5.5.1. Общие сведения
Под качеством окружающей природной среды понимают степень соответствия ее характеристик потребностям людей и технологическим требованиям. В основу всех природоохранных мероприятий положен принцип нормирования качества окружающей среды. Этот термин означает установление нормативов (показателей) предельно допустимых воздействий человека и его деятельности на окружающую природную среду.
Существуют следующие основные экологические нормативы качества природной среды:
• санитарно-гигиенические - предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ, допустимый уровень физического воздействия (шума, вибрации, ионизирующих излучений и т. д.);
• производственно-хозяйственные - допустимый выброс загрязняющих веществ, допустимый сброс загрязняющих веществ, допустимое изъятие компонентов природной среды, норматив образования отходов производства и потребления;
• комплексные показатели - потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), индекс загрязнения воды (ИЗВ), допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду и др.
Нормирование качества окружающей среды осуществляется на основании соответствующих нормативных документов, определяющих допустимые качественные и количественные показатели загрязнителей в окружающей среде.
На качество атмосферного воздуха существенное влияние оказывают среднегодовые метеорологические харак-
теристики, такие как приземные инверсии, их повторяемость, мощность и интенсивность, скорость и направление ветра, его повторяемость, высота слоя перемещения воздуха над поверхностью земли, продолжительность туманов и др. Сочетание этих метеорологических характеристик определяет потенциал загрязнения атмосферы.
|
При неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) может сложиться обстановка, способствующая повышению концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В этом случае необходимо предпринимать организационные и технические мероприятия по регулированию выбросов загрязнителей в атмосферу.
5.5.2. Нормирование качества атмосферного воздуха
Нормативы качества атмосферного воздуха представляют собой величины допустимых концентраций химических веществ, их смеси, микроорганизмов в атмосферном воздухе, при соблюдении которых не оказывается ни прямое, ни косвенное вредное воздействие, включая отдаленные последствия, на окружающую среду, здоровье человека
Для характеристики качества атмосферного воздуха используются следующие показатели:
- нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов и мест отдыха;
- нормативы экологически безопасных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе особо охраняемых природных территорий, отдельных природных комплексов и объектов особо охраняемых природных территорий.
В настоящее время используется несколько видов ПДК: максимальная из разовых (ПДКмр), среднесуточная (ПДКсс) и предельно допустимая концентрация для воздуха рабочей зоны (ПДК з). В случае отсутствия значений ПДК для населенных мест могут применяться ориентировочно безопасные уровни воздействия. Они определяются расчетным путем по физико-химическим свойствам или по показателям острой опасности веществ. Значения ОБУВ должны пересматриваться через 2 года после их утверждения или заменяться ПДК с учетом накопленных данных о соотношении здоровья работающих и условий труда.
|
Предельно допустимая концентрация вещества - это максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает вредного действия на него, включая отдаленные последствия, и на окружающую среду в целом.
Разовая концентрация - это концентрация примеси в атмосфере, определяемая по пробе, отобранной за 20-30-минутный интервал времени.
Среднесуточная концентрация - это концентрация примеси в атмосфере, определяемая по среднесуточной пробе, которая представляет собой пробу воздуха, отбираемую в течение 24 часов непрерывно или с равными интервалами между отборами, но не менее четырех раз в сутки.
В некоторых случаях используют среднемесячные и среднегодовые концентрации примесей в атмосфере.
Среднемесячная концентрация - это концентрация примеси в атмосфере, определяемая как среднее значение из среднесуточных концентраций или из разовых концентраций, измеряемых по полной программе контроля (не реже четырех раз в сутки) не менее 20 суток в месяц.
Среднегодовая концентрация - это концентрация примеси в атмосфере, определяемая как среднее значение из среднесуточных концентраций или из разовых концен-
|
• к |
i ’ |
■ кг |
траций, измеряемых по полной программе контроля не менее 200 суток в год.
Величина ПДК зависит от степени токсичности вещества, характеризующейся классом опасности. В зависимости от степени воздействия на организм человека все нормируемые вещества подразделяются на 4 класса опасности:
1 класс - чрезвычайно опасные вещества, значения ПДК которых в воздухе рабочей зоны не превышают ОД мг/м3;
2 класс - высокоопасные со значением ПДК з от 0,1 до 1 мг/м3;
3 класс - умеренно опасные со значением ПДКрз от 1,1 до 10 мг/м3;
4 класс - малоопасные со значением ПДКрг ( > 10 мг/м3.
