Экология

участках даже на растоянии 25 – 30 км от берега глубина не

прибрежной зоне вода промерзает до , однако в море лед перемещается под воздействием ветра, вызывая образование торосов. Засушливый климат Северо-Восточного Каспия, засоленность почв и резкие перепады температуры определяют суровые условия обитания для растений и животных.

18. СТАНДАРТИЗАЦИЯ И НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА

ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

-Стандартизация в области охраны ОС;

-Нормирование качества ОПС: Гигиеническое нормирование; санитарно-гигиеническое и санитарно-эпидемиологическое нормирование;

-Нормирование загрязняющих веществ в воздухе: определение опасности загрязнения окружающей среды; неблагоприятные метеорологические условия; определение категории опасности предприятия (КОП); расчет ПДВ ЗВ в атмосферу и максимальной приземной концентрации от одиночного стационарного источника;

-Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах: са- нитарно-гигиенические ПДК для воды водоемов; ПДС – предельнодопустимый сброс ЗВ в водные объекты; определение степени смешения и разбавления сточных вод в водоеме, а также необходимой степени очистки сточных вод.

18.1.Стандартизация в области охраны ОПС

Вкомплекс мер по обеспечению экологической безопасности биосферы входит стандартизация.

Стандартизация – это разработка и внедрение в практику научно обоснованных, обязательных для выполнения технических требований и норм (стандартов), регламентирующих человеческую деятельность по отношению к окружающей среде.

Стандарты качества окружающей среды устанавливают государст-

венные органы уполномоченного государственного органа по стандар-

237

Экология

тизации, метрологии и сертификации (УГОСМС) РК, Министерство здравоохранения, другие министерства и ведомства.

Требования по охране ОС регламентируются в трех видах стандартов: 1) общетехнических; 2) стандартах на группу однородной продук-

ции; 3) стандартах на конкретные виды продукции.

Стандарты подразделяются на: СТ РК – государственные стандарты Республики Казахстан; ГОСТ – межгосударственные стандарты, классификаторы технико-экономической информации, правила и рекомендации; международные, региональные и национальные стандарты, научно-технических, инженерных обществ; фирменные стандарты и др. В Казахстане разрабатываются также ГК ТЭИ– государственные классификаторы технико-экономической информации.

Стандарты имеют свою структуру. Так в ГОСТах (сегодня они стали для Казахстана межгосударственными, так как функционируют и в странах СНГ) индексом 17 обозначается стандарт в области охраны окружающей среды - «Охрана природы», затем следует номер группы (табл.18.1), номер вида (табл.18.2), порядковый номер стандарта, год регистрации или пересмотра стандарта (рис.18.1).

Например, ГОСТ 17.1.3.05-82. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных и подземных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами. В данном примере ГОСТ – категория стандарта , 17 – номер системы (ССОП – система стандартов в области охраны природы), 1 – номер группы (гидросфера), 3 – номер вида (правила охраны и рационального использования природного объекта), 05 – порядковый номер стандарта (стандарт номер 5) и 82 – г. регистрации стандарта (1982 г.).

Группы стандартов (изменения от 08.07.98), входящие в ССОП(вместо «Охрана природы) в измененном варианте представлена в табл. 18.1.

Таблица 18.1

Группы стандартов, входящие в ССОП

238

Экология

Таблица 18.2

0Основные положения

1Термины, определения, классификации

2Нормы и методы измерений загрязняющих выбросов и сбросов, интенсивности использования природных ресурсов

3Правила охраны природы и рационального использования природных -ре сурсов

4Методы определения параметров состояния природных объектов и -ин тенсивности хозяйственных воздействий

5Требования к средствам контроля и измерений состояния окружающ природной среды

6Требования к устройствам, аппаратам и сооружениям по защите окружающей среды от загрязнений

7Прочие стандарты

239

Экология

Рис. 18.1. Структура ГОСТа

Согласно ГОСТу 17.0.0.01-76, система стандартов в области охраны природы (ССОП) состоит из комплексов взаимосвязанных стандартов, направленных на сохранение, восстановление и рациональное использование природных ресурсов. Основной задачей ССОП является введение в стандарты правил и норм, направленных на:

-обеспечение сохранности природных комплексов;

-содействие восстановлению и рациональному использованию природных ресурсов;

-содействие сохранению равновесия между развитием производства и устойчивостью окружающей природной среды;

-совершенствование управления качеством окружающей природной среды в интересах человечества.

