21.Химическое загрязнение. Санитарно-гигиеническое нормирование вредных веществ в воздухе, воде, почвогрунтах.

Химическое загрязнение — увеличение количества химических компонентов определённой среды, а также проникновение (введение) в неё химических веществ в концентрациях, превышающих норму или не свойственных ей. Наиболее опасно для природных экосистем и человека именно химическое загрязнение, поставляющее в окружающую среду различные токсиканты - аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, поверхностно-активные вещества и др.

В воздухе:

Нормирование предельно-доп.концентраций вред.веществ в воздухе осущ-ся по двум направлениям: ПДК в воздухе раб зоны и ПДК в атм.воздухе нас.пунктов. Определяем степень опасности вещ-ва в раб.зоне. Для этого проводим эксперимент в затравочных камерах в течении 1-2 мес и получаем ОБУВ.

ОБУВ(ориентировочно-безопасный уровень воздействия) – это концентрация вред.в-ва, который не принесет негативных последствий здоровью человека Но это всего лишь ориентировочная, а чтобы получить ПДК, необходимо эксперимент продолжить до полугода.Когда получают ПДК, расчетным путем определяют класс опасности вред.вещ-ва:1-чрезв-опасный, 2-сильно-опасный, 3-опасный, 4-малоопасный.

ПДКр.з – пред.доп.концентрация вред.в-ва, вдыхаемого человеком в течении 8 часов пятидневного рабочего дня, и не приводящая к негативным последствиям.

Также необходимо определить степень опасности в-ва для окр.среды за пределами пром.раб.зоны, поэтому также опр-ся первичная величина ОБУВ селитебной жилой зоны., затем опр-ся ПДКм.р и ПДКс.с

ПДКм.р – пред.доп.концентрация вред.веществ вдыхаемых человеком в теч 20-30 мин. И не приводящая при этом к нег.последствиям. Если требуется определить степень опасности в-ва в месте постоянного проживания человека, тогда опр-ся ПДКсс. Таким образом получаем основные нормативные заключения

ОБУВ->ПДКр.з	ОБУВ->ПДКм.р.->ПДКсс
Рабочая зона КО	Жилая зона КО

Негативные моменты(минусы)

1.Дети и старики под эти критерии не попадают

2.В реальных погодных условиях критерии не раскрыты

3. Эксперимент не разработан для более длит.воздействий

4. Не учитывается закон эмерджентности (эффекта суммации), то есть все в-ва взятые вместе не учит-ся в этом эксперементе

Сi/ПДКi+…Сj/ПДКj<или=1 (матем.анализ эффекта суммации)

Эффект потенцирования – таже самая формула, только меньше или равно 0,7

Эффект неполной суммации меньше или равно 1,3-1,2.

Эффект суммации определяют с помощью эксперимента Доза – эффект. Всего 56 групп суммации, групп потенциров-я 3, и 2-3 группы эффекта неполной суммации

Эффект суммации улучшает результат оценки безопасности, но яв-ся крайне недостаточным. Срок дей-я ОБУВ не больше 3х лет. Первые ПДК были разработаны в 20хгодах.

Ответные реакции организма влияния в-в разделили н 3 группы:

1)подпороговый – это 50% испытуемых начинает реагировать

2)пороговый – до 65-70% реагируют

3)надпороговый – 70-75% реагируют. Все эти уровни безопасны. Как только затравка прекращается организм сам восстанавливается. В качестве биоиндикаторов выступают и люди «нюхачи», профессионалы по запахам (волонтеры)

Отличие:экологическое нормирование – это системное, то есть рассматривается совокупность, гигиеническое – это вред.возд-е на определ. вид «видовое», а сан-гигиеническое – человек как вид.

Вода: Нормировние вред.в-в в воде имеет некоторые особенности. Когда говорим об атм.возд. выделяем 2 зоны – раб и селитебная, а если о воде – рассматриваем потребителей:пром-ть, рыб-хоз, культ-бытовые, питьевая. Каждая группа предъявляет свои требования к кач-ву воды.

Для получения ПДК все тоже самое как в воздухе только в затравочные камеры подается питье. В рез-те получаем ПДК хоз.пит, ПДК ком.быт, класс опасности. Биоиндикаторы: люди, что касается рыб-хоз нормирования выбирают рыбы чувств.к загрязнению:лососевые, сиговые. Особенность нормирования вод.экосистем в том, что ПДК рыб.хоз. имеют подтипы:высшая категория (место нерестилище, молодняка),первой категории(средние достаточно загрязненные учатски), вторая категория (лиманы, устья рек) Отличие их –содержание кислорода, самое меньшее во второй категории.

