Венецианов Экологический мониторинг шаг за шагом

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):

Кс = CСфi i ,

Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов кон/ центраций химических элементов — загрязняющих веществ и выражен формулой:

Zc = ∑(Kci +.... + Kcn ) −(n −1) ,

где

n — число определяемых суммируемых веществ;

Кci — коэффициент концентрации i/го компонента загрязнения.

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/ матив для пахотного слоя, применяется более развернутая система нор/ мирования, позволяющая принимать решения об опасности загрязнения в зависимости от типов использования почв. Так, в Приложении 2 при/ ведены германские нормативы качества для разных ландшафтов, а также

Таблица 9. Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (Zс) [МУ]

голландские нормативы, ориентированные на принятие решения о при/ емлемости хозяйственного использования оцениваемой территории.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания

При разработке нормативов предельно допустимых концентраций вред/ ных веществ в продуктах питания учитываются материалы по токсико/ логии и гигиеническому нормированию данных веществ в различных объектах природной среды (в воздухе, воде, почве), а также информация о естественном содержании различных химических элементов в пище/ вых продуктах (см., например, [31]).

Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДКпр) — это концентрация вред/ ного вещества в продуктах питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека [18].

Санитарно/гигиеническое нормирование загрязненности пищевых продуктов касается, главным образом, пестицидов, а также тяжелых металлов и некоторых анионов (например, нитратов). Значения ПДКпр для некоторых хлорорганических соединений приведены в разделе 2.5 Приложения 2.

Отметим, что при интерпретации результатов не следует использовать ПДКпр как стандарт, принятый для любых объектов биоты. Изучение миграции, трансформации, накопления вредных веществ в окружающей среде, в трофических сетях (а такие работы выполняются во многих регионах России) не должно быть сведено к сравнению установленных уровней содержания различных примесей в тканях и органах с предель/ но допустимыми концентрациями в мясных продуктах. Например, опи/ сание исследования накопления соединений ртути в тканях чаек (такое было предпринято на юге России) не может заканчиваться выводами о превышении ПДКпр. Целесообразнее обращаться к литературным сведе/ ниям о накоплении ртути в аналогичных объектах в фоновых и в хорошо изученных загрязненных районах.

В последнее время возрос интерес как покупателей, так и фирм/изго/ товителей пищевой продукции к размещению на упаковке сведений, характеризующих присутствие разнообразных примесей, происхождение продукта (например, информация о скважине и о районе расположения источника минеральной воды). В некоторых случаях на упаковке поме/ щают даже декларации типа «Экологически чистый продукт» или «Про/ изводство не наносит вреда окружающей среде». Подчеркнем, что поня/

тие экологической маркировки много сложнее и предполагает выполне/ ние серьезных исследовательских работ, направленных на оценку жиз/ ненного цикла продукции, воздействия на окружающую среду, харак/ терного для процессов производства, потребления и даже размещения соответствующих отходов. Однако, тот факт, что на рынке наметился интерес к информации подобного рода, свидетельствует о вероятности расширения списков разрешенных добавок, ПДКпр, а также совершен/ ствования доступа к этим сведениям. Будем надеяться, что и сама кон/ цепция экологической маркировки в скором времени получит более адекватное понимание и широкое распространение.

Нормирование источников воздействия

В соответствии с российским законодательством [2] устанавливаются следующие нормативы допустимого воздействия на окружающую среду:

•нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорга/ низмов;

•нормативы образования отходов производства и потребления и ли/ миты на их размещение;

•нормативы допустимых физических воздействий (количество тепла, уровни шума, вибрации, ионизирующего излучения, напряженнос/ ти электромагнитных полей и иных физических воздействий);

•нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды;

•нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду.

При этом предполагается, что нормативы допустимого воздействия на окружающую среду должны обеспечивать соблюдение нормативов каче/ ства окружающей среды с учетом природных особенностей территорий и акваторий.

Для хозяйствующих субъектов технологические нормативы (к ним отнесены нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микро/ организмов) разрабатываются в форме проектов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов (ПДС) в водные объекты и предельных нормативов образования и лимитов раз/ мещения отходов [19].

