Тема 13. Екологічно допустимий ризик

План: Категорія „екологічно допустимий ризик”. Стандарти якості навколишнього середовища. Методи визначення екологічного ризику. Співставлення ризиків. Управління ризиком. Оцінка впливу на навколишнє середовище.

Мета: розуміти сутність категорій „екологічний ризик”, „гранично допустимі концентрації”, „гранично допустиме екологічне навантаження”; знати методи визначення і види аналізу екологічного ризику; аналізувати стрес-індекси для різних груп забруднювачів.

Категорія „екологічно допустимий ризик”. Стандарти якості навколишнього середовища. Методи визначення екологічного ризику. Співставлення ризиків. Управління ризиком.

Оцінка впливу на навколишнє середовище

Для визначення ступеня забруднення довкілля та впли­ву того чи іншого забруднювача (полютанта) на біоту й здоров'я людини, оцінки шкідливості забруднювачів, про­ведення екологічних експертиз стану середовища або окре­мих об'єктів чи районів нині в усьому світі користуються та­кими поняттями, як гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин, гранично допустимі викиди (ГДВ) забруднювачів, гранично допустимі екологічні навантаження (ГДЕН), максимально допустимий рівень (МДР), кризисні екологічні ситуації (КЕС), санітарно-захисні зони (СЗЗ) тощо.

Гранично допустимі концентрації встановлюються го­ловними санітарними інспекціями в законодавчому поряд­ку або рекомендуються відповідними установами, комісія­ми на основі результатів складних комплексних наукових досліджень, лабораторних експериментів, а також відомостей, одержаних під час і після різних аварій на виробницт­вах, військових дій, природних катастроф (вивержень вул­канів, землетрусів, великих пожеж, падіння метеоритів) з використанням матеріалів тривалих медичних обстежень людей на шкідливих виробництвах у хімічних та ливарних цехах, на АЕС, у шахтах, кар'єрах.

У колишньому СРСР Го­ловною санітарною інспекцією Міністерства охорони здо­ров'я СРСР були встановлені два нормативи ГДК, якими ми користуємося й нині: 1) максимальна разова ГДК, яка викликає рефлекторні реакції у людини (запах, тепло, світ­ло тощо) внаслідок 20-хвилинної дії на людину; 2) серед­ньодобова ГДК, яка не має шкідливого впливу на людину у разі тривалої дії.

Доки існують шкідливі для довкілля види антропоген­ної діяльності, щоб обмежити її вплив на природне середо­вище, ми мусимо нормувати кількість шкідливих речовин, що викидаються в повітря, грунти й води всіма типами забруднювачів, постійно контролювати шкідливі викиди

промислових, військових та сільськогосподарських об'єктів, прогнозуючи екологічний стан довкілля та приймаючи від­повідні санкції й рішення щодо порушників законів про охорону природи.

В Україні стан довкілля нині контролюється кількома відомствами. Основний контроль здійснюють Міністерства охорони здоров'я та природи, санітарно-епідеміологічні служби, республіканська гідрометеослужба та її відділи в районах і областях. Допоміжний екологічний контроль здійснюється службами міністерств комунального госпо­дарства, рибнагляду, геології, товариства охорони приро­ди, службами Управління екологічного моніто­рингу Міністерства охорони навколишнього природного середовища.

В основу нормування всіх забруднювачів покладено визначення ГДК у різних середовищах. За ос­нову приймають найнижчий рівень забруднення, який грунтується на санітарно-гігієнічних нормах.

Слід зазначити, що ГДК забруднювачів у нормативах різних країн часто різняться, хоча й незначно.

Гранично-допустимі концентрації полютанта — це такий його вміст у природному середовищі (в мг на 1м³ повітря, 1л рідини чи 1кг твердої речовини), який не знижує працездатності та самопочуття людини, не шкодить її здоров'ю в разі пос­тійного контакту, а також не викликає небажаних

(нега­тивних) наслідків у нащадків.

Під час визначення ГДК враховують не лише ступінь впливу забруднювачів на здоров'я людини, але й їх дію на диких та свійських тварин, рослини, гриби, мікроорганізми й природні угруповання в цілому.

Результати найновіших досліджень свідчать, що нижніх безпечних меж впливів канцерогенів і іонізуючої радіації не існує. Будь-які дози, що перевищують звичайний при­родний фон, є шкідливими.

Вплив забруднювача може бути прямий або опосередкований. Під прямим впливом розуміють нанесення організму людини короткочасної подразнюючої дії, що викликає почуття запаху, кашель, головний біль тощо. Під опосередкованим впливом розуміють такі зміни в навколишньому середовищі, які не впливають негативно на живі організми, але погіршують звичайні умови існування: вражають зелені насадження, збільшується кількість туманних днів тощо.