Помимо ПДК и КО опр-ся лимитирующий пок-ль вредности (ЛПВ) он опр-ся как для пит так и рыб-хоз ПДК. ЛПВ – вредная напрвленность возд-я в-ва на организм: токсикологические, сан-токсикологические, рыб-хоз, органолиптические (вкус, цвет, запах, мутность, привкус, осадок, пена и др). Для каждого вида ПДК учитывается эффект суммации, формула таже самая что в воздухе, а реально – другой подход, там теоретический подход, а здесь на практике должно вып-ся условия:в-во должно относится к одной группе ЛПВ, и д.б 1и2 класса опасности, если эти два признака совпадают то это 1-я группа аддитивности.

Почвогрунты:Для того чтобы определить степень опасности вред.в-в используют критерий ЛПВ, но его суть другая:ЛПВ для почв – признак, показывающий поступление вред.в-в в окр.среду(миграция). ЛПВ несколько видов для почв:

1)Фитотоксикологический – анализ мигрирующей части вред.в-ва в продукты ассимиляции растений (корнеплоды, семена, плоды)

2)водномиграционный – поступление вред.в-ва либо в грунтовые воды, либо в сточные(в период дождя или половодья)

3)Воздушномиграционный ЛПВ

4)Общесанитарный ЛПВ.Основным механизмом очищения яв-ся круговорот в почве и на этом основан механизм смоочищения почвы. Два механизма очистки:1)миграция, 2)физ-химический – это связывание в-в миниральных составляющих почв., некоторую часть вред.в-в разлагают микроорг-мы.Общесанитарный ЛПВ нправлен на защиту этой части организмов.

В связи с эти получется 4 варианта ПДК, главным ЛПВ будет самый жесткий. Здесь нет разделения на с/х зоны. Эффект суммации тоже учитывается. Основная проблема в 70-80 гг: «А для каких почв?»Дерново-иподз.были выбраны за основу Необходимо учитывать подвижную и валовую форму вред.в-в. В 90х годах внедрили новую технологию выработки ПДК, не стали рассматривать каждый тип почв по отдельности, а стали рассматривать почву по мех.составу и по кислотной среде. Таким образом на сегодня 2 типа ПДК – ПДК подв.формы и ПДК валовой формы (по хим.составу и кислотности)

22. Понятие «мониторинг». Виды мониторинга. Цели и задачи мониторинга. Классификации видов мониторинга. Структура экологического мониторинга. Информационный портрет экологической обстановки.

Впервые понятие мониторинга озвучено на Стокгольмской конфер. ООН в 1972 г. М. – от лат. «монитор»-вперёд смотрящий. В России Израэль разработал конц-ю мониторинга.

М.(по Израэлю) – это система наблюдений, оценки и прогноза состояния ОПС, позволяющая выделить изменения состояния биосферы на естест-м фоне под влиянием человеч-й деят-ти. М. появился в противовес термину контроль, трактовку кот. вкл-ся не только ведение и получение инф-ии, но и элементы активных действий, элементы управления.

М.(по Реймерсу) – это слежение за какими-то объектами и явлениями в приложении к среде жизни.

Экол. М. (по Снакину) – это система регулярных, длительных наблюдений в простр-ве и во времени, дающий инф-ю о состоянии ОС с целью оценки прошлого, настоящего и прогноза в будущем параметров ОС, имеющ. значение для человека.

Основные цели Э.М.:

1) Оценить показатели состояния экосистем и функц. целостности среды обитания человека;

2) Выявить причины изменения этих показ-й и оценить последствия таких измен-й;

3) Создать предпосылки для опред-я мер по исправлению возникающих ситуаций до того как будет нанесён ущерб.

Задачи ЭМ:

1) Наблюдения за источниками антропог. возд-я;

2) Наблюдения за факторами антропогенного воздействия;

3) Набл-я за состоянием ПС и происход-ми в ней процессами под возд-м антропоген. деят-ти;

4) Оценка фактического состояния ПС;

5) Прогноз измен-я состояния ПС под влиянием антропогенного возд-я и оценка прогнозируемого состояния ПС.

Уровни мониторинга:

1) Глобальный ур-нь мон-га – наблюдением охватывается мир. Слежение за общими процессами и явлениями в биосфере включая все экологические компоненты. М. ведётся несколькими госуд-ми.

2) Национальный М. Слежение за сост-м ОПС в пред-х отдельного гос-ва. ОГСНК – общегосуд. служба наблюд. и контроля создана в СССР в 1972г.

3) Региональный М.- слежение за состоянием ОПС в пред-х крупных промышленных районах интенсивно осваиваемых.

