В.А. Коплан-Дикс, М.В. Алехова (НИИ охраны атмосферного воздуха)
В новом Федеральном законе “Об охране атмосферного воздуха”, принятом в мае 1999 г., в целях определения критериев безопасности и (или) безвредности воздействия химических, физических и биологических факторов на людей растения и животных, особо охраняемые природные территории и объекты, а также в целях оценки состояния атмосферного воздуха наряду с гигиеническими прописана необходимость разработки и введения в практику воздухоохранной деятельности экологических нормативов качества атмосферного воздуха.
В развитие Закона “Об охране атмосферного воздуха в марте 2000 года принято Постановление Правительства Российской Федерации №182 “О порядке установления и пересмотра экологических и гигиенических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых уровней физического воздействия на атмосферный воздух и государственной регистрации вредных (загрязняющих) веществ и потенциально опасных веществ”.
В статьях 19-21 нового Федерального закона “Об охране окружающей среды” от 10 января 2002 года декларируется необходимость разработки и обоснования нормативов качества окружающей среды, в том числе – атмосферного воздуха (предельно-допустимых концентраций химических веществ, уровней физических и биологических показателей), обеспечивающих сохранение естественных экологических систем, генетического фонда растений, животных и других организмов дополнительно к существующим ПДКсан.-гиг..
Анализ имеющейся базы нормативных документов и литературы показал, что по ряду физических свойств атмосферного воздуха (электромагнитные и акустические поля) действующие санитарно-гигиенические показатели обеспечивают сохранение, наряду с человеком, других чувствительных элементов экосистемы (растительный и животный мир). Исключение составляют особо охраняемые территории, включающие в себя крупные лесные массивы, для которых с целью сохранения животного мира в качестве экологического норматива для акустических полей предлагается установить уровень звука порядка 40- 45 дБА.
Ввиду отсутствия данных о влиянии биологических агентов атмосферного воздуха на объекты природной среды, в настоящее время установить экологические нормативы для регулирования и охраны атмосферного воздуха по показателям, учитывающим биологические свойства, не представляется возможным.
Для установления обоснованных величин экологических нормативов по биологическим свойствам атмосферного воздуха необходимо провести научно-исследовательские и экспериментальные работы по определению влияния биологических агентов на объекты природной среды, такие как растения и животные, а для некоторых биологических показателей (фитопатогенная микрофлора - плесени и грибы) - на жилые, промышленные здания и другие постройки.
При обосновании экологических нормативов по химическим свойствам атмосферного воздуха исходили из того, что в первую очередь следует учитывать те вещества, которые вызывают или могут вызвать широкомасштабные поражения растительности вследствие больших объемов их выбросов в атмосферу и способности распространяться на большие расстояния.
Анализ данных, по эмиссии ряда загрязняющих веществ за последние несколько лет на территории РФ показывает, что при разработке экологических нормативов качества атмосферного воздуха особое внимание следует уделять: диоксиду серы, оксидам азота, аммиаку, взвешенным веществам, хлору, фтору и его газообразным соединениям. В районах крупных городов при большой насыщенности автотранспортом существенную роль могут играть озон и другие продукты фотохимических реакций.
При анализе литературных данных учитывался один из основных принципов, заложенных в основу экологического нормирования, который заключается в использовании ландшафтного подхода. Ландшафты нашей страны разнообразны как по своей природе, так и по использованию. В соответствии с разработанным ранее подходом, экологический норматив качества атмосферного воздуха предлагается устанавливать для преобладающего вида растительности того или иного типа ландшафта, поскольку именно преобладающий вид определяет жизнеспособность ландшафта. Выпадение из сообщества нескольких не доминирующих элементов не приведет к гибели всего сообщества.
Антропогенные ландшафты тоже достаточно разнообразны, но при разработке экологических нормативов на первом этапе был сделан акцент на два основных типа: сельскохозяйственные и селитебные (городские) ландшафты. Для городских ландшафтов, основным биотическим компонентом которых является человек, преимущественной должна остаться система гигиенического нормирования.
