LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 4
(всего 27)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>



В зависимости от токсичности все химические соединения подразде
ляются на 4 класса опасности (табл. 5). Учет класса опасности позволяет
дифференцированно подходить к обоснованию необходимых профилак
тических мероприятий (например, к мерам безопасности при работе с
различными веществами), а также предварительно оценивать сравни
тельную опасность воздействия тех или иных веществ на организм чело
века.
Для сопоставления данных о загрязненности несколькими вещества
ми атмосферы разных городов или районов города комплексные индек
сы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового
количества (n) примесей. При составлении ежегодного списка городов с
наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета комплексного
ИЗА используют значения единичных индексов тех пяти веществ, у
которых эти значения наибольшие [3]. В большинстве регионов России
к ним относятся взвешенные вещества, оксиды азота, диоксид серы,
32 Глава 2

Таблица 5. Классы опасности химических соединений в зависимости
от характеристик их токсичности

Kлассы опасности
I II III IV
Показатели
чрезвычайно высоко умеренно малоопас
опасные опасные опасные ные
ПДKрз, мг/м3 меньше 0,1 0,1 1,0 1 10 больше 10
ЛД50 при введении в
больше
желудок, мг/кг массы меньше 15 15 150 150 5000
5000
тела

бенз(а)пирен, озон, формальдегид, фенолы, свинец и др. Особый вклад
в загрязнение вносят взвешенные вещества, которые могут не только
представлять собой токсичные соединения, но и адсорбировать на своей
поверхности другие токсичные вещества, в т.ч. ксенобиотики, пыли
биогенного происхождения, патогенные микроорганизмы, тем самым
способствуя вторичному загрязнению атмосферного воздуха.
В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты
действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных
примесей — на растительность. Так, установлено, что хвойные породы
деревьев, лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на при
сутствие в воздухе кислых газов, в первую очередь, сернистого ангидри
да. Некоторые исследователи предлагают установить предельно допус
тимые концентрации для дикорастущих видов с тем, чтобы использо
вать эти нормативы при оценке ущерба и ограничении воздействия на
особо охраняемые природные объекты. Широкое применение чувстви
тельность растений и животных нашла лишь в биологическом монито
ринге (в основном, биоиндикации — см. Приложение 3, а также раздел
Выбор оборудования и методов анализа). Экологическое нормирование
состояния атмосферного воздуха на практике реализовано в незначи
тельной степени. Примеры растений индикаторов тех или иных загряз
нений и сравнительная таблица значений ПДК загрязняющих веществ
для человека и растений приведены в Приложении 2.


Нормирование качества воды
В соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559 96
[11] питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиацион
ном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благо
приятные органолептические свойства.
Нормирование качества окружающей среды 33

Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и
свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водополь
зования; при этом показатели качества представляют собой признаки, по
которым производится оценка качества воды [25].
По санитарному признаку устанавливаются микробиологические и па
разитологические показатели воды (число микроорганизмов и число
бактерий группы кишечных палочек в единице объема). Токсикологичес
кие показатели воды, характеризующие безвредность ее химического
состава, определяются содержанием химических веществ, которое не
должно превышать установленных нормативов. Наконец, при определе
нии качества воды учитываются органолептические (воспринимаемые
органами чувств) свойства: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус,
жесткость.
Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения оп
ределены Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.544 96 [12],
причем нормируются запах, вкус, цветность, мутность, коли индекс*, а
также указывается, что содержание химических веществ не должно пре
вышать значений соответствующих нормативов.
Как и для атмосферного воздуха, для воды такими нормативами явля
ются предельно допустимые концентрации (ПДК).
Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно пить
евого и культурно бытового водопользования (ПДКв) — это концентрация
вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или
косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на
здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические
условия водопользования [18].
Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для
рыбохозяйственных целей (ПДКвр) — это концентрация вредного веще
ства в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популя
ции рыб, в первую очередь, промысловых [18, 25а].
ПДКвр в ряде случаев рассматривается как экологический норматив,
что не совсем верно. Фактически, ПДКвр — это та концентрация вредно
го вещества в воде, при постоянном воздействии которой выполняются
следующие условия:
• не наблюдаются случаи гибели рыб и организмов, служащих для
рыб кормом;
• не происходит постепенное исчезновение тех или иных видов рыб,
для жизни которых водоем был ранее пригодным, а также замены

* Коли индекс — количественный показатель фекального загрязнения воды или
пищевых продуктов. Определяется числом микробов — нормальных обитателей
кишечника человека (главным образом кишечной палочки — Escherichia coli) в
1 л или 1 кг субстрата.
34 Глава 2