4) Локальный М. Слежение за изменением кач-ва среды в пределах насел. пунктов, промышл. центров (н/р: система наблюд-я за состоянием атмосф. воздуха в Ижевске)

5) Импактный М. – слежение за промышленными зданиями, экзогенными процессами, раб-х мест на предприятиях.

Классификация видов М

По методам ведения:

1) Дистанционный М.(авиационный, космический); 2) Биологический М. – слежение за развитием и функцион-м наиболее чувствит-х организмов экосистемы.

По объектам наблюдения:

1) Геоэкологический – мониторинг геокомпонентов ОС (вода, воздух, почва); 2) Биологический – слежение за биотическими компонентами ОС (животные, растения)

Структура ЭМ

Структура ЭМ в России тесно связана со структурой ОГСМК. Структура состоих из 3-х уровней:

1) Низкий ур-нь представляют Первичные пункты наблюдния. Наблюдение, сбор инф-ии и обобщение данных. В Ижевске это стац. посты слежение за атмосф., гидропосты на реках УР; 2) Уровень территориальных и региональных центров, осущ-х обобщение, анализ материалов и оценку состояния ОС по всей территории. нет наблюдений и сбора, здесь обобщение и обработка.; 3) Высший ур-нь. Фед. служба по гидрометеорологии и мониторингу ОС и их головные центры (геофиз. абсерватория в СПб). Обобщение и стат. обработка по всей стране в целом.

Мониторинг РФ(по закону) – комплекс выполняемых по научно-обоснов. программам наблюдений, оценок, прогнозов и разраб-х на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений, необходимых и достаточных для обеспечения управления состоянием ОС и экол. безопасности.

Экол. контроль – система мер направленная на предотвращение выявления и присечения нарушений законод-ва в обл-ти ООС, обеспечение соблюдения субъектами хоз. и иной деят-ти требований в т.ч. норм и нормат. док-в в обл-ти ООС.

В 1993 г. Правительством РФ было принято Постановление о создании единой госуд. системы экологич. мониторинга – ЕГСМ. Была призвана решать задачи: - мониторинг загрязн-я экосистем; - мон-г экологических последствий загрязнения.

Информационный портрет экологической обстановки (ИПЭО)- это совокупность графически представленных пространственно-распр-х данных, которые характер-т экологическую обстановку на определённой территории совместно с картоосновой местности. Для разработки проекта необходима следующая информация: 1) Источники поступления ЗВ в атмосферу, в водные объекты, в почву; 2) Переносы ЗВ; 3) Процессы ландшафтно- геохимического распределения ЗВ; 4) Данные о состоянии антропогенных источников загрязнения.

24. Радиоэкологические аспекты природопользования. Радиационное загрязнение, его ист., характеристики и влияние на здоровье. Нормирование ионизирующих излучений. Радиационно-экологический мониторинг

Научные открытия и развитие физ.-хим. технологий в 20 в. привели к появлению искусственных ист. радиоктивности, представляющих большую опасность для чел-ва и все биосферы. Это потенциал на много порядков превышает естественный радиационный фон, к/му адаптирована вся жив. природа. Биосфера - как часть географ. оболочки сформирована в условиях естест. радиационного фона. Ионизирующая радиация была одним из источников энергии, необходимых для возникновения и эволюции жизни на З.

Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью З. коры, проникающим космическим излучением. Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых кол-в природ. радиоизотопов с периодом полураспада более 10⁵ лет (в основном урана и тория), а также ⁴⁰К, ¹⁴С, ²²⁶Ra и ²²²Rn. Газ радон в сред. дает от 30 до 50% естественного фона радиоактивного облучения наземной биоты.

Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности - в сред. до 11-12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД (эф-ой эквивалентной дозе) в 2,5 мЗв. Эту прибавку обусловили:

а) технические источники проникающей радиации (медицин. диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия, источники сигнальной индикации и т.п.);

б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;

в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;

г) испытания и применение ядерного оружия.

Деятельность человека в несколько раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на несколько порядков - их массу на поверхности планеты.

Глав. радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и топлива, а также радиоактивные осадки, образовавшиеся в результате ядерных взрывов или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле - от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.

С 1945 по 1996 г. США, СССР, Англия, Франция и Китай произвели в надземном пространстве более 400 ядерных взрывов. В атмосферу поступила большая масса сотен различных радионуклидов, к/е постепенно выпали на всей поверхности планеты. Их глоб. кол-во почти удвоилось в связи с ядерной катастрофой, произошедшей на терр. бывшего СССР. Долгоживущие радиоизотопы (особенно цезий-137 и стронций-90) и сегодня продолжают излучать, создавая приблизительно двухпроцентную добавку к радиационному фону. Последствия атомных бомбардировок, ядерных испытаний и аварий еще долго будут сказываться на здоровье облученных людей и их потомков.