Предельно допустимый выброс (ПДВ) — масса вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу време/ ни. ПДВ устанавливается для каждого источника загрязнения атмосфе/ ры (и для каждой примеси, выбрасываемой этим источником) таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника и от сово/ купности источников города или другого населенного пункта с учетом

перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вред/ ных веществ в атмосфере не создают приземной концентрации, превы/ шающей их ПДКмр. Основные значения ПДВ — максимальные разовые — устанавливаются при условии полной нагрузки технологического и газо/ очистного оборудования и их нормальной работы и не должны превы/ шаться в любой 20/минутный период времени [3].

Наряду с максимальными разовыми (контрольными) значениями ПДВ (г/с) устанавливаются производные от них годовые значения ПДВг (т/г) для отдельных источников и предприятия в целом с учетом временной неравномерности выбросов, в том числе с учетом планового ремонта технологического и газоочистного оборудования.

Основным нормативом сбросов загрязняющих веществ, установлен/ ным в РФ, является предельно допустимый сброс (ПДС) — масса норми/ руемого вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведе/ нию хозяйствующим субъектом в установленном режиме в данном пун/ кте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм ка/ чества воды в контрольном створе. ПДС — предел по расходу сточных вод и концентрации содержащихся в них примесей — устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования (в зависимости от его вида), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив раз/ вития региона и оптимального распределения массы загрязняющих ве/ ществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды [3]. Величина ПДС должна гарантировать достижение установленных норм качества воды (санитарных или рыбохозяйственных) при наихудших гидрологических условиях для разбавления в конкретном водном объек/ те.

ПДВ и ПДС устанавливаются для каждого источника загрязнения и каждого вида примеси. Расчет ПДВ и ПДС проводится на основе утвер/ жденных методик с учетом рассеяния (разбавления), вклада других ис/ точников, перспектив развития (проектируемых источников) и т.д.

При сбросе сточных вод или других видах хозяйственной деятельнос/ ти, влияющих на состояние водных объектов, используемых для хозяй2 ственно2питьевых и культурно2бытовых целей, нормы качества поверх/ ностных вод (ПДКв или их природный состав и свойства в случае при/ родного превышения этих норм) должны выдерживаться на водотоках, начиная со створа, расположенного в 1 км выше ближайшего по тече/ нию пункта водопользования (водозабор для хозяйственно/питьевого во/ доснабжения, места купания, организованного отдыха, территория на/ селенного пункта и т.п.) вплоть до самого места водопользования, а на водоемах — на акватории в радиусе 1 км от пункта водопользования. Ближайшие пункты водопользования определяются органами санитар/ но/эпидемиологической службы.

При сбросе сточных вод или других видах хозяйственной деятельнос/ ти, влияющих на состояние рыбохозяйственных водотоков и водоемов, нормы качества поверхностных вод (ПДКвр или их природный состав и свойства в случае природного превышения этих норм) должны соблю/ даться на протяжении всего участка водопользования, начиная с конт/ рольного створа, определяемого в каждом конкретном случае специаль/ но уполномоченными органами, но не далее, чем 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверх/ ностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.).

Если сточные воды отводятся в водный объект в черте населенного пункта, то в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» нормативные требования относятся к самим сточным водам. При этом следует руководствоваться тем, что использование водных объектов в черте населенных мест относится к категории коммунально/бытового водопользования.

Втех случаях, когда предприятие аргументированно обосновывает временную невозможность достижения расчетных значений ПДВ и ПДС, устанавливаются нормативы временно согласованных выбросов (ВСВ) и временно согласованных сбросов (ВСС) на период до пяти лет. Одновре/ менно должны быть разработаны и планомерно реализуемы программы поэтапного снижения показателей выбросов и сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ или ПДС соот/ ветственно. В тех случаях, когда достижение величин ПДВ или ПДС экономически невыгодно или физически невозможно для предприятия, срок действия разрешенных ВСВ и ВСС продлевается несколько раз, обычно при условии некоторого постепенного снижения уровня загряз/ нения.