ценных в кормовом для рыб отношении организмов на малоценные
или не имеющие кормового значения;
• не происходит порчи товарных качеств обитающей в водоеме рыбы,
• не происходят изменения, способные в определенные сезоны или в
обозримом будущем привести к гибели рыб, замене ценных видов
на малоценные или к потере рыбохозяйственной ценности как все
го водоема, так и его части.
ПДКвр обычно являются более жесткими, чем ПДКв (см. табл. 6).
Подчеркнем, что речь идет, прежде всего, о рыбном хозяйстве как тако
вом и о защите потребностей человека, хотя определенные принципы
охраны водных экосистем, по всей вероятности, также учитывались при
установлении этих нормативов. Впрочем, то, что они установлены для
России (в прошлом — для СССР) в целом, а, следовательно, никак не
учитывают особенностей физико географических зон, биогеохимичес
ких провинций*, гидрологического режима и многого другого, свиде
тельствует в пользу приоритета хозяйственных интересов.
Таблицы ПДКв, ПДКвр, а также некоторые международные нормативы
и стандарты качества воды приведены в Приложении 2 (раздел 2.3).
Как и в случае с атмосферным воздухом, для сравнительной оценки
загрязнения водной среды используются различные индексы, которые
позволяют учесть присутствие нескольких загрязняющих веществ. Наи
более распространенным является комплексный гидрохимический ин
декс загрязнения воды (ИЗВ). Его рассчитывают по формуле:
? сi ?
n
ИЗВ = ? ? ? ПДК ? / n ,
?
i =1 ? i?

где
сi — концентрация компонента (в ряде случаев — значение парамет
ра);
ПДКi — установленная величина для соответствующего типа водного
объекта.
Обычно ИЗВ рассчитывают по шести семи гидрохимическим показа
телям, в т.ч. обязательно по таким показателям как содержание раство
ренного кислорода [O2], водородный показатель рН, биологическое по
требление кислорода БПК5 (Приложение 5).
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразде
ляют на классы (см. табл 7).

* Биогеохимические провинции — области на поверхности Земли, различающиеся
по содержанию (в их почвах, водах и т.п.) химических элементов (или соедине
ний), с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны
местной флоры и фауны.
Нормирование качества окружающей среды 35

Таблица 6. Соотношение различных видов ПДК в воде для некоторых
веществ [18]

ПДKвр, мг/дм3 ПДKв, мг/дм3
Вещество

Ртути неорганические соединения (по Hg) 0,0001 0,0005

Аммония фторид (по фтору) 0,05 0,7

Триэтаноламин 0,01 1,0


Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной
биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же
водотока (по течению, во времени и т.д.)
В гидрохимической практике используется и метод интегральной оцен
ки качества воды по совокупности находящихся в ней загрязняющих
веществ и частоты их обнаружения [26, 26а].
В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концен
траций рассчитывают баллы кратности превышения ПДКвр — Кi и повто
ряемости случаев превышения Нi, а также общий оценочный балл — Bi:
N ПДК i
Ci
Ki = , Hi = ?100% , B =K ·H ,
ПДК i Ni i i i

где
Сi — концентрация в воде i го ингредиента;
ПДКi — предельно допустимая концентрация i го ингредиента для
водоемов рыбохозяйственного назначения [11; 5];
NПДКi — число случаев превышения ПДК по i му ингредиенту;
Ni — общее число измерений i го ингредиента.
Таблица 7. Классы качества вод в зависимости от значения индекса
загрязнения воды

Воды Значения ИЗВ Kлассы вод
Очень чистые До 0,2 1
Чистые 0,2 — 1,0 2
Умеренно загрязненные 1,0 — 2,0 3
Загрязненные 2,0 — 4,0 4
Грязные 4,0 — 6,0 5
Очень грязные 6,0 — 10,0 6
Чрезвычайно грязные Более 10 7
36 Глава 2

Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла боль
ше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязнен
ности (ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности (КИЗ) рассчиты
вается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингреди
ентов. По величине комбинаторного индекса загрязненности устанав
ливается класс загрязненности воды [3].
n
КИЗ = ? Si ,
i =1