Как правило, атмосферный воздух всегда загрязнен несколькими веществами, которые могут обладать эффектами суммации или потенционирования. Эффект суммации представляет собой сложение эффектов воздействия разных веществ, а эффект потенционирования - усиление эффектов воздействия одного вещества другим.
Эффектом суммации действия обладают следующие сочетания веществ: ацетон и фенол, диоксид серы и фенол, диоксид серы и диоксид азота, диоксид серы и аэрозоль серной кислоты, диоксид серы и сероводород, циклогексан и бензол, аммиак и оксиды азота и др.
Эффектом потенционирования обладают бутилакри- лат и метилакрилат, фторид водорода и фтористые соли с коэффициентом 0,8.
При наличии в атмосфере веществ, обладающих суммацией действия, с концентрациями С, расчет допустимого содержания веществ проводится по формуле С,/ ПДК, + CJ пдк2 +... + С„/ ПДК, < 1, где Cj, С2... Сп - фактические концентрации веществ в атмосфере, мг/м3; ПДКг, ПДК2... ПДКл - соответствующие ПДК для этих веществ, мг/м3.
Биологическое загрязнение атмосферного воздуха микроорганизмами и микроорганизмами-продуцентами производств ферментов, аминокислот, кормовых, пивных и пекарских дрожжей нормируется количеством клеток на кубический метр воздуха.
В качестве интегрального показателя загрязнения воздуха используют показатель Р, который учитывает характер комбинированного действия вредных веществ и класс их опасности. Он рассчитывается по выражению где К. = CJ ПДК.с., а С. - среднегодовая, среднемесячная или среднесуточная концентрация г-го вещества в атмосферном воздухе, мг/м3; ПДК. - среднесуточная ПДК i- го вещества, мг/м3.
Для гигиенической оценки загрязнения воздуха можно применять комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), учитывающий классы опасности, стандарты качества и средние уровни загрязнения воздуха. Расчет ИЗА по данным наблюдений для одной примеси ведется по формуле
ЯсР1
ПДК
где qcp - среднегодовая концентрация i- й примеси; ПДК... - среднесуточная ПДК для t-той примеси, мг/м3; К. - 0,85; 1,0; 1,3 и 1,7 соответственно для 4,3, 2 и 1-го классов опасности.
Комплексный ИЗА, учитывающий т примесей, присутствующих в атмосфере, рассчитывают по формуле
ИЗ А = У
т ^ ПДК,
Выбор веществ для расчета ИЗАт производится с помощью предварительного сопоставления убывающего вариа-
ционного ряда величин ИЗА., рассчитанных для 5-6 приоритетных примесей.
Уровень загрязнения атмосферы считается высоким, если средние значения концентраций превышают средние по республике, или ИЗА превышает 9; повышенным, если концентрации примеси в отдельных случаях превышают ПДКгг и ПДКм; низким, если среднегодовые концентрации примеси находятся в пределах или ниже ПДК, а максимальные из разовых только в отдельных случаях превышают допустимые нормы.
Качество атмосферного воздуха населенных мест нормируется «Гигиеническими требованиями к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных пунктов и мест отдыха населения», утвержденных постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 30.06.2009 № 77.
Концентрации примесей в атмосферном воздухе определяются на стационарных, маршрутных или подфакельных постах с помощью различных воздухоотборных устройств и соответствующих методов и средств измерения. Исследования должны проводиться специализированными лабораториями.
Атмосферный воздух может быть также загрязнен радиоактивными веществами техногенного происхождения. В этом случае руководствуются Нормами радиационной безопасности НРБ-2000 (см. п. 5.5.5).
При неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) природопользователи обязаны производить регулирование выбросов в атмосферу в соответствии с планами мероприятий на период НМУ и Инструкцией о порядке регулирования выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в период неблагоприятных метеорологических условий, утвержденной постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 09.06.2009 № 39.
К неблагоприятным метеорологическим условиям относятся туман, штиль, слабый ветер, повышение температуры воздуха в слое атмосферы над источником выбросов, неблагоприятное направление ветра и другие подобные метеорологические условия, способствующие увеличению загрязнения атмосферного воздуха.
Прогнозы и предупреждения об ожидаемом повышении уровня загрязнения атмосферного воздуха разрабатываются Республиканским центром радиационного контроля и мониторинга окружающей среды и, в зависимости от опасности, могут быть первой, второй и третьей степени. При получении сообщения соответствующей степени при- родопользователь должен перейти на один из трех режимов работы, позволяющий сократить концентрацию загрязняющих веществ в приземном слое воздуха на 15-20 % (по 1 режиму), 20-40 % (по 2 режиму) и 40-60 % (по 3 режиму).