К 2000 г. человечество получило лишь 20% этой дозы. Остальную часть оно будет получать еще тысячи лет. Пока еще трудно говорить о влиянии техногенного превышения естественного фона радиации на биоту экосферы. Во всяком случае, можно прогнозировать нек/е повышение уровня мутагенеза.

Радиационные загрязнения, связанные с технологически нормальным ядерным топливным циклом, имеют локальный характер и доступны для контроля, изоляции и предотвращения эмиссий. В целом эксплуатация объектов атомной энергетики сопровождается незначительным радиационным воздействием.

Многолетние систематические измерения и контроль радиационной обстановки не обнаружили ее серьезного влияния на состояние объектов окружающей природ. среды (Израэль, 1998). дозы облучения населения, проживающего в окрестностях АЭС, не превышают 10 мкЗв/год, что в 100 раз меньше установленного допустимого уровня. Вероятность радиационных аварий реакторов АЭС сейчас оценивается как 10^-4 -10^-5 в год. Тем не менее, атомной энергетике часто приписывается наивысшая эколог. опасность.

Радиационное загрязнение- влияние на здоровье.

Биолог. воздействие радиоактивного обручения связано с его способностью ионизировать атомы в составе тканей организмов, что может приводить к соматическим и генетическим поражениям. Поскольку живая ткань на 75% сост. из воды, наиболее распространенным результатом воздействия излучений является образование высокоактивных радикалов Н⁺ и ОН- с последующим окислением ими молекул белка и соответствующими функциональными нарушениями. Возможно также прямое расщепление молекул белка, разрыв связей под воздействием излучений. Мутации происходят при поражении участков хромосом, отвечающих за те или иные наследственные признаки. К числу наиболее распространенных последствий мутаций относится развитие злокачественных опухолей, способных поражать те или иные органы, перемещаться с током крови и лимфы, образовывать метастазы.

Радиац. воздействия, будучи в подавляющем бол-ве случаев вредными и даже губит для орг-ов, в то же время являются важнейшим фактором эволюции, поскольку затрагивают генетическую основу орг-ов. Повышенный радиационный фон характерен, главным образом, для тектонически подвижных поясов, таких как Альпийско-Гималайский пояс, Кордильеры, Эфиопское нагорье и др. Именно там располагаются выделенные Н.И Вавиловым центры видообразования растений. Подавляющее бол-во мутаций, связанных с воздействием радиации губительны для конкретных особей, но единицы из миллионов мутаций оказываются удачными и дают преимущество в естественном отборе.

Радиоактивность – способность нестабильных ядер элементов (радиоактивных изотопов, радионуклидов) к самопроизвольному распаду. Следствием ядерного распада является ионизирующая радиация в виде потока альфа- и бета- частиц, гамма квантов и нейтронов. Радиоактивность измеряется специальными счётчиками. Радиоактивное излучение является канцерогенным (вызывает раковые заболевания) и мутагенным (увеличивает частоту мутаций) фактором. Естественная радиоактивность вызывается естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных кол-ах присутствуют в биосфере. Естественные радионуклеиды подразделяют на 3 группы. Первая группа включает радиоактивные элементы – элементы, все изотопы которых радиоактивны: Уран, торий, радий и радон. Во вторую группу входят изотопы «обычных» элементов, обладающих радиоактивными свойствами: калий, рубидий, кальций, циорконий и др. Третью группу составляют радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под действием космических лучей: тритий, бериллий и углерод. Искусственная радиоактивность обусловлена поступлением в биосферу радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий. Наиболее часто иск рад загрязнение вызывают изотопы: У 235, 238.

Эколог. последствия радиоактивного загрязнения следующие. Включаясь в биологический круговорот, радионуклеиды через растительную и живую пищу попадают в организм человека и, накапливаясь в нем, вызывают радиоактивное облучение.

Радиационное загрязнение, выступающее самостоятельным критерием при оценке изменения среды обитания и сост. здоровья населения, характеризует степень радиоэкологической безопасности человека по величине среднегодовой эффективной дозы. Ее единицей выступает зиверт (Зв), а в качестве оценки последствий облучения населения используется коллективная эффективная доза (произведение средней эффективной дозы по группе людей на число индивидумов в этой группе). Международной комиссией по радиологической медицине в качестве предела рекомендована доза, равная 1 м³в/год. Терр., на к/й среднегодовое значение дополнительной (сверх естественного фона) эффективной дозы облучения человека не превышает 1 мЗв/год, характеризуется как отн. удовлетвор.. При значениях 5-10 мЗв/год и более 10 мЗв/год терр. относится соответственно к зоне чрезвычайной эколог. ситуации и к зоне эколог. бедствия.