Согласно международным стандартам ИСО серии 14000 по охране окружающей среды существуют особенности стандартизации в различных сферах, в том числе экологии. Достоверным доказательством соответствия любой продукции требованиям экологической безопас-

ности служит экосертификация.

Взападно-европейских странах экосертификация широко развита, она дополняет обычную сертификацию и носит обязательный -ха рактер. Экологическая сертификация направлена на стимулирование производителей к внедрению технологических процессов и разработке товаров, характеризующаяся минимальной степенью загрязнения окружающей среды, дающая потребителю гарантию безопасности продукции для его жизни, здоровья, среды обитания.

18.2. Нормирование качества окружающей природной среды (ОПС)

Одной из важнейших проблем природопользования является улучшение качества окружающей среды. Основными критериями качества среды должно быть состояние и функционирование живых организмов, присущих той или иной экосистеме. Пределы концентрации вредных веществ должны быть такими, чтобы при этом соблюдались следующие условия:

– не нарушались газовые, концентрационные и окислительновосстановительные функции живого вещества(именно эти функции регулируют процессы геохимического самоочищения экосистем);

240

Экология

–биохимический состав первичной и вторичной продукции не изменился настолько, чтобы вызвать нарушение жизненных функций в каком-либо из звеньев пищевой цепи не только данной экосистемы, но

иза ее пределами;

–не понижалась биологическая продуктивность;

–сохранялся необходимый для существования экосистемы гено-

фонд.

При нарушении названных условий происходит техногенная трансформация данной экосистемы, а при критических условиях техногенного воздействия – ее разрушение (экологическая катастрофа).

Любая, возникающая за счет какого-либо воздействия, нагрузка в экосистеме, способная вывести ее из среднего естественного(нормального) состояния называется экологической нагрузкой.

Так, Шварц считает, что качественный биогеоценоз (нормальное функционирование) должен отвечать следующим основным требованиям:

1)продукция (биомасса) всех основных звеньев трофических це-

пей высокая. Превышение фитомассы над зоомассой выражено не резко. Это обеспечивает синтез большого количества кислорода, растений

иживотных;

2)высокой продукции соответствует высокая продуктивность. Количество биомассы стремится к максимальной компенсации потерь биомассы на раз-личных трофических уровнях;

3)высокая стабильность биогеоценозов; биоценоз находится в состоянии динамического равновесия благодаря гомеостазу(стремлению к постоянству);

4)обмен вещества и энергии протекает с большой скоростью – максимальной скоростью биологического самоочищения системы;

5)высшая степень продуктивности и стабильности экосистемы сопровождается способностью к быстрой перестройке структуры -со общества и к быстрым эволюционным преобразованиям популяций доминирующих видов. Это обеспечивает поддержание биогеоценозов

воптимальном состоянии при изменении условий среды.

ПДЭН – это нагрузка (воздействие), которая не меняет качества окружающей природной среды или меняет ее в допустимых пределах, при которых не нарушается существующая экосистема и не возникают неблагоприятные последствия в важнейших популяциях называется

допустимой антропогенной нагрузкой на окружающую среду (ПДЭН).

При определении ПДЭН необходимо знать нормальное функционирование экосистемы и отдельных популяций, учитывать фоновое загрязнение биосферы (природное, естественное), устойчивость за-

241

Экология

грязнителей, переход их из одной среды в другую, по ступеням в пищевых цепях, накоплению на высоких трофических уровнях. К таким веществам относятся хлорорганические пестициды (ДДТ, делдрин и др.), полихлорбифенилы (ПХБ), некоторые тяжелые металлы(Hg) и радиоактивные продукты. Например, ПХВ входит в состав смазочных материалов, гидравлических жидкостей, синтетических смол и попадает в окружающую среду при их сбросе на свалки и неполном сгорании.

Поэтому для того, чтобы определить предельно-допустимую норму воздействия на ОПС, гарантирующую экологическую безопасность населения и сохранение генетического фонда, обеспечивающую рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях хозяйственной деятельности человека, разрабатываются нормативы качества ОПС.