5.5.3. Нормирование акустического и вибрационного воздействия
Основными источниками акустического и вибрационного воздействия на окружающую среду являются транспорт, производственное оборудование, аудиоустановки и т. п.
Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в интервале частот от 16 до 20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20 000 Гц (ультразвуки) не воспринимаются органами слуха человека, но негативно воздействуют на биосферу.
По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный и тональный, а по времени воздействия - постоянный и непостоянный. Непостоянный в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.
Все виды акустического воздействия на окружающую среду подлежат нормированию. В соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 звуковые колебания нормируются в децибелах уровнем звукового давления (УЗД, дБ) и уровнем звука (УЗ, дБА) (табл. 5.7).
ю <Л ИГ § а ю 2 со и Н и ф S3 н ф ф |
VO g о :К 2 X ft 2 ф 4 се 5 w К:= О |
g s к а о н я а а ф н я я |
я w S 5 * я я g я О и а а» * В я Ф з I |
я м я я я о a |
|
В отличие от звуковых колебаний инфразвук распространяется практически без ослабления на значительные расстояния. Так, уровни инфразвука 10 дБ фиксировались при удалении от источника на расстояние 200 м.
В соответствии с СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-35-2002 постоянный инфразвук нормируется уровнями звукового давления на среднегеометрических частотах 2, 4, 8, 16 Гц в дБ (табл. 5.8).
Таблица 5.8
Допустимые уровни инфразвука в жилых,
общественных помещениях
и на территории жилой застройки
Место измерения | Уровни звукового давления,дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц | Общий уровень звукового давле- ния,дБ лин | |||
Помещения жилых и общественных зданий | |||||
Территория жилой застройки |
Для непостоянного инфразвука мгновенные (текущие) значения общего уровня звукового давления, измеренные по шкале шумомера «Линейная», не должны превышать 120 дБ.
При возникновении вибрации колебания генерируются в трех взаимно перпендикулярных направлениях и могут приводить к негативным последствиям для здоровья человека, состояния оборудования, зданий, сооружений. Поэтому уровни вибрации в жилых зданиях регламентируются СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-33-2002.
Таблица 5.9
Нормативные значения вибрации в жилых помещениях
|
|
Оценка воздействия ЭМИ тока промышленной частоты 50 Гц проводится по напряженностям электрического (Е) и магнитного (Н) полей в соответствии с СанПиН «Гигиенические требования к электрическим и магнитным полям тока промышленной частоты 50 Гц при их воздействии на население», утвержденными Министерством здравоохранения РБ 21.06.2010 № 68 (табл. 5.11). |
Нормируемыми параметрами постоянной и непостоянной вибрации в жилых помещениях и общественных зданиях являются средние значения виброускорения и виброскорости или их логарифмические уровни (табл. 5.9).
В дневное время в помещениях допустимо превышение нормативных уровней вибрации на 5 дБ, а для непостоянной вибрации к допустимым значениям уровней вводится поправка минус 10 дБ и абсолютные значения умножаются на 0,32.
5.5.4. Нормирование электромагнитного воздействия
Как было показано ранее, широкое использование электромагнитной энергии в разнообразных областях человеческой деятельности привело к тому, что к собственному электрическому и магнитному полям Земли, атмосферному электричеству, радиоизлучению Солнца и Галактики добавилось электромагнитное поле (ЭМП) искусственного происхождения.
Источники ЭМП, к которым относятся воздушные линии электропередачи, технические средства радиовещания,
телевидения, радиорелейной и спутниковой связи, радиолокационные и навигационные системы, лазерные маяки, антенны сотовой мобильной связи и другие, существенно повлияли на естественный электромагнитный фон. На значительных территориях республики, особенно вблизи прохождения воздушных линий электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения, радио и телевидения, радиолокационных установок, напряженность электрических и магнитных полей возросла от 2 до 5 порядков, создавая тем самым реальную угрозу населению, животному и растительному миру.
В связи с этим уровни электромагнитных излучений радиочастотного диапазона (ЭМИ) нормируются СанПиН 2.2.4/2.1.8.9-36-2002 (табл. 5.10).
Таблица 5.10
Предельно допустимые уровни ЭМИ РЧ
для населения, территории жилой застройки
и мест массового отдыха; помещений жилых,
общественных и производственных зданий
Таблица 5.11
Предельно допустимые уровни напряженностей электрического и магнитного полей с частотой тока 50 Гц
|
На общий уровень электромагнитного загрязнения в жилых помещениях влияет работа контактирующих с человеком (миксер, утюг, фен, электробритва, электродрель, сотовый телефон и т. п.) и не контактирующих (холодильник, чайник, тостер, стиральная машина, печь СВЧ, радиоприемник, телевизор и т. д.) электробытовых изделий. Уровни напряженности электрического поля у поверхности этих изделий составляют от 160 до 420 В/м, что не превышает гигиенического норматива (500 В/м).