. Иониз.излучение(ИИ). Наиболее значимы след.типы ИИ:коротковолновое ЭМ излучение (рентгеновское и гамма-излучения), потоки заряженных частиц: бета-частиц (электронов и позитронов), альфа-частиц (ядер атома гелия-4), протонов, других ионов, мюонов и др., а также нейтронов. В природе ИИ обычно генерируется в результате спонтанного радиоактивного распада радионуклидов, ядерных реакций (синтез и индуцированное деление ядер, захват протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.), а также при ускорении заряженных частиц в космосе (природа такого ускорения космических частиц до конца не ясна). Искус.источниками ИИ явл-ся искус.радионуклиды (генерируют альфа-, бета- и гамма-излучения), ядерные реакторы (генерируют главным образом нейтронное и гамма-излучение), радионуклидные нейтронные источники, ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение), рентгеновские аппараты (генерируют тормозное рентгеновское излучение). По механизму взаимодействия с веществом выделяют непосредственно потоки заряженных частиц и косвенно ИИ(потоки нейтральных элементарных частиц — фотонов и нейтронов). По механизму образования-первичное (рождённое в источнике) и вторичное (образованное в результате взаимодействия излучения другого типа с веществом)ИИ. В зависимости от типа частиц и их энергии сильно различаются длина пробега и проникающая способность ИИ-от долей мм в конденсированной среде до многих км. В СИ единицей поглощённой дозы является грэй (Гр)-1 Дж/1 кг,экспозиционная доза излучения — величина, показывающая, какой заряд создаёт фотонное (гамма- или рентгеновское) излучение в единице объёма воздуха,часто применяющейся единицей экспозиционной дозы был рентген (Р).Ионизация, создаваемая излучением в клетках, приводит к образованию свободных радикалов. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести к канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.Разные типы ионизирующего излучения обладают разной ЛПЭ(линейная передача энергии), одной и той же поглощённой дозе соответствует разная биологическая эффективность излучения. Поэтому для описания воздействия излучения на живые организмы вводят понятия относительной биологической эффективности (коэффициента качества) излучения по отношению к излучению с низкой ЛПЭ (коэффициент качества фотонного и электронного излучения принимают за единицу) и эквивалентной дозы ионизирующего излучения, численно равной произведению поглощённой дозы на коэффициент качества. Нормирование осущ-тся по санитарным правилам и нормативам СанПин «Нормы радиационной безопасности». Устанавливаются дозовые пределы эквивалентной дозы для следующих категорий лиц:1)персонал — лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);2)все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий в их производственной деятельности.Основные пределы доз и допустимые уровни облучения персонала группы Б равны четверти значений для персонала группы А.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) 1000мЗв, а для обычного населения за всю жизнь — 70мЗв. Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.

Радиационный мониторинг. С целью получения объективных данных о сост. радиационной обстановки на радиоактивно загрязненных терр., а также данных, необходимых для расчета доз облучения населения и уточнения границ зон радиоактивного загрязнения, в системе Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу ОС осуществляется комплекс мероприятий по мониторингу радиоактивного загрязнения объектов ОС.

В системе Госсанэпиднадзора Министерством здравоохранения Российской Федерации осуществляется радиационно-гигиенический мониторинг продуктов питания и доз облучения населения, включающий:

а) гигиенический мониторинг продуктов питания, питьевой воды, с/х продукции из личных подсобных хозяйств;

б) мониторинг доз внутреннего и внешнего облучения критических групп насел, расчет и экспертная оценка этих доз;

в) контроль санитарно-гигиенической и эпидемиологической обстановки, проведение санитарно-профилактических мероприятий в населенных пунктах, подвергшихся радиационному воздействию;

г) совершенствование материально-технической базы, метрологическое обеспечение служб контроля, повышение квалификации специалистов.

В настоящее время идет процесс становления и развития отраслевой автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (ОАСКРО) Минатома России как подсистемы Единой государ. автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (ЕГАСКРО) на территории Российской Федерации.

Министерство РФ по атомной энергии прилагает серьезные усилия, чтобы ОАСКРО стала эффективным средством предупреждения аварийных ситуаций на предприятиях отрасли и обеспечения радиационной безопасности населения.