3й курс (Арх) / Лекции / Тема VI.Нормування якості НС

1

ТЕМА VI. НОРМУВАННЯ ЯКОСТІ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

План:

1.Загальні засади нормування якості НС.

2.Небезпеки в навколишньому середовищі.

3.Нормування якості водних об’єктів.

4.Нормування якості грунту.

5.Нормування якості атмосферного повітря.

6.Моніторинг якості повітря в Україні.

7.Моніторинг якості повітря в ЄС

1. Загальні засади

Формою нормування антропогенних впливів на навколишнє середовище є екологічне нормування, яке являє собою комплекс заходів для встановлення лімітів, у межах яких допускається зміна природного середовища.

Система екологічних нормативів включає: нормативи екологічної безпеки (гранично допустимі концентрації забруднюючих речовин у навколишньому середовищі, гранично допустимі рівні акустичного, електромагнітного, радіаційного та іншого шкідливого впливу на навколишнє середовище, гранично допустимий вміст шкідливих речовин у продуктах харчування), гранично допустимі викиди та скиди у навколишнє середовище забруднювальних хімічних речовин, рівні шкідливого впливу фізичних та біологічних факторів.

Екологічні нормативи повинні відповідати вимогам охорони навколишнього середовища та здоров’я людей від негативного впливу його забруднення.

Екологічні нормативи розробляють і вводять у дію державні природоохоронні органи, органи охорони здоров’я та інші уповноважені на те державні органи.

Екологічне нормування проводиться щодо всіх небезпечних речовин.

Небезпечними називають речовини, що надходять до навколишнього середовища як продукти або супутні утворення людської діяльності, які являють пряму або опосередковану загрозу людині чи навколишньому середовищу і знешкодження яких у поточний момент часу може бути здійснене тільки завдяки значним техніко-економічним і організаційним витратам.

Усі шкідливі речовини за ступенем небезпечної дії на людину поділяють на чотири класи:

I - надзвичайно небезпечні (нікель, ртуть);

II - високонебезпечні (сірководень, двооксид нітрогену); III - помірно небезпечні (сажа, цемент);

IV - малонебезпечні (бензин, фенол).

2

Під якістю навколишнього середовища в широкому сенсі прийнято розуміти ступінь відповідності природних умов потребам людей або інших живих організмів.

Нормування якості середовища – це встановлення граничних значень показників якості, в яких допустима зміна цих показників.

Нормування якості середовища зводиться до нормування якості води (питної води або для поливу земель), якості повітря (атмосферного або в житлових і виробничих приміщеннях) і якості грунту.

Санітарно-гігієнічні нормативи. Для обліку впливу хімічного забруднення на здоров'я людини введені різні міжнародні і національні норми, або нормативи.

Норма забруднення - це гранична концентрація вмісту речовини в середовищі, що допускається нормативними актами.

Санітарно-гігієнічні нормативи - сукупність показників санітарногігієнічного стану компонентів навколишнього середовища (повітря, води, грунту і ін.), визначуваних величиною рівнів їх забруднення, не перевищення яких забезпечує нормальні умови життя і безпеку для здоров'я.

Найбільшого поширення в світі набули нормативи ВООЗ. У нашій країні статус державних стандартів в цій області одержали гранично-допустимі концентрації (ГДК), що визначають максимальний рівень присутності хімічних забруднюючих речовин в повітрі, воді або грунту.

Гранично-допустима концентрація (ГДК) - санітарно-гігієнічний норматив, визначуваний як максимальна концентрація хімічних речовин в повітрі, воді і грунту, який при періодичній дії або впродовж всього життя не робить шкідливого впливу на здоров'я людини і його потомства.

Розрізняють ГДК максимально разові (ГДКм.р. ) і середньодобові (ГДКс.д.), ГДК для робочої зони (ГДК р.з.) і для населеного пункту (ГДК н.п.).

Що шкідливіша речовина, то складніше здійснити захист атмосферного повітря і то нижчий його ГДК. Для кожної речовини встановлюються два нормативи: максимальна разова і середньодобова.

ГДКм.р. - основна характеристика небезпеки шкідливої речовини. Встановлена для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлової чутливості, біоелектричної активності головного мозку) при короткочасному впливові атмосферних домішок. З цього нормативу оцінюються речовини, що володіють запахом або впливають на інші органи чуття людини.

ГДКс.д. – встановлена для попередження загально-токсичного, канцерогенного, мутагенного та іншого впливу речовини на організм людини. Речовини, які оцінюються за цим нормативом, мають здатність тимчасово або постійно накопичуватися в організмі людини.

