9.4. Проблемная лекция 9.2. по модулю 9 "Основы неоэкологии" - Контроль и управление качеством природной среды. 9.2.1. Общие положения.

Являясь сложной многоплановой системой и, соответственно с множеством проблемой, природная среда , ее охрана и контроль качества требует не только контроля , но и управления.

Природоохранное законодательство - это совокупность природоохранительных норм и правовых актов, объединённых общностью объектов, предметов , принципов и целей правовой охраны природы. Существуют законы и подзаконные акты (это нормативно-правовые акты государственных органов. Например , "Cтроительные нормы и правила" (СНиП) и т.д.). Важное значение для рационального природопользования имеет кадастровая система. Под кадастром понимается перечень всех объектов того или иного вида ресурсов. Например, "государственный земельный кадастр", который включает перечень всех земельных угодий, с полной характеристикой их производительности, состояния, текущего использования. Существует водный, лесной кадастры и другие.

Важное место в системе контроля и управления занимает стандартизация. Под стандартизацией - традиционно понимается установление единых норм и требований , предъявляемых сырью, полуфабрикатом, готовым изделиям и материалам.

Существуют экологические нормативы, которым придана функция стандартов. Таковым являются предельно-допустимых концентрации ( ПДК ) вредных веществ в природных средах. Обязательным элементом контроля и управления является экологическая экспертиза - совокупность государственных природоохранных мероприятий, направленных на проверку соответствия проектов, планов мероприятий в области хозяйственного строительства и использования природных ресурсов требованиям экологической зашиты окружающей среды. Государственной экологической экспертизе также посвящен целый учебный курс, поэтому здесь мы ее приводим только как составляющую системы контроля и управления природной средой.

Ознакомившись с общими положениями контроля и управления качеством природной среды необходимо освоить контроль и управление качеством отдельных компонентов природной среды (покомпонентный контроль и управление) и прежде всего воздуха, воды и почвы.

9.2.2. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ

АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА.

Основным положением, определяющим главные принципы контроля и управления качеством атмосферного воздуха является то, что обеспечить полное предотвращение загрязнения окружающей среды пока нет возможности, поэтому необходимо достичь максимально возможного ограничения поступления загрязняющих веществ в природную среду, в частности в атмосферу. Существует целый ряд способов и путей решения поставленной задачи. Это, прежде всего - совершенствование технологических процессов, внедрение систем пылегазоочиски и других, а также применение стандартов, ограничивающих выброс и содержание наиболее опасных загрязняющих веществ.

Комитет экспертов Всемирной организации здравоохранение опубликовал сводку допустимых уровней загрязнения, т.е. осредненного предельного содержания примесей - среднегодовых , среднесуточных , среднепериодических.

Загрязнение воздуха веществами, содержащимися в промышленных выбросах должно контролироваться. Это осуществляется c помощью сравнительных критериев содержания примесей, под которым и ГОСТ понимает вещества, не содержащиеся в постоянном составе атмосферы. В качестве установленных нормативов (критериев) используется ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) и ориентировочные допустимые концентрации (ОДК).

Ориентировочный безопасный уровень воздействия - это временный ориентировочный гигиенический норматив содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных пунктов, водоёмах, пунктах питания. Обосновывается путём реагента по параметрам токсикометрии и физико-химических свойств воздействующего вещества на основе корреляционно-регресионной зависимости или путём интерполяции и экстраполяции в рядах близких по строению соединений. Утверждается на ограниченный срок (2-3 года) после чего он может быть заменён (переутверждён) на новый срок или отменён в зависимости от перспективы применения вещества и имеющейся информации о его токсических свойствах.

Вместо ОБУВ и ОДК, как правило, используются значения временно допустимых концентраций (ВДК)

Но основным показателем, используемым для контроля качества воздуха у нас, является предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК). В 1971 году в бывшем СССР впервые был утвержден перечень ПДК для 120 веществ населенных пунктов, позднее неоднократно дополняющийся .

