Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Национальная система мониторинга окружающей среды (НСМОС) Республики БеларусьНаблюдения за состоянием окружающей среды на территории Беларуси проводились в течение многих веков, однако систематизированный характер они приняли только на рубеже XIX-XX веков. В начале XX ст. действовал ряд метеорологических станций и гидрологических постов, мелиоративных и др. организаций. Их общее число в 1913 г. достигло 129. В 1930 году была создана гидрометеорологическая служба Беларуси. С ее созданием наблюдения за состоянием окружающей среды значительно расширились. В то время уже функционировало более 300 станций и постов. Современный экологический мониторинг как постоянно действующая централизованная система наблюдения за состоянием окружающей среды начал создаваться в Беларуси на базе санитарно-эпидемиологической и гидрометеорологической служб в начале 70-х годов. Система экологического мониторинга в Беларуси создавалась и функционировала как структурная единица в рамках единой системы бывшего Советского Союза. Существовала жесткая централизованная координация по всем направлениям деятельности. Экологический мониторинг в СССР был организован достаточно хорошо. После распада СССР возникла необходимость создания в Беларуси собственной государственной системы мониторинга. В апреле 1993 г. было принято постановление правительства о создании единой Национальной системы мониторинга окружающей среды (НСМОС) в Республике Беларусь. Общая ответственность за организацию и координацию работы НСМОС была возложена на Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды. Позже это положение было закреплено «Законом об охране окружающей среды» (1993). Большую работу по созданию НСМОС и ее функционированию осуществляет Государственный комитет по гидрометеорологии. В соответствии с постановлением правительства специалистами Госкомгидромета была подготовлена концепция НСМОС Республики Беларусь. Концепцию следует рассматривать как уставный документ, на основании которого была создана Национальная система мониторинга и в настоящее время осуществляется ее функционирование. При подготовке концепции НСМОС Республики Беларусь были использованы разработки Минприроды Российской Федерации, ЮНЕП (UNEP - организация при ООН, ведающая образованием и охраной окружающей среды). Всемирного банка содействия и развития, проект концепции БелНИЦ «Экология», а также Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды, других министерств и ведомств Республики Беларусь, В концепции НСМОС дано определение экологического мониторинга, сформулированы цель, функции и принципы построения НСМОС, определены основные объекты и функциональные системы. Согласно Концепции, НСМОС функционирует на основе единого организационного, методологического и метрологического подхода. Это чрезвычайно важно. Поскольку решаемые экологическим мониторингом проблемы масштабны, комплексны, в работе принимает участие большое число соисполнителей. Определены головные (базовые) организации по ведению мониторинга отдельных сред: • атмосферный воздух - Госкомгидромет (за пределами санитар-но-защитных зон и фоновый), Минприроды (источники выбросов), Минздрав (воздух санитарно-защитных и рабочих зон); • поверхностные и подземные воды - Госкомгидромет (поверхностные воды), Минприроды (сточные воды), Беларусьгеология (подземные воды); • почвы - Госкомгидромет (мониторинг химического загрязнения), Комитет по земельным ресурсам (земельные ресурсы); • медицинский мониторинг - Минздрав; • сейсмический - институт геохимии и геофизики НАН Беларуси; • мониторинг чрезвычайных ситуаций - Штаб ГО, Госкомгидромет, Минздрав и Минприроды; • радиационный мониторинг - Госкомгидромет (населенные пункты, почва, воздух, поверхностные воды), Минсельхозпрод (сельхозугодья), Минлесхоз (лесные угодья), Минздрав (помещения, материалы, продукты питания); • биологический (растительный и животный мир) - НАН Беларуси, Минлесхоз, Главрыбвод; • физических воздействий - Минздрав; • озоновый - Госкомгидромет; • космический и дистанционной диагностики - Минприроды и НАН Беларуси. НСМОС Беларуси функционирует как целостная система и имеет многоуровневую структуру. Уровни выделяются на основе приоритетов территориального, административного и финансового характера. В НСМОС выделяют системы объектового, локального, регионального и национального уровней. Объектовый уровень мониторинга включает в себя систему наблюдений за источниками антропогенного воздействия (промышленными и сельскохозяйственными предприятиями, нефтегазовыми комплексами, автомагистралями и т. д.). Основная цель наблюдений на объектовом уровне - контроль приоритетных загрязняющих веществ в выбросах (сбросах) данного производства или вида деятельности. Мониторинг на объектовом