ГДК р.з. — це концентрація, яка за щоденного 8-годинного перебування (крім вихідних днів) на роботі (не більш як 41 година на тиждень) протягом усього робочого стану не може спричинити захворювань чи відхилень у стані здоров’я людей для нинішнього та наступного поколінь.

ГДК н.п. враховує перебування людей цілодобово. Всі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони порівнюються з максимальними

4

1. Організм реагує не на конкретний забруднювач окремо, а на всю сукупність забруднюючих речовин у цілому. Але таких комплексних нормативів немає й бути не може, оскільки кількість комбінацій забруднюючих речовин дуже велика.

2.Оцінки кількості забруднюючих речовин отримують звичайно при одноразових обліках, безперервний контроль досить дорогий. Добова і сезонна динаміка при обліках не вивчаються. Невипадково ряд підприємств роблять викиди шкідливих речовин пізно вночі.

3.ГДК установлюють на основі дослідів над тваринами і часто вони недостатньо обґрунтовані. Невипадково в різних країнах ГДК сильно відрізняються. До того ж ГДК мало диференційовані та не враховують віку і стану здоров’я людини.

Інтегральні нормативи якості. Якби в компонентах навколишнього середовища опинилося тільки по одній забруднюючій речовині, то норматив у вигляді ГДК був би цілком достатнім, щоб забезпечити прийнятну якість середовища. Проте в реальних умовах у воді, повітрі або грунті одночасно присутня велика кількість різних забруднюючих речовин, що робить використання ГДК для контролю якості середовища недостатнім. Тому на практиці застосовують різні інтегральні нормативи якості, що дозволяють враховувати одночасну присутність в компонентах середовища, принаймні, декількох забруднюючих речовин, які найбільшою мірою визначають (погіршують) її якість.

Прикладами інтегральних нормативів є широко використовувані у вітчизняній природоохоронній практиці індекси забруднення атмосферного повітря і води. Зокрема, один з індексів забруднення атмосфери враховує до шести пріоритетних забруднювачів. Іншим прикладом застосування інтегральних нормативів є використання методів біоіндикації, заснованих на визначенні ступеня дії комплексного забруднення на умови існування мікроорганізмів, риб і інших видів живих організмів.

Гранично-допустимі викиди і скиди. Для управління якістю середовища широко застосовується ще один вид санітарно-гігієнічних нормативів - граничнодопустимий викид (ГДВ) забруднювачів в атмосферу і граничнодопустимий скид (ГДС) у водоймища і в гpунт.

Гранично-допустимий викид (скид), що встановлюється державними органами охорони навколишнього природного середовища, визначає граничну масу конкретних забруднювачів, що викидаються в навколишнє середовище, для кожного стаціонарного або пересувного джерела забруднення.

При викидах (скидах) у навколишнє середовище речовин, для яких не встановлено ГДК, органи охорони природи мають право прийняти рішення про зупинення роботи підприємств або їхніх окремих виробництв. Введення в експлуатацію нових виробництв, у викидах (скидах) яких містяться речовини без встановлених ГДК, заборонено.

5

2. Небезпеки в навколишньому середовищі

Небезпека - це речовина чи дія, що можуть спричинити травму, хворобу, економічні збитки чи шкоду навколишньому середовищу.

За характеристикою процесів, що викликають небезпеки останні можна класифікувати:

-фізичні небезпеки: електромагнітні і електричні поля, іонізуюча радіація, шуми, пожежі, повені, посухи, торнадо, урагани, зсуви, землетруси, виверження вулканів;

-хімічні небезпеки: шкідливі хімічні забруднення вітря, води, грунту, продуктів харчування;

-біологічні небезпеки: хворобо небезпечні бактерії і віруси, паразити, пилок рослин;

-соціальні небезпеки: побутові і виробничі умови життєдіяльності, якість харчування, вживання наркотиків, пияцтво, СНіД, бідність.

За напрямком дії небезпеки їх розрізняють;

-Токсичні речовини: хімічні елементи або сполуки, що смертельні для людей в малих дозах, або смертельні для 50% кількості піддослідних тварин при певних концентраціях. Прикладами являються нервовопаралітичні гази, токсин ботули, цеаністий калій, героїн, хлористі гідро карбонати (ДДТ, діоксін), органофосфатні пестициди. Більшість токсичних речовин постачається в навколишнє середовище промисловістю.

-фізично небезпечні речовини: хімічні з'єднання, що можуть спричиняти шкоду завдяки пальності і вибуховості, подразнити або пошкодити шкіру чи тканини тіла (концентровані кислоти і луги), або викликати алергічну реакцію імунної системи (алергени).

-Канцерогенні речовини, дії і фактори: хімікати, іонізуюче випромінення, віруси, які спричиняють ріст злоякісних пухлин або ракових утворень.