Уровни магнитной индукции поля у этих же изделий достигают 0,12-11,6 мкТл (микроТесла), что превышает безопасный уровень (0,2 мкТл, Швеция) от 2 до 58 раз. Рекомендуемый безопасный для человека уровень достигается на расстоянии от 0,8 до 1,0 м от изделия.
5.5.5. Нормирование качества воды водоемов
Качество воды поверхностных водоемов нормируется по категориям в зависимости от их назначения (хозяйственнопитьевого или культурно-бытового).
К первой категории относятся водные объекты или их участки, которые используются для хозяйственно-питьевого назначения или для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.
Ко второй категории относятся водные объекты, используемые для культурно-бытового (коммунально-бытового) водопользования (спорт, купание, рекреация и пр.).
К рыбохозяйственному водопользованию относятся водоемы для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов. Они также подразделяются на категории (высшую, первую и вторую).
Нормы качества воды (установленные значения показателей состава и качества воды по видам ее использования) водных объектов включают общие требования к составу и свойствам воды для различных видов водопользования, а также величины ПДК нормированных веществ в воде.
Качество природных вод, используемых для хозяйственно-бытовых нужд, должно соответствовать ГН 2.1.5.10-20- 2003 «Ориентировочно допустимые уровни химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» и ГН 2.1.5.10-21- 2003 «Предельно допустимые концентрации химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования» с дополнением ГН 2.1.5.10-29-2003.
ПДК - максимальные концентрации, при которых вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшают гигиенические условия водопользования.
I
мЛ |
При отсутствии значений ПДК временно устанавливаются ОДУ нормированных веществ. Они определяются расчетами или экспериментальными методами прогноза токсичности и применяются только на стадии предупредительного санитарного надзора за проектируемыми и строящимися предприятиями, очистными сооружениями. Ввод предприятий, цехов, технологий в эксплуатацию возможен только при наличии ПДК веществ и методов их определения в воде.
Использование подземных вод питьевого качества для целей, не связанных с удовлетворением питьевых, хозяйственно-бытовых и иных нужд населения, а также потребностей пищевой промышленности и животноводства, как правило, не допускается. В районах, где отсутствуют необходимые поверхностные водные источники и имеются достаточные запасы подземных вод питьевого качества, органы государственного управления по природным ресурсам и охране окружающей среды могут разрешать использование этих вод для производственных нужд. Подземные воды (пресные, минеральные, термальные), не отнесенные к категории питьевых или лечебных, могут в установленном порядке использоваться для технического водоснабжения, извлечения содержащихся в них химических элементов, получения тепловой энергии и других производственных нужд с соблюдением требований рационального использования и охраны вод.
Показатели качества воды рыбохозяйственных объектов установлены и утверждены совместным постановлением Минприроды и Минздрава «О некоторых вопросах нормирования качества воды рыбохозяйственных объектов» от 08.05.2007 № 43/42.
В соответствии с действующим законодательством в водоемы могут сбрасываться только нормативно-очищенные сточные воды - воды, отведение которых после очистки
в водные объекты не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе (поперечном сечении потока, в котором контролируется качество воды) или пункте водопотребления.
Запрещается сбрасывать в водные объекты воду, если она содержит вещества или продукты их трансформации, для которых не установлены значения ПДК или ОДУ, или же отсутствуют методы их контроля. Воду также нельзя сбрасывать в водоемы в тех случаях, когда она после соответствующей очистки и обработки может быть направлена в системы оборотного водоснабжения или для повторного использования в производстве, а также орошения земель в сельском хозяйстве.
В водные объекты и территории водосбора запрещено сбрасывать различные шламы, пульпы, концентрированные кубовые остатки, технологические и коммунальные отходы, мусор и т. п.
5.5.6. Нормирование качества почв
Качество почв нормируется значениями предельно допустимых концентраций или ориентировочно допустимых концентраций (ОДК) химических веществ в почве в соответствии с ГН 2.1.7.12-1-2004.
ПДК экзогенного химического вещества в почве - максимальное количество вещества в мг/кг абсолютно сухой почвы, которое не вызывает прямого или опосредованного отрицательного влияния на здоровье настоящего и последующих поколений человека и экосистему. ПДК устанавливается по наименьшей величине из 5 критериев вредности (фитотоксическому, транслокационному, общесанитарному, миграционно-водному, миграционновоздушному).