уровне финансируется природопользователями и проводится силами предприятий. Это ведомственный мониторинг. Контроль за объективностью информации, получаемой на этом уровне, проводится региональными подразделениями Минприроды. Локальный уровень НСМОС включает в себя систему наблюдений за состоянием природной среды на ограниченной территории (административный район, промузел и т. д.), испытывающей суммарное воздействие группы идентифицированных источников антропогенного воздействия. Основная цель мониторинга на локальном уровне -комплексная оценка экологической ситуации. Информация, получаемая на локальных сетях, поступает в головные организации, осуществляющие мониторинг соответствующих природных сред. Мониторинг на локальном уровне финансируется преимущественно за счет муниципального (местного) бюджета. Координацию работ на локальном уровне осуществляют региональные подразделения Минприроды. Региональный уровень мониторинга - это система наблюдений за состоянием природной среды в пределах территорий, выделенных на основе географического или экологического районирования (водосборный бассейн, национальные парки, крупные промышленные агломерации и т. д.), значительный вклад в загрязнение которых вносят не идентифицированные источники. Основная цель мониторинга на региональном уровне — комплексная оценка экологической ситуации и выявление долгосрочных тенденций изменения природной среды региона. Финансирование мониторинга на региональном уровне осуществляется в основном за счет бюджетных средств и проводится на сети государственного и ведомственного мониторинга. Национальный уровень — предназначен для наблюдения, анализа и прогноза экологической обстановки в масштабе государства. Национальный уровень мониторинга финансируется за счет бюджетных средств и проводится головными организациями на сети государственного мониторинга с использованием информации, получаемой с сетей регионального, локального и объектового мониторинга. Информационное обеспечение в системе Национального мониторинга. Информация НСЭМ состоит из баз данных государственных организаций по ведению мониторинга отдельных природных сред. Головные организации обеспечивают постоянное ведение баз данных и отвечают за достоверность и полноту информации. Базы данных пополняются информацией из ведомственных сетей мониторинга при выполнении соответствующих требований к форматам данных. Необходимая информация из баз данных головных организаций государственных сетей мониторинга передается правительственным органам, заинтересованным министерствам и ведомствам. 3. 4. Реализация Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь; В настоящее время мы имеем разветвленную структуру системы мониторинга (рис. 5). По-прежнему центральное место в этой структуре принадлежит санитарно-эпидемиологической и гидрометеорологической службам. Санитарно-эпидемиологическая служба сосредотачивала и сосредотачивает основное внимание на вопросах охраны здоровья населения, а состояние окружающей среды учитывается в той мере, в какой оно влияет на здоровье людей. Санитарно-эпидемиологическая служба имеет 152 стационарных пункта, которые выполняют отбор и анализ проб воздуха, контролируют качество питьевой воды. В наиболее крупных городах небольшое количество станций мониторинга создается в жилых районах, они дополняют сеть станций, действующих под управлением Госкомгидромета. На крупных и средних предприятиях санэпидемслужба выполняет мониторинг воздушной среды в пределах санитарно-защитных и рабочих зон с целью контроля за соблюдением норм гигиены труда. Используются и мобильные станции мониторинга. Лаборатории в системе санэпидемслужбы оборудованы для выявления около 100 загрязнителей. С 1992 г. функционирует Республиканская автоматизированная система (РАИС) «Здоровье - окружающая среда», в которую входят 9 городов-исполнителей (Минск, Брест, Витебск, Гомель, Могилев, Гродно, Орша, Полоцк, Новополоцк). В каждом городе выбраны два района наблюдений - условно чистый и условно грязный. На изучаемых территориях собирается и изучается информация о состоянии здоровья населения и качестве окружающей среды по следующим показателям: заболеваемость, смертность, рождаемость, патология беременности и рождаемости, данные о численности населения, данные о загрязнении воздуха, о метеорологических параметрах, о качестве питьевой воды, о шумовом режиме. Вся информация поступает в городские центры эпидемиологии и гигиены. Гидрометеорологическая служба (Госкомгидромет) состоит из двух структурных единиц Гидрометеоцентра и Центра радиационного контроля и мониторинга природной среды (ЦРКМ). Гидрометеоцентр обеспечивает проведение климатического мониторинга. Гидрометеорологическая сеть в Беларуси состоит из 6 обл-гидрометов (Минск, Могилев, Гродно, Брест, Гомель, Витебск), 