Проведенный анализ литературы показал, что в разных источниках предлагаются различные величины ПДК загрязняющих веществ для одного и того же вида растительности и периода осреднения (м.б. связано с использованием различных методов и подходов, при определении ПДК).
Наибольшее количество данных представлено по ПДК для диоксида серы. Причем можно отметить определенную закономерность в распределении их величин для разных типов растительности. Наиболее строгие значения среднегодовых ПДК большинство авторов предлагает для лишайников и мхов, составляющих от 0,003 мг/м3 для эпифитных кустистых лишайников до 0,007-0,009 мг/м3 для мхов, напочвенных кустистых лишайников и накипных лишайников. Большое количество данных по величинам ПДК предлагается разными авторами также и для газообразных соединений фтора. Следует отметить весьма значительный разброс (почти на порядок) в величинах предлагаемых в разных источниках ПДК газообразных соединений фтора. Например, среднегодовые ПДК для хвойных деревьев колеблются от 0,0003 мг/м3 до 0,004 мг/м3, а среднесуточные ПДК для лиственных пород – от 0,0006 мг/м3 до 0,003 мг/м3.
Найденные литературные данные по ПДК ряда вредных веществ в атмосферном воздухе, предлагаемых для разных видов растительности сведены в сводную таблицу. При ее составлении учтено, что количество имеющихся данных по ПДК загрязняющих веществ, разработанных для растительности, недостаточно для обоснования величин экологических нормативов качества атмосферного воздуха по отношению к конкретным видам, и было принято решение провести обоснование величин экологических нормативов качества атмосферного воздуха для групп растений.
Таблица 1. Сводная таблица ПДК загрязняющих веществ для растительности, мг/м3
| Вещество | ПДК | Виды растительности | Сан.-гиг. ПДК | |||||||
| Лишайники | Хвойные деревья | Лиственные деревья | Растительность | Овощи | Фруктовые деревья | Злаки | Травянистая растительность | |||
| Диоксид серы | ПДКм.р. | 0,250** | 0,350; 0,600** | 0,450; 0,600 | 0,300 | 0,750; 0,600-1,000 | 0,600 | 0,650 | 0,600** | 0,500 |
| ПДКс.с. | 0,015** | 0,030 | 0,040 | 0,015; 0,260 | 0,060** | 0,040** | 0,060** | 0,060** | 0,050 | |
| ПДК с.г. | 0,010; 0,005 0,003-0,007 | 0,080; 0,015; 0,005; 0,050; 0,005; 0,009; | 0,070-0,100; 0,050-0,070 | 0,060; 0,140; 0,020; 0,100 | 0,080; 0,120; 0,050** | 0.080 | 0,050; 0,050** | 0,020; 0,070-0,100; 0,120** | 0,050* | |
| Взвешенные вещества | ПДКм.р. | - | 0,100** | 0,100** | 0,100 | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,500 |
| ПДКс.с. | - | 0,050** | 0,050** | 0,050; 0,150 | 0,050** | 0,050** | 0,050** | 0,050** | 0,100 | |
| ПДК с.г. | 0,010-0,020 | 0,020-0,030 | 0,050-0,080 | 0,060 | 0,080-0,100** | 0,050-0,080** | 0,080-0,100** | 0,080-0,100 | 0,034* | |
| Оксиды азота | ПДКм.р. | - | 0,050 | 0,070; 6,000 | 0,040; 0,020 | 0,040**; 0,020** | 0,070**; | 0,040**; 0,020** | - | 0,085 |
| ПДКс.с. | - | 0,020 | 0,030 | 0,020 | 0,020** | 0,030** | 0,020** | - | 0,040 | |
| ПДК с.г. | - | - | 0,350 | 0,030; 0,100 | 0,030**; 0,100** | 0,350** | 0,030**; 0,100** | - | 0,040* | |
| Газообраз-ные фториды | ПДКм.р. | - | 0,006 | 0,008 | 0,020 | 0,020** | 0,008** | 0,020** | 0,020** | 0,020 |
| ПДКс.с. | 0,002** | 0,0004; 0,002** | 0,0006; 0,003 | 0,002; 0,003;0,003 0,0008-0,0032 | 0,004; 0,002 | 0,003; 0,002** | 0,004 | 0,004** | 0,005 | |