ОДК - государственный временный гигиенический регламент максимального допустимого содержания экзогенного химического вещества в почве, определяемый расчетным путем. ОДК должны пересматриваться через
3
Таблица 5.11
Ориентировочно допустимые концентрации металлов в различных типах почв
|
|
года после их утверждения или заменяться ПДК, полученными на основе экспериментальных данных.
Химические вещества делятся на классы опасности в зависимости от степени возможного отрицательного воздействия на почву, растения, животных, а также возможности вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья населения.
Нормами определены ПДК (ОДК) пестицидов и средств защиты растений, а также подвижных форм химических веществ в почве (валовое содержание). В качестве примера приведены значения ОДК некоторых металлов (табл. 5.11).
Основными характеристиками загрязнения почв не- разлагаемыми и трудномигрирующими веществами, особенно тяжелыми металлами (ТМ), способными накапливаться в почвенном горизонте, являются показатели геохимических антропогенных аномалий (ГАА). Одним из показателей ГАА является коэффициент концентрации загрязнения почвы (ККЗ), вычисляемый по формуле
ККЗ = С/ПДК,
где С - содержание загрязняющего вещества в почве, мг/кг; ПДК - предельно допустимая концентрация вещества в почве, мг/кг.
Если же величина ПДК для какого-либо вещества в почве не установлена, то приближенно коэффициент концентрации загрязнения для i-ro вещества (ККЗ.) рассчитывают по формуле
ККЗ = с./ с,
где С. - содержание г-го загрязняющего вещества в почве, мг/кг; Сф - фоновое содержание этого вещества в почве, мг/кг.
Фоновое или среднее содержание элементов в почве выражают в «Кларках» в честь американского геохимика Ф.У. Кларка, который впервые вычислил средний химический состав земной коры.
Фоновые содержания (Кларки) ТМ зависят от типа почв и вида загрязнителей (табл. 5.12).
Таблица 5.12
Региональные фоновые содержания
валовых форм некоторых тяжелых металлов
в почвах Беларуси, мг/кг
Как правило, ГАА характеризуются многокомпонентным составом загрязнителей. Поэтому для оценки их суммарного воздействия принят показатель загрязнения почвы (Zc)y определяемый как
| где п - число элементов, по которым устанавливается ГАА.
Полезным для оценки загрязнения почв является по- \ казатель пылевой нагрузки (Рн, кг/(км2• сут.)) или показа- | телъ нагрузки для конкретного изучаемого вещества.
Таблица 5.13
Степень загрязненности почв органическими веществами
|
Иногда для оценки уровня загрязнения почв тяжелыми металлами пользуются цинковым эквивалентом, который определяется суммой концентраций металлов, умноженных на соответствующий коэффициент токсичности (для Zn - 1, Cd - 50, Ni - 8 и Си - 2).
В зависимости от фактического или прогнозируемого содержания ТМ в почве оценивается степень ее загрязнения по шкале:
• незагрязненные - содержание ТМ не превышает региональные фоновые Кларки;
• слабозагрязненные - содержание ТМ не больше 2 Кларков (ориентировочная ПДК для почв);
• среднезагрязненные - содержание ТМ в пределах 2-5 Кларков;
• сильнозагрязненные - содержание ТМ более 5 Кларков или более 2 ПДК.
Чаще всего выше допустимого по санитарно-гигиеническим нормам почвы городов загрязнены свинцом (до 370 мг/кг), цинком (до 429-441 мг/кг), кадмием (до 1,3— 3,5 мг/кг), медью (до 86-137,7 мг/кг).
При интегральной оценке степени загрязнения почв веществами органического происхождения (гербицидами, пестицидами и пр.) пользуются величинами ПДК этих веществ в почве и соответствующими классами опасности (табл. 5.13).
При наличии в почве нескольких загрязнителей допускается проводить оценку степени опасности по веществу с максимальным содержанием с учетом его класса опасности.
Состояние почв может также характеризоваться гено- токсичностъю (рост количества мутаций по сравнению с контрольным уровнем) и показателями биологического загрязнения (число патогенных микроорганизмов, коли- титр, содержание яиц гельминтов). Для селитебных территорий состояние почв можно считать удовлетворительным при числе патогенных микроорганизмов в 1 г почвы менее 104; коли-титре - более 1; генотоксичности почвы - не более 2.
Загрязнение почвы является индикатором состояния окружающей среды и оказывает как прямое, так и косвенное влияние на здоровье населения, проживающего на этой территории (табл. 5.14).