Нормированию качества окружающей среды посвященYШ раздел (статьи 35 – 45) Закона Республики Казахстан «Об охране окру-

жающей среды» принятого 15 июля 1997 года № 160-1.

Цель нормирования качества окружающей среды – установление научно-обоснованных предельно допустимых норм воздействия человека на окружающую среду, гарантирующих предотвращение загрязнения окружающей среды, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.

Под воздействием понимается антропогенная деятельность человека, осуществляющая реализацию экономических, рекреационных, культурных и других интересов, вносящая существенные изменения в природную среду. Наиболее распространенным видом отрицательного воздействия является загрязнение, причиняющее вред жизни и здоровью человека, растительному и животному миру и экосистемам.

Воздействие человека шире загрязнения: истощение ресурсов, уничтожение природных экосистем, нарушение стандартов на качество продукции вследствие превышения нагрузок на окружающую природную среду и др.

Главной величиной нормирования природной среды является предельно допустимая концентрация (ПДК), на ее основе разрабатываются мероприятия, рассчитываются затраты на охрану природы и платежи за природопользование.

ПДК – это максимальное количество вредного вещества в единице объема (воздуха, воды и других жидкостей) или веса (например, пищевых продуктов), которое при суточном или более коротком воздействии не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений и неблагоприятных наследственных изменений у потомства в течение неограниченно продолжительного времени.

242

Экология

ПДК разрабатываются не только для вредных веществ, но и для вредных микроорганизмов и других биологических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, воду, почву, устанавливаются для оценки состояния ОПС в интересах охраны здоровья человека, сохранения генетического фонда, охраны растительного и животного мира.

Если ПДК не разработаны, то используются:

-временно допустимая концентрация (ВДК);

-ориентировочная безопасный уровень воздействия (ОБУВ);

-предельно-допустимая доза (ПДД);

-предельно-допустимые уровни (ПДУ) – (например, безопасного содержания радиоактивных веществ в окружающей природной среде и продуктах питания, предельно допустимого уровня радиационного облучения населения).

Разработаны предельно-допустимые остаточные количества вредных химических веществ впродуктах питания; нормативы санитарных и защитных зон (СЗЗ) для охраны водоемов и иных источников водоснабжения, курортных, лечебно-оздоровительных зон, населенных пунктов и других территорий от загрязнения и других вредных воздействий.

Важнейшим критерием качества среды служит состояние здоровья человека, т. к. он подвергается комбинированному, комплексному, суммационному действию химических, физических, биологических факторов среды.

До настоящего времени в основном разрабатывались нормативы санитарно-гигиенические, т.е. направленные на здоровье человека. В настоящее время стало необходимым разрабатыватьэкологические нормативы, направленные на сохранение равновесия в экосистеме в целом, в том числе и здоровье человека. Другим направлением нор-

мирования является разработка допустимых объемов выбросов -за грязняющих веществ (ПДВ – предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, ПДС – предельно-допустимых сбросов загрязняющих веществ со сточными водами).

Уровни ПДК одного и того же вещества различны не только для разных компонентов внешней среды (воздуха, воды, почв и др.), но и в разных государствах, а также в зависимости от объекта, региона (региональные ПДК), места (ПДК атмосферы: рабочей зоны, промплощадки, населенного пункта; ПДК воды: хозяйственно-бытовой, рыбохозяйственной; ПДК почвы: пахотного слоя, территории предприятия, жилых районов).

Состояние среды оценивают по следующим критериям, разработанным для атмосферы, гидросферы, литосферы:

243

Экология

-по совокупности измеряемых показателей (для воды – физи-

ческие, химические, гидробиологические показатели; для воздуха - концентрации пыли и газов; для почв – санитарные показатели: личинки мух, яйца гельминтов, коли-титр, титр анаэробных бактерий, санитарное число);

-или по условным индексам загрязнений(ИЗА для воздуха, ИЗВ - для

водоемов).

Чтобы сохранить экологическое равновесие в природных экосистемах, чтобы она могла выполнять функции саморегуляции, качество окружающей природной среды должно соответствовать нормативам.

Таким образом, разработка нормативов ведется в 3-х направлениях:

1)гигиенические (санитарно-гигиенические – для охраны здоровья людей, рыбохозяйственные и токсикологические ПДК),

2)экологические (для экосистем в целом, в том числе и для здоровья человека),

3)регламентация объемов загрязнений, поступающих в окружающую природную среду (ПДВ, ПДС).