С позиции экологии ПДК конкретного вещества представляет собой верхние пределы лимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений ), при которых их содержание не выходит за допустимые границы экологической ниши человека.

В реальной практике применяется раздельное нормирование содержания примесей в воздухе рабочей зоны (ПДК р.з.) и ПДКа.в. - в атмосферном воздухе населенного пункта.

ПДК а.в. - это максимальная концентрация примесей в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии, так и на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отделенные последствия, и на окружающую среду в целом.

ПДК р.з. -это концентрация , которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю в течении всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Под рабочей зоной понимается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания рабочих .Кроме этого ПДК подразделяются на максимальные разовые (ПДК м.р.), которые определяются в течении 30 минут, среднесуточные (ПДК с.с.), определяемые в течении 24 часов. Причем ПДК р.з. сравнивается только с ПДК м.р.

Необходимость раздельного нормирования примесей в воздушной среде определяется условиями восприятия вредных веществ людьми. В населенных пунктах круглосуточно дышат люди всех возрастных категорий и с различным состоянием здоровья (старики, дети, больные) поэтому существует раздельно ПДК а.в.

Существует 2 метода определения ПДК: экспериментальный и расчетный. При этом устанавливают пороговые концентрации, летальные концентрации (ЛК 50), летальные дозы (ЛД 50) , где 50 обозначает гибель половины животных . КВИО - коэффициент возможного ингаляционного отравления - также таксикометрическая характеристика. Эти данные необходимы для определения класса опасности вещества, используемого при обосновании системы профилактических защитных мероприятий. Существуют также методы экспертного определения ПДК путем построения на основе месячного эксперимента. логарифмических зависимостей типа "концентрация-время". За постоянную величину принимают эффект воздействия .

9.2.3. ПОНЯТИЕ ОБ ЭФФЕКТЕ СУММАЦИИ.

Способность одновременного воздействия на организм нескольких веществ, обладающих сложным неблагоприятным влиянием называется эффектом суммации .Например, предусмотрен эффект суммации фенола и ацетона; валериановой, капроновой, масляной кислот, озона, диоксида азота и формальдегида и др.

В связи с этим необходимо отношение С/ПДК 1, где С-фактическая концентрация, а ПДК-предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе. Пример: установлено наличие паров фенола и ацетона в концентрациях С ацт.=0,375 мг/м3. С фен.=0,009 мг/м3. Их ПДК. Следующие ПДК ацет.=0,345 мг/м3. ПДК фен.= 0,01 мг/м3.

Вывод - каждый загрязнитель в отдельности не превышает ПДК, но они обладают эффектом суммации. Значит необходимо их суммировать, тогда 0,345+0,009=0,354 мг/м.куб. Полученная величина 0,354 выше , чем любая из установленных для каждого вещества в отдельности. Следовательно, загрязнение воздуха превышает допустимое .

Таким образом , необходимо чтобы сумма отношений концентрации к ПДК веществ в воздухе населенного пункта не превышала единицы, т.е.

__C1__ + __С2__ + __С3__ = 1

ПДК ПДК ПДК

где С1,С2,С3, - вредные вещества, обладающие эффектом суммации.

в воздухе на территории предприятия 30 % ПДК р.з.

в воздухе населенных пунктов с жителями 200 тыс.чел. и на курортах 80% ПДК м.р. Такое трехкратное различие обусловлено тем , что воздух территории предприятия необходимо использовать для вентиляции производственных помещений, поэтому приточный воздух для проветривания должен быть незагрязненным.

При проектировании предприятий необходимо учитывать выбросы уже существующих предприятий т.е. фоновую концентрацию.

Фоновая концентрация содержания веществ в воздухе и воде населенных мест, определяемое глобальной или региональной суммой естественных и антропогенных процессов. Это значит, что надо ограничить выбросы проектируемого предприятия с учетом уже существующих, т.е. существующим фоном .