54 метеорологических станций и нескольких сотен постов. Облгидро-меты выполняют широкий комплекс наблюдений и обобщают информацию, поступающую со станций и постов. ЦРКМ обеспечивает мониторинг состояния атмосферного воздуха поверхностных вод, почв и радиоактивного загрязнения окружающей среды. На него возложено методологическое и методическое руководство этими работами, а также составление планово-картографических материалов о радиоактивном загрязнении республики. Рассмотрим основную деятельность РКЦМ: Наблюдение за загрязнением атмосферного воздуха. Мониторинг за состоянием атмосферного воздуха в системе Гидрометеослужбы проводится с 1965 г. В настоящее время он организован на стационарных постах в 16 городах республики. На стационарных постах отбор проб производится ежесуточно 3 или 4 раза в день на основные загрязнители (пыль, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота) и специфические загрязняющие вещества, перечень которых устанавливается на основании данных о составе и количестве выбросов вредных веществ но каждому городу. Кроме этого, производятся' экспедиционные наблюдения за уровнем загрязнения атмосферного' воздуха в некоторых крупных промышленных центрах республики. Есть еще две стационарные станции наблюдений: в Высоком - транс-1 граничные переносы и в Березинском заповеднике - фоновые наблю- дения. 2. Наблюдения за состоянием поверхностных вод. Регулярными' наблюдениями охвачена 61 река, 13 озер, 8 водохранилищ. Часть водных объектов обследуется экспедиционным путем. Вся сеть мониторинга поверхностных вод включает 175 створов в 108 пунктах. Периодичность контроля зависит от категории пункта наблюдения. Большинство водотоков Беларуси отнесены к 3 категории качества вод (умеренно загрязненные). Отбор проб на пунктах 3 категории проводится ежемесячно, на пунктах 4 категории от 7 (водотоки) до 4 (водоемы) раз в год. Два створа на реках Днепр и Свислочь (ниже Могилева и Минска) переведены на еженедельный отбор проб. Визуальные наблюдения за состоянием водных объектов осуществляются на гидрологических постах ежедневно. Контроль качества поверхностных вод проводится по гидрохимическим и гидробиологическим показателям в соответствии с утвержденными стандартами. Гидрохимические наблюдения ведутся с 1947 г. В настоящее время гидрохимический анализ включает до 60 показателей, характеризующих как естественный состав поверхностных вод, так и специфические загрязняющие вещества. Комплексная оценка состояния водных объектов осуществляется посредством гидробиологических наблюдений на основе анализа основных сообществ природных вод - зообен-тоса, зоопланктона, фитопланктона и фитоперифитона. Гидробиологические наблюдения на сети мониторинга поверхностных вод начаты в 1974 году, в настоящее время охватывают практически все пункты контроля на водных объектах республики. Гидробиологический анализ ведется на 74 водных объектах (95 пунктов, 139 створов). 3. Наблюдения за загрязнением почв. Определяются остаточные количества пестицидов в почвах сельскохозяйственных угодий. Анализ накопления пестицидов проводится два раза в год с определением 10-12 ингредиентов на 90 полях сельхозугодий в 29 районах республики. В рамках глобального мониторинга на 100 пунктах, расположенных равномерно на территории республики, проводится отбор проб 1 раз в год и анализируется 1-2 ингредиента. Кроме этого, проводятся экспедиционные наблюдения. Определяют содержание техногенных загрязнителей в почве городов, промышленных зон и возле основных автомагистралей. Это прежде всего тяжелые металлы Fe, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Mn, сульфатный ион SO4 Контролируют также величину рН. Мониторинг тяжелых металлов в республике проводится с начала 60-х годов. В настоящее время мониторинг загрязнения почв тяжелыми металлами и другими техногенными токсикантами осуществляется на территории 40 крупных и средних городов республики. Получаемые с периодичностью раз в 4 года результаты используются для составления карт распределения загрязняющих веществ в городских почвах, оценки их состояния и пригодности для производства сельскохозяйственной продукции. 4. Оперативное выявление факторов и причин экстремально высокого, аварийного загрязнения природной среды. 