За наявності в повітрі чи воді кількох забруднювачів їх сумарна концентрація не повинна перевищувати одини­цю. Ду­же шкідливою є сумарна дія таких полютантів, як сірчис­тий газ, діоксид азоту, фенол, аерозолі, сірчана кислота та фторид водню.

Для визначення максимальної разової ГДК, яка встановлюється для попередження рефлекторних реакцій у людини за короткочасного впливу (до 20хв), використо­вуються різні високочутливі тести, за допомогою яких виявляють мінімальні впливи забруднювачів на здоров'я людини у разі короткочасних контактів (виміри біопотен­ціалів головного мозку, реакція ока тощо).

Середньодобова ГДК встановлюється для попередження токсичного, канцерогенного, мутагенного та іншого впливу речовини на людський організм протягом цілодобового використання повітря.

Під час визна­чення тривалих впливів забруднювачів (токсикантів) про­водять експерименти на тваринах, використовують дані спостережень під час епідемій, аварій, додаючи до певно­го порогового впливу коефіцієнт запасу, що знижує шкід­ливу дію ще в кілька разів.

Також використовуються ГДК у повітрі робочої зони (ГДК р.з.) і населеного пункту (ГДК н.п.).

Для різних середовищ значення ГДК одних і тих же ток­сикантів різняться. Різні також максимальні разові й се­редньодобові ГДК тих самих забруднювачів.

У 1991—1992 рр. для речовин було визначено близько 700 ГДК і кілька десятків їх комбінацій, близько 1200 — для природних вод і близько 200 — для грунтів. Але це — дуже мало, оскільки в наш час людина продукує (з вики­дом у довкілля) понад 20 тис шкідливих речовин, ГДК яких слід визначити.

Під час визначення ГДК речовин природних вод вони поділяються на ГДК вод господарсько-питного користуван­ня та ГДК вод рибного господарства (тут теж ГДК тих самих речовин мають різні значення).

У грунтах ГДК речовин визначають переважно для орного шару. Речовини не повинні шкідливо впливати на якість вирощуваної людиною для споживання продукції, а також на здатність грунту самоочищатися, нормально функ­ціонувати.

Останнім часом дедалі більше робиться розрахунків ГДК для продуктів харчування.

Для всіх об'єктів, які забруднюють атмосферу, розра­ховують і встановлюють норми на ГДВ.

Гранично допус­тимі викиди — це кількість шкідливих речовин, яка не по­винна перевищуватися під час викиду в повітря за одини­цю часу, щоб концентрація забруднювачів повітря на межі санітарної зони не була вищою від ГДК.

З метою контро­лю за якістю газодимових викидів підприємств провадить­ся інвентаризація джерел забруднення атмосфери для кожного підприємства, а також екологічна паспортизація всіх об'єктів, які забруднюють довкілля.

Визна­чають ГДВ на основі розрахунків розсіювання забрудню­вачів у атмосфері.

Санітарно-захисні зони — це ділянки землі навколо під­приємств, які створюють з метою зменшення шкідливого впливу цих підприємств на здоров'я людини.

Їх розташо­вують з підвітряного боку підприємств і засаджують деревами й чагарниками. Вони мають вигляд парків чи лісо­парків. У цих зонах можна розміщувати адміністративно-службові приміщення, склади, гаражі, депо, лазні, торгові центри.

Залежно від шкідливості забруднювачів, що викидають­ся, й можливості їх очистки кожне підприємство відносять до того чи іншого класу шкідливості. Відповідно до цього за розмірами розрізняють п'ять класів СЗЗ: 1-й— 1000 м; 2-й — 500 м; 3-й — 300 м; 4-й — 100 м; 5-й — 50 м.

До першого класу належать такі виробництва, як хіміч­ні, нафтопереробні, паперово-целюлозні та металургійні комбінати, алюмінієві та мідеплавильні заводи; до друго­го — цементні, акумуляторні, гіпсові, вапнякові та азбесто­ві заводи; до третього — керамзитові, скловатні заводи, ТЕЦ, заводи залізобетонних виробів, асфальтобетонні, ка­бельні, брикетні; до четвертого — підприємства металооб­робної промисловості, машинобудівні заводи, електропро­мисловість; до п'ятого — підприємства легкої промисло­вості, консервні, електролампово-ліхтарні заводи тощо.

Санітарно-захисні зони не повинні використовуватися для розширення виробництва, розміщення шкіл, зон відпо­чинку, лікарень. Ці зони мають бути озеленені й упорядковані. Нині під час планування міст зеленим зонам і СЗЗ приділяється особлива увага: не менше 50 % території міс­та мусить бути зеленою, а ширина СЗЗ збільшується до 5—10 км, причому в цих зонах висаджують переважно пилостійкі дерева та дерева, що мають бактерицидні власти­вості (біла акація, береза, канадська тополя, шовковиця, дуб, грецький горіх, сосна, піхта, бузина, золотиста сморо­дина, дрібнолиста липа та ін.).