-Мутагени: хімікати, іонізуюче і електромагнітне випромінення, які можуть викликати мутацію (спадкові зміни в молекулах ДНК генної основи хромосом).

-Тератогени: хімікати, іонізуюче випромінення, віруси, що спричиняють уроджені дефекти. Серед хімікатів такою дією відомі кофеїн, важкі

метали, кадмій, свинець, ртуть.

Біологічні небезпеки головним чином пов'язані з захворюванням людей. Розрізняють, хвороби інфекційні і неінфекційні.

3. Нормування якості водних ресурсів

В залежності від мети використання встановлені три категорії водойм: 1- господарчо-питного (безпосереднє вживання води); 2- культурно-побутового призначення (спорт, купання); 3- рибгосподарчого призначення.

Нормування скидів забруднювальних речовин у навколишнє середовище виконується шляхом встановлення гранично допустимих скидів речовин із стічними водами у водні об’єкти (ГДС).

6

ГДС — це маса речовин у стічних водах, максимально допустима до відведення з установленим режимом у даному пункті водного об’єкта за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води у контрольованому пункті.

ГДС встановлюється з урахуванням ГДК в місцях водоспоживання, асиміляційних властивостей водного об’єкта і оптимального розподілу маси речовин, що скидаються, між водокористувачами, які скидають стічні води.

Гранично допустима концентрація домішок у воді водного об’єкта — це такий нормативний показник, який включає несприятливий вплив на організм людини і можливість обмеження чи порушення нормальних умов господарсько-питного, побутового та інших видів водокористування.

Гранично допустимі концентрації основних забрудників питної води за розробками Всесвітньої Організації Охорони здоров’я (ВООЗ) наведені в

табл. 1.

7

Нормуються: вміст плаваючих домішок, запах, присмак, колір, температура води, значення кислотності рН, склад і концентрація мінеральних домішок, кількість у воді кисню, гранично допустима концентрація отруйних і хвороботворних бактерій.

Нормування кількості шкідливих та отруйних речовин у воді здійснюють за принципом лімітуючого показника шкідливості (ЛПШ), під яким розуміють найбільш ймовірний вплив кожної речовини.

При нормуванні якості води у водоймищах 1-ї категорії використовують три види ЛПШ: санітарно-токсикологічний, загальносанітарний та органолептичний. Для водоймищ 2-ї категорії використовують додатково токсикологічний і рибогосподарський ЛПШ. Відповідно встановлюються гранично допустимі концентрації шкідливих речовин окремо для 1-ї і 2-ї категорій водоймищ.

За умови багатокомпонентного складу шкідливих речовин сумарну дію на санітарний стан водоймища декількох шкідливих речовин визначають за формулою:

і

∑ ГДКСі і ≤ 1

і

де Сі — концентрація і-ї шкідливої речовини у воді водоймища, мг/дм3; ГДКі — граничнодопустима концентрація і-ї шкідливої речовини, мг/дм3.

На території України з 2010 року якість питної води нормується документом – ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеною для споживання людиною».

4. Нормування якості грунту

Нормування здійснюється за такими напрямами:

-вміст шкідливих речовин в ґрунті на сільськогосподарських угіддях;

-накопичення токсичних речовин на території підприємства;

-забруднення ґрунтів у житлових районах.

Встановлено норматив, який визначає допустимий рівень забруднення ґрунту шкідливими хімічними речовинами – ГДКгр для орного шару ґрунту.

ГДКгр – це концентрація шкідливої речовини у верхньому орному шарі ґрунту, яка не повинна чинити прямого або опосередкованого негативного впливу на контактуючі з ґрунтом середовища (атмосфера та гідросфера) і на здоров'я людини, а також на самовідновлювану властивість ґрунту.

Принцип нормування вмісту хімічних сполук в ґрунті заснований на припущенні, що надходження цих сполук в організм біологічних істот, а переважно в організм людини і тварин, відбувається через контакту

Номенклатура ГДК хімічних речовин в ґрунті складає декілька видів найменувань.

За ступенем шкідливості хімічні речовини за умови їх систематичного проникнення у ґрунт розташовуються в такій послідовності:

пестициди та їх метаболіти, важкі метали, мікроелементи, нафтопродукти, сірчисті сполуки, речовини органічного синтезу тощо.

8

В ґрунтах нормується в основному вміст пестицидів, тобто отрутохімікатів, які використовуються для боротьби із шкідниками, хворобами, бур'янами, паразитами, гризунами - інсектицидів, фунгіцидів, гербіцидів, акарицидів тощо.