5. Мониторинг радиоактивного загрязнения природной среды. До Чернобыльской катастрофы в бывшем СССР радиационный мониторинг близко примыкал к мониторингу на фоновом уровне. Осуществлялись регулярные, но не частые определения «запасов» долгоживу-щих радионуклидов, таких как цезий и стронций, а также мощность дозы у поверхности земли за счет естественной радиоактивности и глобальных выпадений искусственных радиоактивных изотопов. Раз в несколько лет осуществлялись самолетные гамма-съемки территории бывшего СССР. Согласно результатам гамма-съемки 1977 г., на территории СССР средняя концентрация l37Cs составила 92 мКи/км2. Для сравнения: после аварии 23 % территории Беларуси загрязнено 137Cs плотностью свыше 1 Ku/км", а в отдельных местах плотность загрязнения превышает 100 Ku/км". После аварии на ЧАЭС радиационный мониторинг является наиболее актуальной подсистемой экологического мониторинга во всей Европе и в нашей республике в частности. В соответствии с законом РБ «О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС», Госкомгидромет осуществляет общую оценку радиационной обстановки на территории республики. ЦРКМ Госкомгидромета является головной организацией по радиационному мониторингу почвы, воздуха, поверхностных вод и населенных пунктов. Структура системы мониторинга радиационного загрязнения природной среды Беларуси представлена на рис. 6. Воздух. Наблюдения за радиоактивным загрязнением воздуха в Беларуси проводятся с 1963 г. Масштабы и интенсивность этих наблюдений, естественно, существенно изменились после Чернобыльской аварии. В настоящее время на 55 станциях ежедневно раз в сутки измеряется мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения. Измерение МЭД в 100-км зоне влияния АЭС проводят через каждые 3 часа (т. е. 8 раз в сутки). На 25 станциях, расположенных по всей территории республики, ежедневно 1 раз в сутки контролируется суммарная бета-активность и йод-131 в выпадениях из приземного слоя атмосферы (метод горизонтальных планшет) и 1 раз в месяц контролируются гамма-излучающие радионуклиды и стронций-90. В шести городах республики (Минск, Могилев, Гомель, Брест, Мозырь и Пинск) ежедневно с использованием фильтровентиляционных установок (2 раза в сутки - экспозиция 12 часов) измеряется суммарная бета-активность и йод-131 в аэрозолях воздуха, кроме того, 1 раз в месяц измеряются гамма-излучающие радионуклиды и стронций-90. Поверхностные воды. Систематические наблюдения за радиоактивным загрязнением поверхностных вод и донных отложений ведутся на пяти основных реках республики (Днепр, Сож, Припять, Ипуть, Бесядь), протекающих по загрязненной территории. Начиная с 1986 г., проводится ежемесячный контроль на основе стационарной сети за содержанием радионуклидов, а именно суммарной бета-активности, цезия-137 и стронция-90 в поверхностных водах. Пробы воды отбираются с одновременным измерением расходов. Головная организация ЦРКМ Госкомгидромета, соисполнители - Белги-проводхоз, Беларусьгеология. Почвы. Начиная с 1986 г., было проведено радиационное обследование всей территории республики, включая территорию населенных пунктов, сельскохозяйственных и лесных угодий с участием НАН Беларуси, Минсельхозпрода, Минлесхоза и других организаций, министерств и ведомств. В течение 1990-1993 гг. было проведено подворное обследование населенных пунктов, находящихся в зоне загрязнения почвы цезием-137 от 1 до 15 Ku/км2 и в населенных пунктах пограничных с ними зон. Начиная с 1992 г., центр радиационного контроля и мониторинга проводит радиоэкологический мониторинг почвы на репернои сети, которая включает в себя 18 ландшафтно-геохимических полигонов и 181 реперную площадку. Изучение и прогноз вертикальной и горизонтальной миграции радионуклидов проводится на ландшафтно-геохимических полигонах с различными типами и разновидностями почв в различных радиоэкологических и физико-географических условиях. На полигонах изучаются процессы миграции радионуклидов ' цезия-137, стронция-90, плутония и америция с целью прогнозирования потенциальной возможности загрязнения грунтовых вод, снижения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения и самоочищения корнеобитаемого слоя почвы. Наблюдения за радиоактивным загрязнением объектов жилищно-коммунального хозяйства проводятся Министерством жилищно-коммунального хозяйства. Радиационно-экологический мониторинг питьевой воды организован из 1799 скважин и 1435 колодцев шахтного типа, сточных вод и их осадков на 48 очистных сооружениях и 229 канализационно-насосных станциях; радиационному контролю подвергается 40 полигонов для захоронения коммунально-бытовых отходов, 2660 га парков, скверов в городских поселениях и другие объекты жилищно-коммунального и водопроводно-канализационного хозяйства. В рамках межведомственных и межгосударственных соглашений о радиационном мониторинге проводится обмен информацией как в рамках республиканских ведомств, так и между странами СНГ и Европы (в первую очередь с Польшей). Обмен информацией между организациями-исполнителями осуществляется в необходимом объеме по взаимному согласованию. Обобщенные данные наблюдений в соответствии с заключенными соглашениями о взаимном- обмене информацией используются для подготовки международных ежегодников. ТЕМА: ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО НОРМИРОВАНИЯ Вопросы
