24. Геофизико - геохимическая группа критериев

Эта группа критериев используется для оценки химического, бактериологиче­ского, механического загрязнения подземных вод, почв, пород зоны аэрации и дон­ных осадков. Она охватывает все компоненты литосферы и позволяет определять уровень их техногенного загрязнения и интенсивность природных геохимических аномалий.

Для химического загрязнения, включающего фенолы, хлорфенолы и другие химические вещества, тяжелые и другие металлы, нитраты, пестициды и нефте­продукты, оценка уровня загрязнения осуществляется через ПДК или коэффици­ент суммарной загрязненности (Z_c); для бактериологического - через колититр; механического - через ПДК для взвесей. В тех случаях, когда на загрязнитель (полютант) отсутствует ПДК (чаще всего это встречается при оценке загрязненности пород зоны аэрации, иногда почв и донных осадков), определение степени загряз­нения проводится от фоновых значений или кларков, фиксируемых на априори не­загрязненных территориях. При этом необходим дифференцированный подход к токсикантам с учетом класса их опасности, определяемым ОСП 72-87.

Таблица 20. Общая оценка эколого-геологических условий на основе загрязнении компонентов литосферы

Оценочный		Состояние эколого-геологнческнх условии
	Удовлетвори-	Условно удовлетво-	Неудовлетвори-	Катастрофическое
	тельное	рительное	тельное
Концентрация	Фоновая или	Компоненты 2-го	Компоненты 2-го	Компоненты 2-го
всех определя-	ниже ПДК	и 3-го классов	и 3-го классов	и 3-го классов
емых элементов		опасности - в пре-	опасности - в пре-	опасности более
и соединении		делах 1-5 ПДК,	делах 5-10 ПДК,	10 ПДК, 1-го клас-
		1-го класса опас-	1-го класса опас-	са опасности - бо-
		ности - на уровне	ности - 1 -5 ПДК	лее 5 ПДК
		ПДК

В общем виде такая оценка осуществляется на основе табл. 20, где дана количественная ранжировка всех определяемых элементов (от ПДК или фона) по четырем классам состояния литосферы и ее компонентов. Предлагаемая таблица позволяет оценить состояние литосферы по любому из загрязнителей или их сумме.

Для отдельных компонентов литосферы существуют более дифференцированные показатели оценки.

Донные осадки. Количественную оценку их эколого-геологического состояния можно проводить на основе серии методических рекомендаций ИМГРЭ. Однако отсутствие собственных гостируемых или нормативных характеристик вызывает необходимость либо обращаться к фоновым показателям как точке отсчета нормального геохимического состава донных отложений, либо использовать ГОСТы и СН, разработанные для почв. Геодинамические и ресурсные показатели для донных осадков вообще не существуют, хотя необходимость их сомнений не вызывает. Примером этому являются сложные экологические проблемы с донными осадками Великих озер Северной Америки, донными осадками практически всех рек в зоне интенсивного техногенного освоения.

Почвы (как первый геохимический барьер). К прямым критериям оценки состояния собственно почвенного покрова относятся характеристики его загрязнения различными токсикантами. Все их многообразие рассмотрено в соответствующих нормативных документах (см.табл. 16).

Анализ публикаций по этому вопросу позволяет предложить укрупненные показатели оценки техногенной загрязненности почв с количественным ранжированием значении по классам состояний (табл. 21).

Подземные воды. Прямые критерии оценки качества подземных вод разработаны; они базируются на требованиях ПДК и СПнН и обеспечены соответствующими нормативно-методическими документами (см.табл. 16). Они дают оценку уровня загрязненности подземных вод с позиции питьевого и технического водоснижения и рыбоводства. В 1995 г, В.М. Гольдбергом в качестве критерия оценки

Таблица 21 Укрупненные показатели оценки техногенной загрязненности почвенного покрова с ранжированием значений по классам состоянии (по Б.В.Виноградову)

Критерий оценки	Состояние эколого-геологических условий
	Удовлетвори­тельное	Условно удовлет­ворительное	Неудовлетвори­тельное	Катастроф нческое
Содержание легко растворимых солей, % мас. Содержание токсичных солей, % мас. Содержание пести­цидов, ПДК Содержание полю-тантов, ПДК Содержание нефти и нефтепродуктов, % мас.	Менее 0,6 Менее 0,3 Менее 1,0 Менее 1,0 Менее 1,0	0,6-1,0 0,3-0,4 1,0-2,0 1,0-3,0 1,0-5,0	1,0-3,0 0,4-0,6 2,0-5,0 3,0-10,0 5,0-10,0	Более 3,0 Более 0,6 Более 5,0 Более 10,0 Более 10,0

подземных вод были предложены площадной показатель и определение точек от­счета для фиксируемых изменений. В качестве первого, для характеристики масш­таба загрязнения подземных вод предложен геодинамический критерий оценки -площадь, область загрязнения F (в км ), а в качестве точек отсчета - качество под­земных вод в естественном состоянии С и предельно допустимая концентрация за­грязняющих веществ в подземных водах с учетом цели их использования. Таким образом, оценка состояния подземных вод дается по двум прямым критериям: их качеству и площади загрязнения, что нашло отражение в табл. 22, где эти харак­теристики ранжированы по классам состояния подземной гидросферы.

Таблица 22Критерии оценки загрязненности подземных вод (по В.М.Гольдбергу)

Оценочный показатель	Класс состояния подземной гидросферы
	I (нормальное)	II (с негативными изменениями)	III (кризисное)	IV (бедственное)
Соотношение содержания элемента (С) и ПДК Область загрязнения F, км2	С<ПДК Отсутствует или менее 0,5 км2	С = 3-5 ПДК 0,5-5,0	С= 5-10 ПДК 5,0-10,0	С>10 ПДК > 10

В первой зоне (классе) не требуется никаких специальных природоохранных мер, кроме соблюдения законодательства и осуществления контроля за качеством подземных вод. Во второй зоне необходимы ограничительные меры, а в третьей и четвертой зонах - незамедлительное осуществление специальных защитных мер.

Геофизическая группа критериев

Практически для всех геофизических полей - электромагнитного, вибрацион­ного, геомагнитного - можно говорить только о пороговых значениях прямых кри­териев оценки (в кВ/м, В/м), выраженных через ПДУ (предельно допустимые уровни). Они отражают гигиеническое нормирование (норматив) биологического воздействия электрических и электромагнитных полей, неблагоприятно влия­ющих на человеческий организм.

Выделяются следующие предельные значения напряженности электромаг­нитного поля для населения (в кВ/м): в пределах жилой застройки - 0,5; на пересе­чении ЛЭП с автодорогами - 1,0. ПДУ напряженности электромагнитного поля для населенных мест с учетом диапазона радиоволн составляют (в В/м): длинных (частота 0,3-300,0 кГц, длина 10-1 км) - 20; средних (частота 0,3-3,0 мГц, длина 1,0-0,1 км) - 10; коротких (частота 3-30 мГц, длина 100-10 м) -4; ультракоротких (частота 30-300 мГц, длина 10,0-1,0 м) — 2. Для магнитных полей по данным зару­бежных исследователей допустимая напряженность магнитного поля, в котором может находиться человек, не должна превышать 50 000 н'Гл, т.е. напряженности геомагнитного поля Земли.

Для вибрационных полей положение с критериями оценки их воздействия на биоту еще более сложное, так как резонансные частоты отдельных частей тела человека отличаются между собой на 10-20 Гц и, кроме того, зависят от вибропе­ремещения (мм), частоты (Гц) и виброускорения (см/с²). Все эти характеристики должны входить в состав критериев оценки. По мнению Г.С.Вахромеева, неблаго­приятное воздействие на человека оказывает вибрация с частотами 1-30 Гц.

Исходя из сказанного можно констатировать:

критериями оценки аномальных и биологически негативных воздействий гео­физических полей являются прямые критерии оценки их уровня напряженности и частоты колебаний;

узаконенных (нормативных значений) предельно допустимых уровней пока нет. Их значения регламентированы научными проработками и правилами техни­ки безопасности для некоторых полей;

вопросы градации этих полей по уровню воздействия на биоту требуют даль­нейших разработок.

Как уже отмечалось, оценка действия ионизирующей радиации на живые ор­ганизмы оценивается либо в грэях (Гр), т.е. поглощенной дозой, либо в зивертах (Зв), т.е. эффективной эквивалентной дозой. Однако для компонентов литосферы наи­более часто используются так называемые внесистемные единицы - кюри (Ки), рентген (Р). Их содержательное значение и соотношения между ними приводятся в табл. 23.

Таблица 23 Характеристики ионизирующего излучения

Величина	Система единиц СИ	Внесистемная единица	Соотношение
			между единицами
Активность	Беккерель (Бк), равен од-	Кюри (Ки), равно 3,7-1010	1Ки = 3,7*1010расп/с =
	ному распаду в секунду	распадов в секунду	= 3,7*1010Бк
Экспозици-	Кулон на килограмм	Рентген (Р) - доза фотон-	1 Кл/кг = 3,38*103 Р
онная доза	(Кл/кг) - экспозиционная	ного излучения, при кото-	1 Р = 2,58*10-4Кл/кг
	доза фотонного излуче-	рой корпускулярная эмис-
	ния, при которой корпу-	сия, возникающая
	скулярная эмиссия в су-	в 1 см воздуха, создает
	хом воздухе массой 1 кг	ионы, несущие I СГСЕ
	производит ионы, несу-	количества электричества
	щие заряд каждого зна-	каждого знака
	ка, равный 1 Кл
Поглощен-	Грэй (Гр) соответствует	Рад (рад) соответствует	1 Гр = 1 Дж/кг =
ная доза	поглощенной энергии	поглощенной энергии	= 104 эрг/г = 100 рад
	1 Дж ионизирующего	100 эрг на 1 г вещества
	излучения любого вида,
	переданной облученно-
	му веществу массой 1 кг
Эквивалент-	Зиверт (Зв) - эквивалент-	Бэр (бэр) - энергия любого	1 Зв= 100 бэр
ная доза	ная доза любого вида из-	вида излучения, поглощен-	1 бэр = 1 * 10-2Зв =
	лучения, поглощенная	ная в 1 г ткани, при кото-	=10 мЗв
	в 1 кг биологической	рой наблюдается тот же
	ткани, создающая такой	биологический эффект,
	же биологический эф-	что и при поглощенной
	фект, как и поглощенная	дозе в 1 рад фотонного
	доза в 1 Гр фотонного	излучения
	излучения

В соответствии с основными положениями законодательства Российской Фе­дерации о статусе загрязненных территорий установлено пороговое значение среднегодовой эффективной эквивалентной дозы облучения в 1 мЗв (0,1 бэр), ко­торому соответствует плотность радиоактивного загрязнения почв и пород Cs-137 в 1 Ки/км² (разработки АН СССР для районов, пострадавших от аварии на Черно­быльской АЭС, утвержденные правительством Российской Федерации 17 мая 1991 г.). Ниже этих значений условия проживания и трудовая деятельность населе­ния не требуют ограничений. По нашей терминологии это класс удовлетворитель­ного состояния эколого-геологических условий. На территориях, где плотность радиоактивного загрязнения почвы Cs-137 превышает указанный норматив, выде­ляется еще ряд зон с разными условиями проживания населения (табл. 24).

В 1997 г. вышел в свет нормативный документ - "Свод правил по инженерно-экологическим изысканиям для строительства" (СП-11-102-97), в котором приведены количественные критерии оценки при исследовании радиационной обста­новки, увязанные с Федеральным Законом "О радиационной безопасности населе­ния" и Законом РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населе­ния". В нем территории со среднегодовым значением эффективной дозы облуче­ния (сверх природного фона) в диапазоне 5-10 мЗв/год отнесены к зоне чрезвычай­ной экологической ситуации (зоне кризиса), а более 10 мЗв/год - к зоне экологиче­ского бедствия. Другими словами - ранжирование радиационного поля и дозы об­лучения обеспечены прямыми количественными характеристиками.

Таблица 24. Соотношение зон отселения и ограничения проживания с классами состояния эколого-геологических условий приповерхностной части литосферы

Зона по концепции АН СССР	Оценочные критерии			Класс состояния
	Cs-137	Sr-90	Ри-239	эколого-геологических
				условий
Отчуждения (запрещено	Более 40 Ки/км2	-	-	Катастрофи-
постоянное проживание)				ческий
Отселения (население	40-15 Кн/км2	Более	Более
подлежит отселению)		3 Ки/км2	0,1 Ки/км2
	Более 5 мЗв	—
	(0,5 бэр)
Проживания с правом	15-5 Ки/км2	-	-	Неудовлетвори-
на отселение (постоянный	Более 1 мЗв			тельный
медицинский контроль,	(0,1 бэр)
обязательные защитные
мероприятия)
Проживания с льготным	5-1 Ки/км2	-	-	Условно удов-
социально-экономическим	Менее 1 мЗв			летворительный
статусом	(менее 0,1 бэр)
Нерегламентированного	Менее 1 Ки/км2	-	-	Удовлетвори-
проживания	Менее 1 мЗв			тельный
	(менее 0,1 бэр)