| ПДК с.г. | 0,001-0,004; 0,0003 | 0,003-0,004; 0.0003; 0,0008 | 0,005-0,007- -0,001 | 0,0005; 0,0003-0,0005 | 0,0014; 0,0003 | 0,0005; 0,0003** | 0,0014 | 0,007-0,010; 0,0014 | 0,001* | |
| Хлор, хлористый водород | ПДКм.р. | - | 0,060 | 0,080 | 0,025 | - | 0,025** | - | - | 0,100 |
| ПДКс.с. | - | 0,015 | 0,020 | 0,015; 0,030 | 0,015** | 0,015** | 0,020** | - | 0,030 | |
| ПДК с.г. | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,006* | |
| Аммиак | ПДКм.р. | - | 0,100** | 0,100** | 0,100; | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,200 |
| ПДКс.с. | - | 0,040** | 0,040** | 0,040 | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040 | |
| ПДК с.г. | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,040* | |
| Озон | ПДКм.р. | - | 0,150**; 0,240**; 0,080-0,120** | 0,150**; 0,240**; 0,080-0,120** | 0,150; 0,240; 0,080-0,120 | 0,150**; 0,240**; 0,080-0,120** | 0,150**; 0,240**; 0,080-0,120** | 0,150**; 0,240**; 0,080-0,120** | 0,150**; 0,240**; 0,080-0,120** | 0.160 |
| ПДКс.с. | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,030 | |
| ПДК с.г. | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,030* |
Примечание:
* - среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитаны согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 “Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест” по формуле ПДКСг = а • ПДКСс; значение коэффициента “а” приведены из “Критериев оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия”
** - значение ПДК предложено на основе экспертного анализа данных
*** - в данной графе приведены те значения ПДК загрязняющих веществ, для которых авторы не указывают, для какого вида растений они разрабатывались, либо же предлагают использовать их для растительности вцелом.
Поскольку, как уже упоминалось выше, экологический норматив для конкретного ландшафта устанавливается по преобладающему виду растительности, то при рассмотрении территории как совокупности различных ландшафтов возможно следующее:
Таблица 2. Экологические нормативы качества атмосферного воздуха по химическим свойствам (перечень рекомендуемых величин), мг/м3
| Химическое вещество | ПДК | Группы растительности | Санитарно - гигиеничесая ПДК | ||||||
| Лишайники | Хвойные деревья | Лиственные деревья | Травянистые растения | Овощи | Фруктовые деревья | Злаки | |||
| Тундра, особо охраняемые территории | Лесотундра, тайга, смешанные леса, лесостепь (с преоб-ладанием в древостое деревьев хвойных пород) | Лиственные леса, лесостепь (с преобладанием в древостое деревьев лиственных пород) | Степи, полупустыни | Сельскохо-зяйственные ландшафты | Сельскохо-зяйственные ландшафты | Сельскохо-зяйственные ландшафты | |||
| Диоксид серы | ПДКм.р. | 0,250** | 0,350 | 0,450 | 0,600** | 0,600 | 0,600 | 0,650 | 0,500 |
| ПДКс.с. | 0,015** | 0,030 | 0,040 | - | - | - | - | 0,050 | |
| ПДКс.г. | 0,007 | 0,009 | 0,040** | 0,100 | 0,080 | 0.080 | 0,050 | 0,050* | |
| Взвешенные вещества | ПДКм.р. | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,500 |
| ПДКс.с. | - | - | 0,050** | - | - | 0,100 | |||
| ПДКс.г. | 0,020 | 0,030 | 0,050 | 0,100 | 0,080** | 0,050** | 0,080** | 0,034* | |