Существует три подхода к нормированию антропогенных нагрузок: экологическое (глобальный подход), санитарно-гигиеническое (устанавливает нагрузки на человека), производственно-хозяйственное (устанавливает нормативы, производные от санитарно-гигиенических и экологических). Экологическое нормирование определяет научно обоснованные нормы допустимых нагрузок на популяцию, сообщество, экосистему, регион и устанавливает границы антропогенного воздействия на окружающую среду. Экологическое нормирование принципиально отличается от санитарно-гигиенического нормирования. Во-первых, санитарно-гигиенический подход предусматривает очень жесткий критерий - отсутствие в настоящем и будущем каких-либо отклонений состояния человека от нормы и предусматривает обязательную защиту и безопасность каждого человека. С точки же зрения защиты экосистем, потеря отдельной особи не является опасной при условии сохранения стабильности системы, ее разнообразия, продуктивности. Во-вторых, санитарно-гигиенические нормативы устанавливаются по человеку и далеко не всегда и не в равной мере обеспечивают защиту других объектов живой природы - организмов, популяций, экосистем. Например, атмосфера загрязнена двуокисью серы. В условиях длительного воздействия этого широко распространенного токсиканта при его концентрациях в воздухе, не превышающих ПДК для человека, происходит повреждение таких чувствительных к загрязнению объектов, как лишайники и хвойные деревья. Некоторые почвенные организмы при определенных уровнях загрязнения нефтью или тяжелыми металлами могут сильно пострадать, в то время как сельскохозяйственная продукция (молоко, мясо, зерно, овощи и др.) по санитарным нормам вполне пригодны для потребления человеком. Подавляющее большинство ПДК, которыми оперируют в природоохранной деятельности, - это санитарно-гигиенические нормативы. Работа по экологическому нормированию включает следующие этапы:
Суть первых двух этапов изложена в предыдущей главе. Рассмотрим заключительный этап процесса экологического нормирования. Основным нормативом, регламентирующим уровень антропогенного воздействия, является показатель предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в природных средах (ПДК). Существуют также стандарты интенсивности шумового загрязнения, вибрации, электромагнитных полей и радиоактивности. Остановимся подробнее на основном нормативе - ПДК. Это верхний предел концентраций загрязняющих веществ в среде, которые при постоянном контакте или при длительном воздействии не приводят к отклонению от нормы как в настоящем, так и в будущем. Выражается ПДК в единицах массы на единицу объема воздуха, воды или на единицу массы почвы или грунтов другой природы. В качестве нормативов применяют также ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), ориентировочные допустимые концентрации (ОДК) и временно допустимые концентрации (ВДК). Эти показатели следует рассматривать как приближенные, временные, которыми обычно пользуются до установления ПДК. Система санитарно-гигиенических норм ПДК загрязняющих веществ в природных средах разработана давно. Установление же ПДК при воздействии загрязняющих веществ на популяции и экосистемы начато сравнительно недавно. Так, установлены ПДК для рыбохозяйственных водоемов для популяций рыб, имеющих промысловое значение. Совсем недавно приступили к нормированию воздействия на лесные экосистемы. Существует два основных метода определения ПДК:
Экспериментальный метод используют в основном для установления санитарно-гигиенических норм ПДК. Устанавливаются санитарно-гигиенические нормативы на основе стандартизированных исследований и обследований органами Минздрава, утверждаются на различных уровнях и возводятся в ранг закона. В Республике Беларусь санитарно-гигиенические нормативы утверждаются совместно Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды и органами санитарного надзора Минздрава. ПДК устанавливаются по принципу тестирования на подопытных животных в хроническом эксперименте. Определяются пороговые концентрации, а также летальные концентрации или дозы (ЛК50 или ЛД50), при которых наблюдается гибель половины подопытных животных. Устанавливается ряд других токсикологических характеристик. Эти данные необходимы для определения класса опасности вещества, используемого при обосновании системы профилактических мероприятий. Расчетный способ применяют для определения ОБУВ, ОДК, ВДК. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ для популяций, экосистем определяют, как правило, также расчетным путем на основании построения математических моделей различного типа. Нормативы качества окружающей среды включают в себя три показателя:
Очевидно, что чем выше экономический и научно-технический уровень развития общества, тем больше существующие нормативы качества окружающей среды соответствуют потребностям человека. В основу выработки экологических норм положены следующие фундаментальные принципы: ---- Экологические нормы не могут быть едиными для экосистем различных категорий (уникальных, заповедных, урбанизированных и др.). Этот принцип вытекает из различных требований к качеству среды в уникальных, урбанизированных и других экосистемах. ---- Экологические нормы должны разрабатываться с учетом структурно-функциональных особенностей конкретных экосистем, регионов. Это объясняется тем, что судьба загрязняющих веществ в значительной степени определяется особенностями экосистемы (как биотической, так и абиотической составляющей ее), в которую они попадают. Поэтому особенно большое значение в экологическом нормировании приобретает комплекс работ по изучению характера и закономерностей распространения, накопления, деструкции, биоаккумуляции и трофических превращений загрязняющих веществ, их трансформации в экосистемах, перехода из одной среды в другую, из одного блока экосистемы в другой. Необходимо установить, существуют ли критические звенья в экосистеме. Например, ассимиляционная емкость водной среды по отношению к различным загрязняющим веществам очень сильно зависит от самоочистительного потенциала экосистемы, в основе которого лежат процессы продукции, деструкции, минерализации, биоседиметации и др. От интенсивности этих процессов зависит величина допустимой антропогенной нагрузки на систему, что должно учитываться при экологическом нормировании. Важную роль также играет степень проточиости, морфометрические и гидрологические характеристики. ---- Экологическое нормирование для популяций и экосистем должно проводиться с учетом множественных путей воздействия загрязняющих веществ. Это означает, что при экологическом нормировании должны учитываться эффекты химического и биологического накопления вредных веществ в недопустимо высоких концентрациях в результате их перехода в другие среды, например, из воздуха в воду, из воды в биоту и т. д. Также должно учитываться накопление поллютантов в пищевых цепях, превращение при миграции в более токсичные формы. Имеющиеся в настоящее время санитарно-гигиенические нормы определяют предельно допустимые для человека концентрации вредных веществ в конкретной среде: атмосферном воздухе, питьевой воде, почве. В этих нормах перечисленные эффекты не учитываются или учитываются только частично. Возможна следующая ситуация. При выбросе загрязняющих веществ из достаточно высоких источников (высокие трубы) их концентраций в результате рассеяния быстро достигают в приземном слое воздуха существующих допустимых норм. Однако в дальнейшем, в результате химических превращений и накопления (после осаждения на растительность, почву или вымывания в реки и озера), их относительная токсичность и потенциальная опасность для многих организмов и человека возрастают. В таких случаях необходимо определение конечного распределения поллютантов между различными средами и определение критической, или, как чаще ее называют, лимитирующей среды, откуда поступление их в организм человека, животных и растений сопровождается наибольшим вредным эффектом. Указанное распределение зависит, с одной стороны, от физико-химических характеристик поллютантов, а с другой - от климатических, физико-географических и других местных условий, а также от конкретных особенностей природных сред. Рассмотрим конкретные примеры. Наглядно иллюстрируют необходимость учета множественных путей воздействия поллютанта случаи с загрязнением среды двуокисью серы, соединениями ртути и пестицидами. Все эти вещества опасны, широко распространены и характеризуются множественными путями воздействия на человека и биоту. Кроме того, эти антропогенные загрязнители существенно различаются по «времени жизни» в природной среде. Пример 1. Атмосфера загрязнена двуокисью серы (SО2). Это «ко-роткоживущий» загрязнитель. «Время жизни» в атмосфере из-за химических превращений составляет всего порядка нескольких часов. В связи с этим возможность загрязнения и опасность воздействия непосредственно двуокисью серы носят, как правило, локальный характер. Кроме химического превращения, S02 выводится из атмосферы в результате вымывания осадками и абсорбции подстилающей поверхностью. Однако главный путь выведения - химические превращения. Двуокись серы легко окисляется до серного ангидрида (S03). В жидкой фазе это приводит к образованию серной кислоты (H2S04). Реакция окисления S02 идет чрезвычайно быстро. В только что выпавших осадках соединения серы в основном представлены серной кислотой или ее солями, образующимися при химических реакциях различных примесей с серной кислотой. Сульфаты являются устойчивыми соединениями. После испарения капель в атмосфере сохраняются аэрозольные частицы, состоящие из