18.2.1. Гигиеническое нормирование

Гигиенические нормативы – наиболее разработанная система норм, правил и регламентов для оценки качества окружающей природной среды (рис. 18.2)..

Рис. 18.2. Основные объекты гигиенического нормирования

Они устанавливаются в интересах охраны здоровья человека и сохранения генетического фонда некоторых популяций растительно-

го и животного мира Гигиеническое нормирование охватывает также производственную и жилищно-бытовую сферы жизни человека. Установленные и утвержденные нормативы обязательны на всей территории стран СНГ.

Для питьевой воды предельно допустимые концентрации(ПДК)

некоторых вредных веществ были утверждены еще 1939в г. В на-

244

Экология

стоящее время число установленных ПДК для водных объектов различного назначения приблизилось к 2000.

Для атмосферного воздуха в 1951 г. были введены ПДК по 10

веществам, а сегодня их уже около 500.

Для почвы ПДК вредных веществ впервые установлены в1980 г.

В настоящее время нормативов более100. Существует также ПДК вредных веществ для рыбохозяйственных водоемов, для воздуха в зоне лесных массивов, для вод используемых при орошении, и др.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) – это такие кон-

центрации вредных веществ, которые практически не оказывают влияния на здоровье человека и не вызывают неблагоприятныхпо следствий у его потомства.

18.2.2.Санитарно-гигиеническое

исанитарно-эпидемиологическое нормирование

Методологической основой для разработки - санитарно гигиенических и санитарно-эпидемиологических стандартов послужили методы, используемые в медицинской и ветеринарной токсикологии.

Токсикант – ядовитое, вредное для здоровья вещество.

Для оценки токсичности веществ проводятся опыты на животных, с последующей экстраполяцией экспериментальных данных на человека. Количество вредного вещества, поступившего в организм, отнесенного к массе тела(мг/кг), называется дозой. Количество веществ, отнесенных к единице объема или массы воздуха(мг/м3), воды (мг/л), или почвы (мг/г), называется концентрацией. Смертельные дозы и концентрации называются соответственно летальной дозой(ЛД)

и летальной концентрацией (ЛК) (лат. letalis - смертельный). Доза, которая вызывает гибель 50% подопытных организмов, обозначается как

ЛД или ЛК . В зависимости от степени токсичности ядовитых -ве

50 50

ществ выделяют 4 класс опасности (наиболее опасен 1-й класс). Воздействуя на организм, вредные вещества вызывают острые и хронические заболевания: острые возникают после однократного воздействия и могут приводить к смертельному исходу, хронические развиваются в результате систематического воздействия доз, не приводящих к острому отравлению. Хронические заболевания часто вызывают соединения свинца, марганца, пары ртути и др. Некоторые вещества, например, синильная кислота или цианистый калий, вызывают только острые отравления.

245

Экология

Для большинства веществ устанавливаются две пороговые концентрации: минимальную при остром отравлении(ПДКмин.остр) и минимальную при хроническом отравлении (ПДКмин.хрон).

Однако необходимо учитывать, что одни и те же концентрации вредных веществ по-разному воздействуют на организмы в зависимости от того, где они находятся: в воздухе, воде, или почве. Поэтому ПДК вредных веществ в разных средах могут сильно различаться.

В настоящее время нормативно-техническая документация в -об ласти охраны окружающей среды разрабатывается в 3-х направлениях:

1)гигиенические нормативы, основным качественным показателем которых является ПДК– предельно-допустимые концентрации, которые различают как санитарно-гигиенические, рыбохозяйственные

итоксикологические ПДК;

2)экологические нормативы, основным качественным показателем которых являются ЭДК– экологически-допустимые концентрации;

3)регламентация объемов загрязнений, поступающих в ок-

ружающую природную среду, количественным показателем которых

являются ПДВ – предельно-допустимые выбросы ЗВ в атмосферу, ПДС – предельно-допустимый сброс ЗВ со сточными водами.

До настоящего времени в основном разрабатывалисьнормативы санитарно-гигиенические, т.е. направленные на охрану здоровья человека.