Нормативы образования отходов производства и потребления и лими/ ты на их размещение устанавливаются в целях предотвращения их нега/ тивного воздействия на окружающую среду. При этом лимитирование

размещения твердых промышленных отходов осуществляется на основа/ нии «Временных правил охраны окружающей среды от отходов произ/ водства и потребления в РФ». Подчеркнем, что организованное разме/ щение отходов — это регламентированные и осуществляемые в соответ/ ствии с установленными нормами и правилами процессы выделения, концентрирования, сбора, транспортировки, накопления, временного хранения отходов, предусматривающего возможность их дальнейшего использования, переработки или ликвидации, захоронения [32].

Впоследние годы, после принятия Водного кодекса РФ в 1995 г. [33], был предложен другой подход в нормировании, основанный на установ/ лении нормативов предельно допустимых вредных воздействий (ПДВВ) на водные объекты. Особенность подхода заключается в том, что предлага/

ется нормировать не только поступление вредных веществ, но и другие факторы антропогенного воздействия, которые негативно влияют на ок/ ружающую среду: регулирование режима стока на гидротехнических сооружениях, наносящее ущерб нерестилищам и разрушающее берега; поступление тепла со сточными водами; безвозвратные изъятия воды (например, на полив в сельском хозяйстве) и др. Основной принцип установления норматива ПДВВ — ненанесение ущерба окружающей среде. Норматив предполагается устанавливать с учетом фонового со/ става воды, а также всех источников воздействия, в том числе диффуз/ ных [19, 20].

Заметим, что рассредоточенные (диффузные) источники являются очень важным фактором загрязнения. К их числу относятся сельскохо/ зяйственные угодья, ливневый сток с поверхности населенных пунктов, промплощадок, дорог и пр. Расчеты показывают, что на населенных, хозяйственно освоенных территориях диффузный сток составляет ос/ новную долю загрязнения. К тому же диффузные стоки, как правило, не контролируются и не учитываются. Эти источники загрязнения могут стать важными объектами исследования общественного экологического мониторинга.

Общественный экологический мониторинг может также решать зада/ чи оценки соответствия деятельности предприятия установленным зна/ чениям научно/технических нормативов путем определения концентра/ ций загрязняющих веществ в соответствующих средах. Например, от/ слеживать содержание примесей в атмосферном воздухе на границе са/ нитарно/защитной зоны или в воде в контрольных створах.

Нормирование в области радиационной безопасности

Основные понятия и определения

В природе существует три основных вида радиоактивного излучения: альфа, бета и гамма [15].

Гамма излучение представляет собой электромагнитное излучение вы/ сокой энергии и обладает наибольшей проникающей способностью. Соответственно, защита от внешнего гамма/излучения представляет наибольшие проблемы.

Бета излучение — это поток электронов. Оно обладает небольшой проникающей способностью и защититься от него при внешнем источ/ нике сравнительно легко. Например, бета/частицы задерживаются не/

поврежденной кожей. Максимальную опасность представляют бета/ак/ тивные радионуклиды, попавшие в организм.

Альфа излучение представляет собой поток ядер гелия, это положи/ тельно заряженные массивные частицы (по сравнению с относительно легкими электронами). Этот вид излучения легко поглощается любой средой. Защититься от него можно буквально листом бумаги. Однако, как и в случае с бета/излучением, опасность представляют альфа/излу/ чатели, попавшие внутрь организма.

Процесс радиоактивного распада сопровождается излучением одного или нескольких видов. В соответствии с тем, какой вид излучения ха/ рактерен для радиоактивного распада данного изотопа, выделяют гам/ ма/активные изотопы (например, цезий/137), бета/излучатели (напри/ мер, стронций/90) и альфа/излучатели (например, большинство изото/ пов плутония).