сульфатов. Эти частицы выводятся из атмосферы путем вымывания и осаждения (мокрое и сухое осаждение). Все перечисленные соединения серы токсичны. Двуокись серы угнетает рост растений, вызывает заболевания органов дыхания человека и животных. Влияние на органы дыхания человека проявляется при хроническом воздействии концентраций 100 мкг/м3. Очень чувствительны к воздействию S02 мхи и лишайники, поражение хвои сосен начинается уже при концентрации 20 мкг/ м3, листвы деревьев лиственных пород - при концентрации 100 мкг/м3. Однако гораздо сильнее действуют продукты превращения двуокиси серы (в данном случае она выступает как триггер). Действие сульфатов начинает проявляться при концентрации 6 мкг/м3, а при концентрации 10-12 мкг/м3 наблюдается повышение респираторных заболеваний у человека до 30 %. Кроме перечисленных прямых эффектов на животных и растительность, необходимо подчеркнуть серьезные негативные эффекты, к которым приводит воздействие серной кислоты, - это закисление почв и воды пресных водоемов, ускорение коррозионных процессов металлоконструкций, разрушение конструкций из известняка. Закисление почв и воды водоемов также отрицательно влияет на растительный и животный мир. Так, в результате дальнего переноса соединений серы многие реки и озера Норвегии и Швеции к настоящему времени потеряли рыбопромысловое значение. При закислении озер бурно развиваются зеленые нитчатые водоросли. Плодородие почв при закислении резко снижается. Особенно сильно этот эффект проявляется в зонах кислых почв. Таким образом, действие соединений серы весьма многогранно и достаточно токсично. Из вышеизложенного очевидно, что проблема, возникающая в результате эмиссии двуокиси серы в атмосферу, является комплексной, и нормирование выбросов двуокиси серы и ее содержания в атмосфере необходимо проводить с учетом всех описанных эффектов. Недостаточно разрабатывать нормирование S02 исходя лишь из санитарно-гигиенических норм предельно допустимых концентраций S02 в атмосфере. Пример 2. Эмиссия в атмосферу соединений ртути. Это пример с «долгоживущим» поллютантом. Именно на этом примере особенно ярко видно, как при выбросах в одну среду (атмосферу) лимитирующей является другая среда (поверхностные воды). При миграции и трансформации в водной среде ртуть накапливается в виде высокотоксичных органических соединений в гидробионтах, причем коэффициент накопления может быть весьма высоким. Даже очень небольшие количества ртути в форме органических соединений приводят к уменьшению фотосинтеза фитопланктона. В Японии известны случаи отравления людей при употреблении в пищу рыбы и других морепродуктов. В литературе есть сведения, что выброс ртути, приводящий повсеместно в большом регионе к концентрациям, соответствующим ПДК, ртути в атмосфере, в воде пресноводных водоемов создает концентрации, в 30 раз превышающие предельные значения, обеспечивающие безопасность потребления рыбы в пищу. Важно отметить, что в связи с очень протяженным по времени периодом перехода ртути из почвы в водоемы (сотни лет) наблюдается большая инерционность нарастания концентраций ртути в воде этих водоемов (даже после прекращения выбросов в атмосферу) и затем очень медленный спад (особенно в малопроточных водоемах). Пример 3. Пестициды. Опасность пестицидов обусловлена как их прямым токсичным и генетическим действием, так и вторичным эффектом, связанным с нарушением биологического равновесия в экосистемах. Этот эффект особенно выражен для устойчивых пестицидов (в основном хлорорганических соединений), которые накапливаются в органах животных, завершающих трофические цепи, даже при весьма небольшом содержании этих веществ в природных средах, что уже привело к гибели и деградации некоторых популяций. Задача заключается- в определении конечного распределения пестицидов между различными средами и определении критической среды, откуда поступление их в организмы человека, животных и растений сопровождается наибольшим вредным эффектом. Судьба внесенных в почву пестицидов сильно зависит от физико-географических и других местных условий. Это хорошо видно на примере отдельных районов Средней Азии, где широко применяли пестициды, а местные условия способствовали их распространению и перераспределению. Множественность путей воздействия загрязняющих веществ иллюстрирует рис. 2. Рис. 2. Схема распространения загрязнений в природных средах и б йоте (по: Ю. А. Израэль, 1984)