| Оксиды азота (в пересчете на NO2) | ПДКм.р. | 0,040** | 0,050 | 0,070 | 0,040** | 0,040** | 0,070** | 0,040** | 0,085 |
| ПДКс.с. | 0,020** | 0,020 | 0,030 | 0,020** | 0,020** | 0,030** | 0,020** | 0,040 | |
| ПДКс.г. | - | - | - | - | - | - | - | 0,040* | |
| Фтор и его газообразные соединения | ПДКм.р. | 0,004** | 0,006 | 0,008 | - | - | 0,008** | 0,020 | |
| ПДКс.с. | - | 0,0004 | 0,0006; | 0,004* | 0,004 | 0,003 | 0,004 | 0,005 | |
| ПДКс.г. | 0,0003** | 0.0003 | 0,0005** | 0,0014 | 0,0003 | 0,0005 | 0,0014 | 0.001* | |
| Хлор, хлористый водород | ПДКм.р. | 0,025** | 0,060 | 0,080 | - | 0,060** | 0.025** | 0,080** | 0,100 |
| ПДКс.с. | 0,015** | 0,015 | 0,020 | - | 0,015** | 0,015** | 0,020** | 0,030 | |
| ПДКс.г. | - | - | - | - | - | - | - | 0,006* | |
| Аммиак | ПДКм.р. | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,100** | 0,200 |
| ПДКс.с. | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040** | 0,040 | |
| ПДКс.г. | - | - | - | - | - | - | - | 0.040* | |
| Озон | ПДКм.р. | 0,150** | 0,150** | 0,150** | 0,150** | 0,150** | 0,150** | 0,150** | 0,160 |
| ПДКс.с. | - | - | - | - | - | - | - | 0,030 | |
| ПДКс.г. | - | - | - | - | - | - | - | 0,030* |
Примечание:
* - санитарно-гигиенические ПДКс.с. загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитаны согласно ГОСТ 17.2.3.01 -86 “Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест” по формуле ПДКСг = а • ПДКСс; значение коэффициента “а” приведены из “Критериев оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия” [15].
** - значение ПДК предложено на основе экспертного анализа данных.
- для тундровых ландшафтов могут быть использованы значения ПДК загрязняющих веществ, разработанных для лишайников, которые в большинстве типов тундр являются если и не доминантами, то одними из важнейших элементов сообщества;
- для лесотундры, тайги (темно и светлохвойные леса) и смешанных лесов можно использовать значения ПДК загрязняющих веществ, разработанные для хвойных деревьев;
- для мелколиственных и широколиственных лесов могут быть использованы значения ПДК загрязняющих веществ, разработанные для лиственных деревьев;
- для лесостепи следует выбирать значения ПДК загрязняющих веществ, соответствующие преобладающему типу древесной растительности;
- для степей и полупустынь могут быть использованы значения ПДК загрязняющих веществ, разработанные для травянистой растительности;
- для сельскохозяйственных ландшафтов могут выбираться ПДК загрязняющих веществ, соответствующие основному типу выращиваемой культуры.
При этом на рассматриваемой территории должны быть выявлены приоритетные виды ландшафтов, для которых необходимо устанавливать экологические нормативы качества атмосферного воздуха исходя из вышеизложенного подхода.
Для государственных природных заповедников, основной задачей которых является сохранение биологического разнообразия данной территории, ни один из составляющих ее видов не должен испытывать антропогенного воздействия, превышающего уровень допустимой нагрузки. Поэтому в качестве экологических нормативов для заповедников могут быть предложены ПДК загрязняющих веществ, рекомендуемые для лишайников, которые наиболее чувствительны к загрязнению атмосферного воздуха. Соответственно, при условии их сохранности, обеспечивается сохранность и всех остальных компонентов экосистемы заповедника.