Пестициди – це хімічні сполуки (речовини), які використовуються як засоби захисту рослин і тварин від шкідливих організмів. Залежно від ступеня небезпечності для людей і тварин пестициди поділяють на: 25 − високотоксичні - 50-200 мг/кг; − середньо токсичні - 200-1000 мг/кг; − малотоксичні - понад

1000 мг/кг.

Цілком придатну оцінку екологічного стану земель можна отримати за допомогою даних, що характеризують рівень пестицидного навантаження, однак для більшої об'єктивності необхідно мати інформацію про залишкову кількість пестицидів у ґрунтах і рослинах.

Рівень забрудненості грунтів та рослинної маси залишками пестицидів визначають шляхом порівняння фактичного вмісту пестицидів у ґрунті або у сільськогосподарській продукції з ГДК. Перевищення фактичного вмісту залишкової кількості пестицидів відносно ГДК є показником небезпечності екологічної ситуації.

Оскільки ґрунти досить часто є забрудненими одночасно декількома елементами, то для них розраховують сумарний показник забрудненості, який відображає комплексний ефект впливу всієї групи елементів:

де Zc - сумарний показник забрудненості ґрунтів; Кс – коефіцієнт концентрації і- того хімічного елементу в пробі ґрунту; п- кількість врахованих хімічних елементів.

Сумарний показник забрудненості може бути визначений як для всіх елементів однієї проби, так і для ділянки території за геохімічною вибіркою

Для контролю за якістю ґрунтів використовують допустимі залишкові кількості (ДЗК) пестицидів, нітратів, фосфатів, а також наявність важких металів поблизу великих міст - у ґрунті, харчових і кормових продуктах, виражаючи ці величини у грамах чи міліграмах на 1 кг маси ґрунту чи продукції.

5. Нормування якості атмосферного повітря

Для кількісної оцінки вмісту домішок в атмосфері використовується поняття концентрації - кількості речовини, що міститься в одиниці об'єму повітря, приведеного до нормальних умов.

Концентрації домішок в повітрі вимірюються здебільшого в мг/м3 або використовують об’ємні долі в %, чи певну кількість часток домішок на кількість часток повітря в об’ємі.

Якість атмосферного повітря - це сукупність його властивостей, яка визначає ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на людей, рослинний і тваринний світ, а також на матеріали, конструкції і довкілля загалом.

10

Перелік речовин, що володіють ефектом сумації, постійно поповнюється і на сьогодні нараховує 51 групу речовин однонаправленної дії.

Для кожного проектованого і діючого об'єкта, що є стаціонарним джерелом забруднення повітряного басейну, встановлюють нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ) забруднюючих речовин в атмосферне повітря.

ГДВ встановлюють з умови, що викиди шкідливих речовин від даного джерела в сукупності з іншими джерелами не створюють приземну концентрацію, яка перевищує ГДК за межами санітарно-захисної зони:

С + Сф≤ ГДК,

де С - концентрація речовини в приземному шарі від розрахункового джерела при збереженні нормативу ГДВ, Сф - фонова концентрація цієї ж речовини.

Якщо на даному підприємстві або групі підприємств, розташованих в одному районі, значення ГДВ з об'єктивних причин не можуть бути негайно досягнуті, встановлюють тимчасово погоджений викид (ВСВ).

Термін дії нормативу ГДВ, як правило, не перевищує 5 років.

При появі нових виробництв, реконструкції діючих, зміні технологічного процесу або виду використовуваної сировини і в інших аналогічних випадках нормативи ГДВ підлягають перегляду.

6. Моніторинг якості повітря в Україні

Україна посідає перше місце у світі за кількістю смертей від забруднення повітря. Звіт Всесвітньої організації охорони здоров’я, на який вони посилаються, наводить цифру у 54 507 смертей від брудного повітря в Україні у 2012 році, що в перерахунку на 100 тисяч населення і справді є найвищим показником серед інших країн.

Основними показниками, за якими у світі визначають забрудненість повітря і на яких базується, у тому числі, згаданий звіт, є концентрації твердих часточок діаметром менше 2,5 та 10 мм. В Україні держава не веде моніторингу концентрації цих часточок у повітрі.

Проблема не лише в тому, що в Україні брудне повітря і від нього помирають люди. Проблема в тому, що інформації про те, на скільки воно насправді брудне і скільки людей насправді помирає, нема.

Спостереження за вмістом забруднюючих речовин у повітрі міст України є повноваженням Українського гідрометцентру, який є підрозділом Державної служби з надзвичайних ситуацій у складі Міністерства внутрішніх справ.

Основним методом визначення концентрацій забрудників є відбір проб повітря на стаціонарних постах спостереження.

Кількість постів визначається розміром міста і особливостями структури промисловості.