Благодаря экологическому открытию о развитии и эволюции не только живых организмов, но и экосистем, стало необходимым разрабатывать экологические нормативы, направленные на сохранение равновесия в экосистеме в целом, в том числе и на сохранение здоровья человека.

Уровни ПДК одного и того же вещества различны не только для разных компонентов внешней среды (воздуха, воды, почв и др.), но и в разных государствах, а также в зависимости от региона – это региональные ПДК, от места, например, ПДК атмосферы: рабочей зоны, промплощадки, населенного пункта;

ПДК воды: хозяйственно-бытовой, рыбохозяйственной; ПДК почвы: пахотного слоя, территории предприятия, жилых

районов).

Чтобы сохранить экологическое равновесие в природных экосистемах, чтобы она могла выполнять функции саморегуляции, качество окружающей природной среды должно соответствовать -научно обоснованным нормативам.

246

Экология

18.3. Нормирование загрязняющих веществ в воздухе

Воздух – среда, непосредственно окружающая человека и потому прямо воздействующая на его здоровье.

Критерии качества атмосферного воздуха. В атмосферном воз-

духе, особенно в нижних слоях, кроме газообразных составляющих, всегда имеются физические примеси. Различные по происхождению и разнообразные по форме, размерам, химсоставу и физическим свойствам они всегда находятся во взвешенном состоянии. Это пыль, дым, сажа, различные органические частицы(споры, пыльца, микроорганизмы). Физические примеси играют большую роль в развитии ряда атмосферных процессов. В результате антропогенной деятельности человека воздух интенсивно загрязняется химическими соединениями: диоксидом углерода, оксидами азота, серы, свинцом и т.д.

Качество воздуха оценивается с помощью качественного показа-

где Сi – фактическая концентрация веществ, ПДКi – максимально разовые предельно-допустимые показатели загрязняющих веществ (ЗВ).

Часто загрязнение усиливается присутствием одновременно -не скольких загрязняющих веществ, тогда учитывается эффект суммации этих загрязнителей:

где С1, С2…Сn – фактические концентрации веществ, мг/м3; ПДК1, ПДК2,…ПДКn– максимально разовые ПДК ЗВ, мг/м3.

Это уравнение используется при установлении качества воздуха, если в нем одновременно присутствуют следующие группы веществ:

-ацетон + фенол;

-озон + диоксид азота + формальдегид;

-сернистый газ + диоксид азота;

-сернистый газ + фтористый водород;

-сернистый газ + аэрозоль серной кислоты;

-сернистый газ + сероводород и другие комбинации, которые можно найти в справочниках.

Если j ≤ 1, значит опасность загрязнения от этих выбросов не су-

ществует или они интенсивно рассеиваются на определенной территории. Если же j > 1, значит данное предприятие опасно загрязняет окружающую среду и требуются природоохранные мероприятия.

247

Экология

Еще в 20-е гг. ХХ в. начали вводить ПДК вредных веществ в рабочих помещениях. Обычно содержание примесей в воздухе рабочего помещения больше, чем на площадке предприятия и тем более за ее пределами. Поэтому для каждого вредного вещества в воздухе устанавливают, по крайней мере, два нормативных значения: ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з) и ПДК в атмосферном воздухе ближайшего населенного пункта (ПДКа.в.).

В нашей стране существует следующая классификация ПДК воздуха, представленная на рисунке 18.3.

Предельно-допустимая концентрация (ПДК) в воздухе

Рис. 18.3. Классификация предельно-допустимых концентраций в воздухе

В таблице 18.3 приведены ПДКа.в некоторых загрязняющих веществ в воздухе населенных пунктов (максимальные разовые – ПДКм.р, среднесуточные - ПДКсс) и ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ).

ПДКр.з – это концентрация, которая при работе не более 41 часа в неделю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний у работающих и их детей.

Следовательно, при нормировании вредных веществ в воздухе производственных помещений учитывается время пребывания людей в зоне загрязнения. На территории предприятия содержание примесей принимается равным 0,3 ПДКр.з, т. к. этот воздух используется для приточной вентиляции, кроме того, из-за высоких производственных зданий наблюдаются застойные явления«ветровые тени», поэтому различают ПДК промышленной площадки – ПДКПП.

Таблица 18.3 Предельно допустимые концентрации некоторых веществ

в атмосферном воздухе населенных пунктов

248