Критерии оценки качества окружающей природной среды

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. Алгоритмическая модель взаимосвязи человека с окружающей природной средой

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. Нормативы качества окружающей природной среды.

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/м³. 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/м³, — 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/м³, — 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 бихроматным методом, то есть количество кислорода окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг/л.

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

Почва:

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/м³, ацетона с_ац = 0,009 мг/м³, а с^. = 0,35 мг/м³, с_ПДКац = 0,01 мг/м³. 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. Нормативы вредных воздействий.

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