Критерии оценки качества окружающей природной среды

Вещества, находящиеся в атмосферном воздухе, попадают в организм человека главным образом через органы дыхания. Вдыхаемый загрязненный воздух через трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, откуда примеси поступают в кровь и лимфу.

В нашей стране интенсивно проводятся работы по гигиеническому нормированию допустимого уровня содержания примесей в атмосферном воздухе. Концепция установления безопасных для здоровья населения уровней содержания вредных веществ в объектах окружающей среды, впервые сформулированная российскими учеными-гигиенистами, в настоящее время принята всеми странами мира. Обоснованию гигиенических нормативов предшествуют многоплановые комплексные исследования, проводимые на лабораторных животных, а в случае оценки простых реакций организма на действия загрязняющих веществ — и на добровольцах. При таких исследованиях используются самые современные методы, разработанные в биологии и медицине.

В настоящее время определены предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе более чем 500 веществ. Предельно допустимая концентрация — это максимальная концентрация примеси в атмосферном воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает и не окажет на него и на окружающую среду в целом вредного влияния. Гигиенические нормативы должны обеспечивать физиологический оптимум для жизни человека, поэтому к качеству атмосферного воздуха в нашей стране предъявляются гораздо более высокие требования, чем за рубежом. Так, для диоксида серы значения ПДК в РФ в 7,3 раза, а для пыли в 1,7 раза меньше, чем в США. В связи с тем что кратковременные воздействия вредных веществ, не обнаруживаемых по запаху, могут вызвать функциональные изменения в коре головного мозга и зрительном анализаторе, были введены значения максимальных разовых ПДК. С учетом вероятности длительного воздействия вредных веществ на организм человека были введены также значения средних суточных ПДК.

Таким образом, в РФ для каждого вещества установлены два норматива: максимальная разовая ПДК (осредненная за 20... 30 мин) и среднесуточная с целью предупреждения общетоксического, мутагенного, канцерогенного и другого действия при неограниченном длительном их вдыхании.

Значения максимальных разовых ПДКмр и среднесуточных ПДКСС для наиболее часто встречающихся в атмосферном воздухе примесей приведены в табл. 3.3. В таблице приведены также классы опасности веществ: 1-й — чрезвычайно опасные, 2-й — высокоопасные, 3-й — умеренно опасные, 4-й — малоопасные. Эти классы разработаны для условий непрерывного вдыхания веществ без изменений их концентрации во времени. В реальных условиях возможны значительные увеличения концентраций примесей, которые могут привести в короткий интервал времени к резкому ухудшению состояния человека.

Таблица 3.3 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест

Вещество ПДК, мг/м3 Класс опасности

максимальная разовая среднесуточная

Диоксид азота 0,085 0,04 2

Диоксид серы 0,5 0,05 3

Оксид углерода 5,0 3,0 4

Пыль (взвешенные вещества) 0,5 0,15 3

Аммиак 0,2 0,04 4

Серная кислота 0,3 0,1 2

Фенол 0,01 0,003 2

Ртуть металлическая - 0,0003 1

В местах, где расположены курорты, на территориях санаториев, домов отдыха и в зонах отдыха городов с населением более 200 тыс. человек концентрации примесей, загрязняющих атмосферный воздух, не должны превышать 0,8 ПДК.

Часто возникает ситуация, когда в воздухе одновременно находятся вещества, способные оказывать суммарное воздействие. В таком случае сумма их концентраций с, нормированная на ПДК, не должна превышать единицы:

К таким вредным веществам относятся, как правило, вещества, близкие по химическому строению и характеру влияния на организм человека, например:

1) диоксид серы и аэрозоль серной кислоты;

2) диоксид серы и сероводород;

3) диоксид серы и диоксид азота;

4) диоксид серы и фенол;

5) диоксид серы и фтористый водород;

6) диоксид и триоксид серы, аммиак, оксиды азота;

7) диоксид серы, оксид углерода, фенол и пыль металлургического производства.

Вместе с тем многие вещества при одновременном нахождении в атмосферном воздухе не могут оказывать суммарного воздействия, т.е. предельно допустимые значения концентраций сохраняются для каждого вещества в отдельности, например:

1) оксид углерода и диоксид серы;

2) оксид углерода, диоксид азота и диоксид серы;

3) сероводород и сероуглерод;

4) фталевый, малеиновый ангидриды.

В том случае, когда ПДК не установлена, для оценки гигиенической опасности вещества можно пользоваться показателем ориентировочно-безопасного максимального разового уровня загрязнения воздуха (ОБУВ).