КИЗ справедлив только при усилении эффекта воздействия при одно
временном воздействии нескольких токсичных веществ. Более подроб
но метод интегральной оценки качества воды описан в Приложении 3.
Помимо описанных выше подходов к нормированию качества водных
объектов по гидрохимическим показателям существует и другой подход,
основанный на применении биоиндикации. При этом подходе анализи
руются присутствие и численность организмов определенных видов,
обитающих в исследуемой среде, в качестве показателей естественных
процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. В
России для оценки качества воды на основе гидробиологических пока
зателей наибольшее применение нашел так называемый индекс сапроб
ности водных объектов, а также индексы Вудивисса и Майера (подроб
нее об этих методах см. в Приложении 3).
Индекс сапробности водоемов рассчитывают, исходя из индивидуаль
ных характеристик сапробности видов, представленных в различных
водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне) [27]:
N N
S = ? (si hi ) ?h , i
i =1 i =1

где
si — значение индивидуального индекса сапробности i го гидробионта,
которое задается специальными таблицами [28];
hi — относительная встречаемость индикаторных организмов (в поле
зрения микроскопа);
N — число выбранных индикаторных организмов (обычно N>30).
Значение si отражает совокупность физиолого биохимических свойств
гидробионта, обусловливающих его способность обитать в воде с тем
или иным содержанием органических веществ. Таким образом, этот
индекс характеризует трофический статус водоема. В соответствии с
численным значением S нормируется качество воды (см. табл. 8).
Следует отметить, что сами по себе интегральные показатели еще не
характеризуют уровень антропогенной нагрузки. Высокие значения ИЗВ
могут быть обусловлены природными особенностями водосбора — на
пример, наличием подзолистых почв и торфяников, которые обуславли
Нормирование качества окружающей среды 37

Таблица 8. Классы качества вод в зависимости от индексов сапробно
сти
Индексы
Kласс качества Зоны Kлассы вод
сапробности si
Очень чистые ксеносапробная до 0,50 1
0,50 ? 1,50
Чистые олигосапробная 2
1,51 ? 2,50
? мезосапробная
Умеренно загрязненные 3
2,51 ? 3,50
? мезосапробная
Тяжело загрязненные 4
3,51 ? 4,00
Очень тяжело загрязненные полисапробная 5
Очень грязные полисапробная > 4,00 6

вают высокое содержание в воде органических веществ (идентифициру
емых некоторыми методами исследования как нефтепродукты), высокое
природное содержание меди, железа, марганца, низкие значения кон
центрации растворенного кислорода. В этом случае даже реки с весьма
незначительной антропогенной нагрузкой будут отнесены к категориям
«чрезвычайно грязные» и «грязные» по индексам загрязнения воды. Так,
например, в государственных отчетах характеризуется река Пра, бассейн
которой почти полностью лежит в границах охраняемых природных тер
риторий национальных парков «Мещера» и «Мещерский». Антропоген
ная нагрузка на реку незначительна, а отдельные участки реки даже
включены в список водно болотных угодий, имеющих международное
значение как местообитания редких видов водных растений.
Поэтому следует с известной осторожностью относиться к оценкам
реальной антропогенной нагрузки по тем показателям, которые основа
ны на использовании системы ПДК. Эти показатели целесообразно
применять для оценки тенденций изменения по времени или при срав
нении различных участков одного водного объекта.
Оценку состояния водоема необходимо осуществлять с привязкой к
естественному историческому фону. Это означает, что при нормирова
нии показателей качества водных объектов следует устанавливать, когда
это возможно, исторические нормы — типичные для всего периода до
кументированных наблюдений интервалы значений исследуемых пара
метров. При этом вполне вероятно, что в зависимости от масштабов и
ландшафтного разнообразия водосбора нормирование таких показате
лей придется осуществлять отдельно для различных участков. Также при
установлении региональных норм необходимо учитывать особенности
различных фаз гидрологического режима (половодья, межени, павод
ков); различные по водности годы (многоводные, средние по водности
и маловодные); суточные изменения химического состава воды.
38 Глава 2

Глубина поиска для установления исторических коридоров значений
показателей может составить около 50 лет, так как первые из доступных
кадастровых данных химического состава вод относятся к 50 м годам
прошлого века. Кроме того, выборочно доступны данные и более ранне
го периода: ведение государственного водного кадастра в отношении
поверхностных вод суши в нашей стране стали осуществлять в 30 е годы
XX века, а уже в конце 19 го века стали появляться единичные гидроло
гические, гидрохимические и гидробиологические описания для неко
торых водных объектов. В качестве примера можно привести Труды Ко
синской биологической станции Московского общества испытателей
природы с описанием озер Мещерской низменности, Известия импера
торского Русского географического общества, содержащие информацию
об озерах и болотах Московской и Владимирской губерний.