Экологическое нормирование должно учитывать эффект суммарных вредных воздействий. Как правило, на организм или экосистему воздействует не один какой-либо загрязнитель. Чаше всего в среде Рассмотрим следующий простой пример. Согласно общему правилу, С/ПДК < 1, где С - фактическая, а ПДК - предельно допустимая концентрация поллютанта в воздухе. Допустим, что в воздухе одновременно присутствуют пары фенола и ацетона, для которых известен эффект суммации. Концентрации их составляют: Са„ет. = 0,345 мг/м3; Сфен, = 0,009 мг/м3; соответствующие ПДК равны 0,35 и 0,01 мг/м3. Таким образом, оба вещества присутствуют в концентрациях, существенно меньших, чем установленные для них ПДК. В каждом отдельном случае отношение фактической концентрации к предельно допустимой меньше единицы. Однако эти вещества обладают эффектом суммации, и их суммарная концентрация (0,345+0,009 = 0,354) выше, чем любая из ПДК, установленных для каждого вещества в отдельности. Следовательно, загрязнение воздуха превышает допустимое. Если в воздухе присутствует несколько веществ, обладающих эффектом суммации, то качество воздуха будет соответствовать установленным нормативам при условии, что: С/ПДК, + С/ПДК, +... + Сп/ПДКп < 1, где С, С, •••, С - концентрации вредных веществ, обладающих эффектом суммации. Это означает, что в воздухе сумма отношений фактических концентраций к ПДК веществ, обладающих эффектом суммации, не должна превышать 1. Особое внимание при экологическом нормировании должно уделяться устойчивым загрязнителям, обладающим эффектом кумуляции. Отдельные устойчивые загрязнители представляют особую опасность из-за накопления их в пищевых цепях, что может привести к В качестве примера можно привести кумуляцию ДДТ по пищевым цепям в водной среде. При концентрации ДДТ в воде 0,0000003 мкг/л содержание его в фитопланктоне составляет 0,04, в зоопланктоне -0,20, в мелкой рыбе - 2,00, а в рыбоядных птицах - 20,00 мкг/кг. Активно накапливаются на верхних уровнях пищевых цепей и поли-хлорбифенилы (ПХБ). ПХБ входят в состав смазочных материалов, синтетических смол, гидравлических жидкостей и попадают в окружающую среду при их сбросе на свалки и неполном сгорании. Рано или поздно ПХБ попадают в водную среду, где они обладают высокой миграционной активностью. Коэффициенты накопления ПХБ водными беспозвоночными и рыбами достигают 103 – 105 (по сравнению с содержанием в водной среде), птицами и млекопитающими, связанными с водной средой, - 107-108. Показателен также пример кумуляции по пищевым цепям радиоизотопа цезия. Коэффициент накопления 137 Cs в хищной рыбе достигает 105. Санитарно-гигиенические нормы в. их современном виде правомерны главным образом для условий городов, населенных пунктов, мест водопользования, т. е. для тех объектов, в которых вторичные природные процессы являются несущественными. При оценке воздействия вредных веществ на экосистемы оказывается, что именно эти, не имеющие большого значения для санитарно-гигиенического нормирования «вторичные» эффекты, приобретают важную, а зачастую и решающую роль. Нередко определяющей является не первоначальная концентрация вредных веществ в какой-либо среде, а их накопление и трансформация в критических звеньях экосистемы или в лимитирующих средах, в результате чего наблюдаются иные концентрации и вторичные продукты с иными токсичными свойствами. Для выработки допустимых экологических нагрузок, разработки систем мониторинга необходимо использовать модели с учетом скорости переноса, разложения, биоаккумуляции и химических превращений. В эти модели должны включаться источники загрязнений, пути перемещения и влияния загрязнителей в региональных и глобальных масштабах. Таким образом, только изучение судьбы загрязняющего вещества от источника его выброса (через процессы его физических, химических и биологических превращений и взаимодействий с другими разнообразными факторами окружающей среды) до попадания в живой организм и воздействия на него может обеспечить разработку научно обоснованных экологических норм допустимых воздействий на живую составляющую биосферы, экосистемы в целом. Среди свойств, учитываемых в рейтинге и нормировании загрязнителей (поллютантов), решающее значение имеют следующие показатели: 1. Синергизм - способность усиливать эффект при совместном действии различных загрязнителей. Так, известно немало случаев, когда 2. Триггерность - способность запускать цепные процессы, результаты которых несопоставимы по масштабам с начальным воздействием. Так, парниковый эффект СО2 привлекает внимание главным образом как триггер процессов, которые могут привести к неблагоприятному перераспределению атмосферных осадков и повышению уровня мирового океана. 3. Устойчивость - способность долгое время сохраняться (накапливаться) в среде воздействия. Этот параметр имеет решающее значение в первую очередь для пестицидов, среди которых предпочтение отдается менее устойчивым разновидностям. 4. Ксенность - чужеродность загрязнителя по отношению к среде, в которую он попадает. Этот параметр в значительной степени определяет характер взаимодействия между загрязнителем и экосистемой. Чем выше ксенность, тем более вероятно отрицательное воздействие.
|