В РФ внедрены также предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны ПДК_Р3. Значение ПДКрз должно быть таким, чтобы не происходило ухудшения состояния здоровья в настоящее время, а также в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м, где находится место постоянного или временного пребывания работающих. Так, ПДКрз диоксида серы составляет 10 мг/м3, диоксида азота — 5 мг/м3, а ртути — 0,01 мг/м3, что значительно выше, чем ПДКмр и ПДК_СС соответствующих веществ (см. табл. 3.1).

Предельно допустимые выбросы вредных веществ конкретными предприятиями определяются показателями ПДВ (для воздуха) и ПДС (для воды). Предельно допустимая экологическая нагрузка на природный объект характеризуется показателем ПДЭН.

Для упрощенной сравнительной оценки качества вод различных водных объектов (независимо от присутствия различных загрязняющих веществ), а также для выявления тенденций качества вод по годам используют индекс загрязненности водных объектов (ИЗВ), который рассчитывается по формуле

ИЗВ =4£с,./пдк;,

6,=i

где с,- — концентрация загрязняющего вещества; 6 — число показателей, включая растворенный и биологический кислород; в расчетах используются также показатели, имеющие наибольшие значения, независимо от того, превышают они ПДК или нет. Для единой оценки качества вод показатели выбираются независимо от лимитирующего признака вредности. При равенстве концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим токсикологический признак вредности.

Оценка загрязненности водных объектов может быть также произведена на основе других комплексных показателей, в частности комбинированного индекса загрязненности воды (КИЗВ), который представляет собой однозначную числовую оценку степени загрязненности поверхностных вод по комплексу загрязняющих веществ. На базе КИЗВ проводится классификация воды по степени загрязненности.

КИЗВ одновременно учитывает два фактора — уровень превышения ПДК и устойчивость загрязненности по повторяемости случаев превышения ПДК. Эта величина определяется для любого числа и перечня ингредиентов, на которые разработаны ПДК или другие нормативные значения концентраций.

В качестве исходной используется информация, представляющая результаты химического анализа проб воды в точке их отбора. При этом могут быть использованы материалы различных ведомств, а также специальных исследований, выполненные на единой методической основе. Расчеты КИЗВ выполняются согласно методике Гидромета. Применительно к атмосферному воздуху этот индекс обозначается КИЗА. Суммарный показатель химического загрязнения водного объекта обозначается ПХЗ-10.

Все необходимые для оценки коэффициенты могут быть применены также для комплексной оценки загрязненности воды водных объектов, как в различных сочетаниях, так и каждый в отдельности.

Показателем загрязнения почв металлами является уровень подвижных и растворимых форм металлов. Комплексным показателем биологического загрязнения почвы является также ее суммарный показатель загрязнения Zc, который определяется по формуле

Zc = к(n - 1),

где к — коэффициент концентрирования вредного вещества (отношение фактической концентрации к фоновой); n — число элементов, загрязняющих почву.

Оценка загрязнения почв и растительности. Степень загрязнения почв химическими веществами оценивается по ПДК этих веществ в почве или по ориентировочно-допустимым концентрациям (ОДК). Предельно допустимые концентрации утверждены Минздравом для ряда химических веществ и соединений, в том числе для валового содержания подвижных и водорастворимых форм ряда химических элементов в почвах.

При отсутствии ПДК содержание химического вещества сравнивается с фоновыми значениями или естественным геохимическим фоном.

Загрязнение почв металлами оценивается по уровню подвижных и водорастворимых металлов, биологическим показателям почв и накоплению металлов в растениях. Основным критерием загрязнения почв является уровень подвижных и водорастворимых форм металлов.

В качестве предельной нагрузки загрязнения почв металлами следует рассматривать тот уровень, когда содержание их в растениях (съедобных частях) превышает соответствующие нормы ПДК, утвержденные для продуктов питания.

Оценка загрязнения почв группой загрязняющих металлов выполняется в соответствии с методикой на основе использования суммарного показателя загрязнения почв Zc. При этом значения Zc сопоставляются с ориентировочной шкалой опасности загрязнения, имеющей градации допустимой (до 16), умеренно опасной (до 32), опасной (до 128) и чрезвычайно опасной (свыше 128) категорий загрязнения, что статистически связано с изменением показателей здоровья населения в зонах загрязнения.

Информацию о загрязнении почв рекомендуется сопоставлять с интегральными биологическими показателями, характеризующими качество почв, такими как ферментативная активность, активность распространения почвенных организмов.

НОРМЫ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА,