорганизмами. Он характеризует видовое разнообразие и жизненную активность микроорганизмов, обитающих в данном водоёме. В зависимости от значений индекса сапробности выделяют 6 классов качества воды.

Показатели нормирования качества почвы:

1) ПДК загрязняющего вещества в сухой почве (ПДКП) - это максимальное количество экзогенного химического вещества (в мг/кг пахотного слоя сухой почвы), гарантирующее отсутствие отрицательного прямого или опосредованного (через контактирующие с почвой среды) воздействия на здоровье человека, его потомства и санитарные условия жизни местного населения.

2) Коэффициент концентрации загрязняющего вещества (КС) - выражает превышение концентрации какого-либо химического элемента или соединения в почве по сравнению с его фоновой (естественной) концентрацией.

3) Комплексный показатель загрязнения почвы (Zc) -рассчитывается при нормировании загрязнения почвы тяжелыми металлами (формула).

При стандартной оценке загрязнённости почв учитывается 14 загрязняющих веществ: 13 тяжёлых металлов (кадмий, ртуть, свинец, цинк, кобальт, никель, молибден, медь, хром, барий, ванадий, вольфрам, марганец) и мышьяк.

4) Санитарное число почвы (С) - нормативный показатель, характеризующий процесс гумификации почв и оценивающий способность почвы самоочищаться от органических загрязнителей.

Показатели нормирования радиационного загрязнения территории:

1) Активность радиоактивного вещества (А) - это мера количества радиоактивного вещества, выраженная числом ядерных распадов в единицу времени. Единицей измерения активности служит беккерель (Бк), причем 1 Бк равен 1 распаду в 1 секунду. В зависимости от значения активности, выделяют 5 групп радиотоксичности химических веществ (А, Б, В, Г и Д).

2) Предельно допустимая доза (ПДД) -основной показатель для нормирования радиационного загрязнения территории. ПДД - это такая доза ионизирующего излучения, которая может быть получена человеком за 1 год без проявления неблагоприятных изменений в состоянии здоровья облучаемого и его потомства. Единицей измерения ПДД является зиверт (Зв); 1 зиверт приблизительно равен 100 рентгенам. В зависимости от наличия доступа к источникам ионизирующего излучения, среди населения выделяются категория А и категория Б, для которых установлены разные нормативные значения ПДД. К категории А относится персонал, непосредственно работающий с источниками ионизирующего излучения, или имеющий риск подвергнуться облучению по ходу работы. В категорию Б включено население, имеющее риск подвергнуться облучению в силу особенностей условий проживания. Поскольку разные ткани и органы человеческого организма имеют различную устойчивость к радиационному воздействию, то нормами радиационной безопасности устанавливаются разные значения ПДД для разных частей организма.

Показатели нормирования шумового загрязнения: Основным показателем нормирования шумового загрязнения является предельно допустимый уровень шума (ПДУ). ПДУ - это такой уровень шума, который при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов (но не более 40 часов в неделю) в течение всего рабочего стажа, не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья работающего и его потомков, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни. ПДУ шума измеряется в децибелах (дБ).

Показатели нормирования электромагнитного загрязнения территории: Электромагнитное загрязнение территории нормируется целым рядом ГОСТов и санитарно-гигиенических норм и правил, с учётом ряда факторов:

- тип источника излучения (бытовая техника, системы сотовой связи, радиотехнические объекты, ЛЭП и т. д.);

- характер излучения (электрические, магнитные или электромагнитные поля);

- длина волны излучения.

Основным нормативным показателем является предельно допустимый уровень электромагнитного излучения (ПДУ). В зависимости от вышеперечисленных факторов, ПДУ для конкретных разновидностей источников электромагнитного излучения устанавливается либо в ваттах на кв. метр в час ((Вт/м²) ч) (при нормировании по электрической составляющей), либо в амперах на кв. метр в час ((А/м²) ч) (при нормировании по магнитной составляющей).