Регламентация выбросов в атмосферу осуществляется на основе установления предельно допустимых выбросов (ПДВ) ГОСТ 17.2.1.04.-77 ПДВ - это научно-технический норматив, предусматривающий , что концентрация загрязняющих веществ в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышает нормативную концентрацию этих веществ, ухудшающих качество воздуха. Размеренность ПДВ - грамм в секунду (г/c) т.е. количество выбрасываемого вещества в единицу времени. Критерием для установления ПДВ является ПДК Временно согласованные выбросы (ВСВ) - устанавливаются в случае, когда концентрация вредного вещества превышает допустимую по объективным причинам и снижается поэтапно. В этом случае для каждого этапа устанавливаются ВСВ. ВСВ определяется отраслевым министерством по согласованию с органами здравоохранения. Контроль за соблюдением установленных норм бывает: государственный, ведомственный, общественный. Госконтроль осуществляет Минэкобезопасности, Минздрав.

9.2.4. КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ВОДЫ

В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ.

Вода, в отличие от атмосферы, как природное образование более локализована в пространстве. Это существенно увеличивает ее результативность влияния на здоровье человека и жизни любых наземных биогеоценозов. Поэтому важной задачей контроля и управления является установление допустимых нагрузок на водные объекты в результате водопользования и водопотребления .

Водопользования - это использование воды без изъятия ее из мест естественной локализации. Основные водопользователи: рыбное хозяйство, водный транспорт, гидроэнергетика .

Водопотребление - это использование воды, связанное с изъятием ее из мест локализации с частичным или полным безвозвратным расходыванием и возвращением в источники водозабора в измененном (загрязненном) состоянии. Основные водопотребители: сельское хозяйство, промышленность, культурно-бытовое хозяйство.

Предельно допустимая нагрузка на данный водный объект (ПДН) - степень предельно допустимого загрязнения воды, а также способность к нейтрализации примесей. Г.В.Стадницкий и А.Н.Родионов (1988г.) считают, что необходимо вести речь о разработке нормативов предельно допустимой экологической нагрузки, поскольку вода может изменятся, а значить возможно истощение объекта и разрушение ее экологической системы или использоваться для рыбной ловли, отдыха, купания. Допустимая нагрузка на водный объект (C доп.) определяется как разность между установленной нормативной нагрузкой (т.е. возможностью) и уже существующей (C cуш.) т.е. определить сколько можно сбрасывать

С доп. = С норм. - C сущ.

Водный объект считается загрязненным, если показатели состава и свойств воды изменились так, что состав частично или полностью стал непригодным для одного из видов водопользования. Понятие "загрязненные воды" не абсолютно, оно относится к вполне конкретному месту, зоне или конкретному виду водопользования.

Под загрязненностью водного объекта понимают такое его состояние в официально установленном месте его использования, при котором наблюдается отклонение от нормы в сторону увеличения (большего содержания), тех или иных нормируемых компонентов. Загрязняющим веществом является только избыточная примесь, которая нарушает нормативы качества воды, а не любая примесь в воде и не в любом количестве .

Критерием загрязненности воды служит ухудшение ее качества вследствие изменения ее органолиптических свойств и появление вредных веществ для человека, животных, птиц, рыб, кормовых и промысловых организмов (в зависимости от вида водопользования), также повышение температуры воды, изменяющей условия для нормальной жизнедеятельности водных организмов. Г.В. Стадницкий и А.Н. Радионов (1988г.) критикуют это определение в "Правилах .... " потому что птицы и рыбы - это тоже животные, и что ухудшение может наступить не только от повышения температуры, но и от понижения. Необходимо говорить "об изменениях температурного режима воды".

Водоохранными мероприятиями называют комплекс мероприятий, осуществление которого обеспечивает соблюдение норм качества воды в местах водопользования. Это тоже неправомерное определение, ибо важны не только места водопользования. Мероприятия бывают: юридические, экономические, технические и организационные. Необходимо добавить самые важные - экологические .