Количественной характеристикой источника излучения служит актив ность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу вре/ мени. В Международной системе единиц СИ единицей активности яв/ ляется беккерель (Бк) — 1 распад в секунду (с–1). Иногда используется внесистемная единица — кюри (Ки), соответствующая активности 1 г радия. Соотношение этих единиц определяется следующей формулой: 1 Ки = 3,7·1010 Бк.

Интенсивность альфа/ и бета/излучения может быть охарактеризова/ на активностью на единицу площади (с–1·м–2). Интенсивность гамма/ излучения характеризуется мощностью экспозиционной дозы.

Экспозиционная доза измеряется по ионизации воздуха и равна коли/ честву электричества, образующегося под действием гамма/излучения в 1 кг воздуха. В Международной системе единиц экспозиционная доза выражается в кулонах на кг (Кл/кг).

Весьма распространена также внесистемная единица экспозиционной дозы — рентген. Это доза гамма/излучения, при которой в 1 см3 воздуха при нормальных физических условиях (температура 0 °С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08·109 пар ионов, несущих одну электроста/ тическую единицу количества электричества.

Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и выражается в Кл/кг·с (в СИ) или Р/ч (во внесистемных единицах).

Наиболее адекватный способ описания степени радиоактивного заг/ рязнения местности — это плотность загрязнения, представляющая со/ бой активность на единицу площади (с учетом изотопного состава). Однако этот способ весьма трудоемок и требует проведения лаборатор/ ных анализов, поэтому далеко не всегда может быть использован для оперативной оценки. Обычно такая оценка проводится с помощью ме/ тодов полевой дозиметрии.

Используемые приборы, мето/ ды и единицы измерения зави/ сят от типа загрязнения. Мерой загрязнения гамма/излучателями является мощность экспозици/ онной дозы; бета/загрязнение характеризуется плотностью по/ тока бета/частиц. Оценка степе/ ни загрязнения альфа/излучате/ лями в полевых условиях невоз/ можна.

Населению, как правило, в ка/ честве характеристики загрязне/ ния сообщается (в т.ч. и через средства массовой информации) только мощность экспозицион/ ной дозы. Эта величина, однако, является лишь одной из харак/ теристик радиационной ситуа/ ции. Существует множество ис/ кусственных радиоактивных изо/ топов, которые практически не испускают гамма/квантов, но

при этом являются опасными источниками излучения. Мощ/ ность экспозиционной дозы, определяемая при помощи гамма/дозимет/

ра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.

Система нормирования в области радиационной безопасности

Система нормирования в области радиационной безопасности строится на понятии дозовой нагрузки, в соответствии с Федеральным Законом «О радиационной безопасности населения» [34] и «Нормами радиационной безопасности НРБ 96» [35].

Оба документа служат для обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.

В системе нормирования используются следующие основные понятия [15].

Поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина, определяемая количеством энергии, переданной излучением единице массы вещества.

За единицу поглощенной дозы облучения принимается грей (Джоуль на килограмм) — поглощенная доза излучения, переданная массе облу/ чаемого вещества в 1 кг (1 Гр = 1 Дж/кг) и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр=1 Дж/кг).

Эквивалентная доза. Поскольку поражающее действие ионизирующе/ го излучения зависит не только от поглощенной дозы, но и от ионизи/ рующей способности излучения, вводится понятие эквивалентной дозы. Для расчета эквивалентной дозы поглощенную дозу умножают на коэф/ фициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. При этом альфа/излучение считается в двадцать раз опаснее других видов излучений.

Единицей эквивалентной дозы является Зиверт — доза любого вида излучения, поглощенная биологической тканью массой в 1 кг и создаю/ щая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза фотонно/ го излучения в 1 Гр.

Эффективная эквивалентная доза. Разные органы человека имеют раз/ личную чувствительность к радиационным повреждениям. Поэтому дозы облучения органов и тканей учитываются с различными коэффициента/ ми. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект об/ лучения для организма и измеряется в Зивертах [36, 15].

В соответствии с НРБ/99 [35] устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:

• персонал (подразделяемый на группы А и Б);

• все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

В условиях нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения установлены дозовые пределы для различных групп (табл. 10).

Таблица 10. Основные дозовые пределы