Нормирование качества почв
В СССР был установлен лишь один норматив, определяющий допусти
мый уровень загрязнения почвы вредными химическими веществами —
ПДК для пахотного слоя почвы. В результате длительных научных изыс
каний в России с 15 июня 2003 г. введены новые санитарные правила
СанПиН 2.1.7.1287 03. Санитарно эпидемиологические требования к ка
честву почвы [29], которые устанавливают требования к качеству почв
населенных мест и сельскохозяйственных угодий, обуславливающие
соблюдение гигиенических нормативов при размещении, проектирова
нии, строительстве, реконструкции (техническом перевооружении) и
эксплуатации объектов различного назначения, в том числе и тех, кото
рые могут оказывать неблагоприятное воздействие на состояние почв.
Этот документ содержит список нормативов ПДК для почв сельскохо
зяйственного использования, а для жилых зон — перечень объектов
наблюдения и основных показателей оценки санитарного состояния почв
населенных мест. В 1999 г. в Институте экологии человека им. Сысина
были подготовлены Методические указания по гигиенической оценке
качества почвы населенных мест [30], устанавливающие индивидуаль
ные нормативы ПДКп для различных типов почв и различных форм
содержания загрязняющих веществ в почве.
Основные понятия, касающиеся химического загрязнения почв, уста
новлены ГОСТом 27593 88. Почвы. Термины и определения [13] и [30].
Предельно допустимая концентрация химического вещества в почве пред
ставляет собой комплексный показатель безвредного для человека со
держания химических веществ в почве, так как используемые при ее
обосновании критерии отражают возможные пути воздействия загряз
Нормирование качества окружающей среды 39

няющего вещества на контактирующие среды, биологическую активность
почвы и процессы ее самоочищения.
Обоснование ПДК химических веществ в почве базируется на 4 ос
новных показателях вредности, устанавливаемых экспериментально:
• транслокационном, характеризующим переход вещества из почвы в
растение;
• миграционном водном, характеризующим способность перехода ве
щества из почвы в грунтовые воды и водоисточники;
• миграционном воздушном, характеризующим переход вещества из
почвы в атмосферный воздух;
• общесанитарном, характеризующим влияние загрязняющего веще
ства на самоочищающую способность почвы и ее биологическую
активность.
При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с
обоснованием допустимого уровня содержания вещества по каждому
показателю вредности. Наименьший из обоснованных уровней содер
жания является лимитирующим и принимается за ПДК [30].
Предельно допустимая концентрация (ПДК) или ориентировочно
допустимая концентрация (ОДК) химических веществ в почве являются
основным критерием гигиенической оценки загрязнения почв химичес
кими веществами.
При загрязнении почвы многими веществами оценка степени опасно
сти загрязнения допускается по наиболее токсичному элементу с макси
мальным содержанием в почве.
Для использования при экологическом зонировании территории Рос
сии оценка уровня химического загрязнения почв (в селитебных зонах)
как индикатора неблагоприятного воздействия на здоровье населения
проводится по двум показателям: коэффициенту концентрации хими
ческого вещества (Кс) и суммарному показателю загрязнения (Zc) [3].
Кс определяется отношением фактического содержания определяемого
вещества в почве (Сi) в мг/кг почвы к региональному фоновому (Сфi):
Сi
Кс =
Cфi ,
Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов кон
центраций химических элементов — загрязняющих веществ и выражен
формулой:
Z c = ? ( K ci + .... + K cn ) ? ( n ? 1) ,
где
n — число определяемых суммируемых веществ;
Кci — коэффициент концентрации i го компонента загрязнения.
40 Глава 2

Оценка степени опасности загрязнения почв комплексом металлов по
показателю Zc проводится по оценочной шкале, приведенной в таблице 9.
Оценка загрязненности почв, а вернее грунтов, часто становится пред
метом исследования при разработке проектов реконструкции и пере
профилирования предприятий, при организации строительства в преде
лах исторических промышленных зон. В этих случаях сравнительный
анализ проводят, используя эмпирические значения концентраций раз
личных примесей в грунтах, свидетельствующие о той или иной степени
загрязненности. Фактически, в результате этой процедуры инициатор
деятельности и специально уполномоченные государственные органы
должны принять решение о пригодности площадки для реализации кон
кретного проекта или, в некоторых случаях, о необходимости очистки и
рекультивации почвогрунтов.
В мировом сообществе, в отличие от России и стран СНГ, где чаще
всего используется единственный норматив загрязнения почвы — нор

<< Пред. стр.

страница 4
(всего 27)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign