ББК 28081

Г95

УДК 504.054 (075.8)

Рекомендовано Міністерством освіти і науки України

як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів

(Лист МОН України №14/18.2 - 423 від 23.02.2005р.)

Друкується за ухвалою Вченої ради МДГУ ім. Петра Могили

(протокол № 6 (28) від 10.02.2005р.)

Рецензенти:

Клименко Л.П. – доктор технічних наук, професор Миколаївського державного гуманітарного університету ім. Петра Могили

Радченко М.I. - доктор технічних наук, професор Українського національного морського технічного університету ім. Адмірала Макарова,

Сербін С.І. - доктор технічних наук, професор Українського національного морського університету ім. Адмірала Макарова,

Щербак Ю.Г. – кандидат технічних наук, доцент кафедри техногенної безпеки Миколаївського державного гуманітарного університету ім. Петра Могили

Г 95 Григор’єва Л.І., Томілін Ю.А.

Нормування антропогенного навантаження на навколишнє середовище: Навчальний посібник – Миколаїв: Вид-во , 2005. – 134с.

Isbn 996-7458-81-4 ббк 73

Розглянуто основні види антропогенного навантаження на навколишнє природне середовище та наведено сучасні принципи їх нормування. Описано процеси розповсюдження в атмосферному повітрі та у водному середовищі речовин, які надходять до них в результатів викидів та скидів підприємств. Розглянуто методи визначення концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі та в водних об’єктах в залежності від умов їх викиду та скиду. Наведено методи розрахунку гранично-допустимих викидів та гранично-допустимих скидів шкідливих речовин в атмосферне повітря та в водні об’єкти згідно санітарно-гігієнічному принципу нормування. Окремий розділ присвячено існуючим підходам до екологічного нормування антропогенного навантаження на природне середовище.

Для студентів вищих закладів освіти. Може бути корисним екологам, біологам та фахівцям в області екологічної безпеки.

Григор’єва Л.І., Томілін Ю.А., 2005

ISBN 996-7458-81-4 Вид-во , 2005

Зміст:

Вступ 7

Розділ 1.антропогенне навантаження на навколишнє середовище 12

§1.1. Забруднення повітряного середовища 12

§1.2. Забруднення водного середовища 14

§1.3.Забруднення ґрунтів 19

§1.4. Сучасні екологічні підходи до існування 21

1.4.1. Поняття нообіогеоценозу 21

1.4.2. Світові тенденції розвитку нооценозу енергетики. 25

1.4.3. Атомна енергетика в Україні. 31

1.4.4.Вплив на довкілля різних джерел енергії та основні екологічні вимоги існування нооценозу енергетики 35

Розділ 2. Основні поняття і принципи нормування 41

§2.1. Види антропогенного навантаження та його нормування 41

§2.2. Принципи та критерії визначення рівня забрудненості повітряного середовища 47

§2.3. Принципи та критерії визначення рівня забрудненості водного середовища 51

§2.4.Принципи та критерії визначення рівня забрудненості ґрунтів 56

§2.5. Принципи та критерії нормування радіаційного навантаження 59

Розділ 3. Оцінка рівня забрудненості 65

атмосфери 65

§3.1. Класифікація категорій стійкості атмосфери 65

§3.2.Класифікація джерел викиду забруднювачів 71

§3.3. Умови та шляхи надходження шкідливих речовин в атмосферне повітря 74

§3.4. Методи розрахунку розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі 81

3.4.1. Розрахунок та побудова зон аеродинамічної тіні 81

3.4.2. Розрахунок розсіювання домішок в повітрі при викидах з низьких джерел 85

3.4.3. Розрахунок розсіювання домішок в повітрі при викидах з наземних джерел 89

3.4.4. Розрахунок розсіювання домішок в повітрі при викидах з високих джерел 91

РОЗІДЛ 4. мЕТОДИ розрахункУ гранично-допустимих норм впливу на атмосферне повітря 113

§4.1. Основні принципи та послідовність робіт при встановленні гранично-допустимих норм 113

§4.2. Розрахунок фонової концентрації 117

§4.3. Розрахунок мінімального коефіцієнту розбавлення домішок в атмосфері 118

§4.4. Розрахунок мінімальної висоти джерела викиду шкідливих речовин в атмосферне повітря 135

Розділ 5. Розповсюдження шкідливих речовин у водному середовищі 138

§5.1. Особливості міграції шкідливих речовин у водному середовищі 138

§5.2. Оцінка забруднення водного середовища 145

розділ 6. Методи розрахунку гранично-допустимих скидів шкідливих речовин у водне середовище 149

§6.1. Розрахунок ГДС хімічних речовин у водні об’єкти 149

§6.2. Розрахунок ГДС радіоактивних речовин у водні об’єкти 150

Розділ 7. Екологічна оцінка ҐРУНТІВ 155

§7.1. Грунтово-екологічний моніторинг 155

§7.2. Критерії екологічної оцінки ґрунтів 156

РОЗДІЛ 8. Екологічне нормування антропогенного навантаження на природне середовище 159

§8.1. Принципи екологічного нормування антропогенного навантаження на навколишнє середовище 159

§8.2. Сучасні підходи до екологічного нормування антропогенного навантаження на навколишнє середовище 161

§8.3. Формування системи екологічного нормування 166

Додатки 169

Список використаних джерел: 176

Вступ

На міжнародному форумі в Ріо-де-Жанейро у 1992р. було прийнято рішення “сталого розвитку” світового співтовариства, суть якого полягає в тому, що ніякий вплив людської діяльності на оточуюче природне середовище не повинен змінювати його головні властивості і функціональні особливості, а недостатнє наукове обґрунтування тієї чи іншої екологічної небезпеки природного середовища не можуть слугувати основою для неприйняття заходів з його охорони і захисту. Через таку принципову зміну стратегії в сторону охорони природного середовища (ПС) важливе значення набуває оволодіння знаннями з оцінки розповсюдження речовин у навколишньому природному середовищі при їх викидах та скидах підприємствами або при їх надходженні у ПС через аварійні процеси на виробництві.

Відповідно до природоохоронного законодавства України нормування якості навколишнього середовища відбувається з метою встановлення допустимих (граничних) норм дії шкідливих речовин, які забезпечують екологічну безпеку населення, збереження генофонду та раціонального використання і поновлення природних ресурсів в умовах сталого розвитку господарської діяльності людства. При цьому дію шкідливих факторів пов’язують з антропогенною діяльністю, яка вносить фізичні, хімічні та біологічні зміни в природне середовище в процесі реалізації економічних, рекреаційних і культурних потреб людини.

Техногенне забруднення ПС регламентується відповідними нормативними документами. Нині нормування присутності техногенних сполук у природних біоценозах базується на пріоритетності захисту насамперед людини. Це є головним при встановленні меж гранично допустимих концентрацій (ГДК) таких сполук у воді, повітрі і продуктах харчування.

Однак, людина не є найчутливішим з біологічних видів, і принцип “захищена людина – захищені екосистеми” не є вірним. Санітарно-гігієнічне нормування охоплює усі середовища і різні шляхи надходження шкідливих речовин в організм, але рідко відображає комбіновану дію речовин, а також не враховує ефектів комплексної і поєднаної дії всього різноманіття фізичних, хімічних і біологічних факторів зовнішнього середовища.

В умовах нарощування екологічно значимих виробництв регламентація шкідливого впливу лише за цими стандартами часто не забезпечує захисту природних екосистем. Екологічне нормування вважає допустимим таке навантаження на екосистему, під дією якого відхилення від нормального стану системи не перевищує природних змін, не викликає небажаних наслідків у живих організмах і не веде до погіршення якості середовища.

Встановлення нормативів якості навколишнього середовища засновано на концепції граничності шкідливої дії мінімальної дози речовини, при дії якої в організмі виникають зміни, які виходять за межі фізіологічних і пристосувальних реакцій або викликають в живому організмі відгук, котрий не можна компенсувати гомеостазними механізмами.

Система екологічних нормативів передбачає міждисциплінарну діяльність і постійне вдосконалення екологічних норм і правил на основі тісної взаємодії спеціалістів різного профілю. При розробці наукових основ системи екологічного нормування використовується, як мінімум, два підходи, які засновані на різних уявленнях про шляхи збереження глобальних умов існування людства. Перший підхід допускає, що людство візьме на себе регулюючі функції по забезпеченню стабільності біогеохімічних циклів в планетарному масштабі. Він відображує технократний спосіб мислення. Другий підхід заснований на уявленнях про регуляторну функцію біосфери, яка може успішно здійснюватися тільки при збереженні природного стану екологічних систем різного рангу. Вихідним моментом тут є концепція планетарної ролі живої речовини В. І. Вернадського.

Найвищий рівень екологічної регламентації передбачає обмеження загального антропогенного навантаження на елементарну ландшафтно-географічну одиницю, яка інтегрує все різноманіття діючих природних і техногенних факторів.

Санітарно-гігієнічні і екологічні нормативи визначають якість зовнішнього середовища по відношенню до здоров’я людини і стану екосистем, але не вказують на джерело шкідливої дії і не регулюють його діяльність. Нормативні вимоги до джерел шкідливої дії відображують науково-технічні нормативи. До них відносяться нормативи викидів і скидів шкідливих речовин (ГДВ і ГДС), а також технологічні, будівельні та інші норми і правила з охорони природного середовища. В основу встановлення науково-технічних нормативів покладено наступний принцип: при умові виконання цих нормативів об’єктами господарської діяльності вміст будь-якої суміші у воді, в повітрі і в ґрунті повинен задовольняти вимоги санітарно-гігієнічного нормування.

Автори даного посібника мали за мету якомога повніше показати важливість нормування якості навколишнього середовища для розв’язання проблем охорони здоров’я людини, запобігання негативних соматичних і генетичних змін в живому організмі і поліпшення якості довкілля, ознайомити студентів з методологією визначення рівнів забруднення атмосферного повітря, водного середовища і ґрунтів, а також з принципами нормування вмісту шкідливих речовин в об’єктах навколишнього середовища.

Автори розробили структуру цього навчального посібника, виходячи з вимог екологічної освіти і практичної діяльності спеціаліста-еколога.

Окремими розділами в посібнику представлено: оцінка ступеню забруднення атмосфери, методи розрахунку гранично-допустимих концентрацій шкідливих речовин та гранично-допустимих викидів їх у повітря, розповсюдження шкідливих речовин у водному середовищі, методи розрахунку гранично-допустимих скидів шкідливих речовин у водне середовище та екологічної оцінки ґрунтів. Наприкінці окрема тема присвячена існуючим сьогодні підходам до екологічного нормування антропогенного навантаження на довкілля та розглянуто підхід, який базується на використанні поняття радіоємності екосистеми в якості показника її стабільності та надійності (на основі методології радіоємності екосистем, викладеної в роботах проф. Кутлахмедова Ю.О. [21-24].

Свого часу було видано чудові книжки з теми нормування антропогенного навантаження на природне середовище: Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды – М.: Гидрометеоиздат, 1984 – 560с.; Беспамятнов Г.П., Костов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л., Химия, 1985г.-528с.; Джигирей В.С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: навч. посіб. – 2-ге вид., стер. – К.: Т-во “Знання”, КОО, 2002. – 203с. та інші. Проте відтоді в нормуванні природного середовища з’явилися нові погляди, методи, підходи. В даному посібнику розглянуто основні види антропогенного забруднення навколишнього природного середовища та показано сучасні методи визначення їх розміру і принципи нормування.

Автори висловлюють сердечну подяку рецензентам посібника д.т.н., проф. Клименку Л.П., д.т.н., проф. Радченку М.І., д.т.н., проф. Сербіну С.І., к.т.н., доц. Щербаку Ю.Г., які не зважаючи на свою надзвичайну зайнятість, знайшли можливість вникнути в суть цієї праці і допомогти в підготовці її до видання.

Розділ 1.антропогенне навантаження на навколишнє середовище

Основними факторами антропогенного впливу на навколишнє середовище є скиди забруднених стічних вод у природні поверхневі водні об’єкти, викиди шкідливих речовин в атмосферу, забруднення ґрунтів.