Під час оцінки екологічних ситуацій з складанням еколо­гічних карт користуються такими поняттями, як екологічне навантаження, рівень техногенного навантаження.

Розрізняють кілька видів екологічних ситуацій: критич­ні, складні, перехідні, прості (початково-негативні). При­кладом критичних екологічних ситуацій можуть бути 30-кі­лометрова зона ЧАЕС, райони Аральського та Азовського морів, міста Кемерово, Дніпродзержинськ, Донецьк, Лисичанськ, Луганськ. Склад­ні екологічні ситуації мають міста Київ, Кривий Ріг, Черні­вці, Нікополь, Одеса, Ялта, Львів та більшість обласних центрів України. Для районів критичних і складних еколо­гічних ситуацій характерні дуже високий рівень індустріа­лізації, велика щільність населення, найбільша інтенсив­ність транспортних засобів порівняно з іншими зонами, найвищий ступінь забрудненості природного середови­ща — 70 %, що межує з смертельним для біосфери й є за­грозливим для здоров'я людини.

Перехідні екологічні ситуації характерні для районів з меншим ступенем забруднення довкілля

(50—60 %), але з виснаженими, вичерпаними природними ресурсами (При­дніпров'я, Кіровоградщина, Хар­ківщина). Райони мають стан, близький до загрозливого.

Прості екологічні ситуації мають райони з напіввиснаженими природними ресурсами й частково

(20—40 %) заб­рудненим природним середовищем (Полісся, Карпати).

Ступінь забрудненості довкілля розраховують, виходя­чи з даних про стан забруднення атмосфери, грунтів і при­родних вод, стан здоров'я людей, здатність екосистем до самовідтворення, особливості біопродукції.

Спеціалісти вважають, що в наш час найбруднішими ареалами на планеті є місця великого скупчення людей, тобто — найбільші міста світу (Нью-Йорк, Мехіко, Токіо, Шанхай, Лос-Анджелес), а також райони з найвищим роз­витком промисловості, де розвинені металургія, коксохімія, хімічне виробництво, нафтопереробка, будівельна індустрія, транс­порт, енергетика.

Головною метою санітарно-гігієнічного нормування є вивчення умов впливу шкідливих речовин на організм людини й обгрунтування границь інтенсивності та тривалості їх дії, при яких сполуки безпечні для організму.

Нині в Україні є наявним досить численний перелік нормативів ГДК. Так, для водних об'єктів господарськопитного водокористування встановлені нормативи ГДК для 420 видів шкідливих сполук; для водних об'єктів, що використовуються для народногосподарських цілей, 68 нормативів ГДК. Щодо нормативів ГДК хімічних сполук, які забруднюють атмосферне повітря, то вони існують для більш ніж 250 видів сполук і їх з'єднань. Окрім того, науково обгрунтовані гранично допустимі рівні (ГДР) фізичних факторів: шумів, вібрації, електромагнітних полів тощо.

В області охорони вод єдиним нормативом, що регламентує якість поверхневих вод, є ГДК техногенних сполук, що встановлені для господарсько-питного та культурно-побутового, а також рибогосподарського водокористування. Вже зараз встановлено біля 1000 санітарно-гігієнічних і 450 рибогосподарських норм ГДК. Проте, це дуже мало у порівнянні з тією кількісттю техногенних сполук, що потрапляє у воду.

В основу методики гігієнічного нормування хімічних сполук у воді водоймищ, покладено комплексний підхід, що враховує три показники шкідливої дії речовин:

- вплив хімічних речовин на організм (токсикологічний);

- вплив на органолептичні властивості води (органолептичний).

- вплив на процеси природного самоочищення водоймищ (загальносанітарний).

В основу нормування покладено принцип лімітуючої ознаки шкідливості, тобто пошуку найменшої порогової концентрації за всіма вказаними ознаками. Ця концентрація і закладена в основу ГДК речовин.

Згідно з сучасними уявленнями гігієнічна ГДК речовин у воді - це максимальна концентрація, яка не має прямого чи упосередкованого впливу на стан здоров'я нинішнього або прийдешнього поколінь при дії на організм людини протягом усього життя і не погіршує гігієнічні умови водокористування.

Рибогосподарські ГДК орієнтовані на збереження і підтримання параметрів, що визначають структурну та функціональну цілісність екосистеми водоймищ рибогосподарського призначення. Поряд з ГДК використовується показник орієнтовних безпечних рівнів впливу (ОБРВ) пестицидних препаратів. ОБРВ одержують через експресну оцінку токсичності речовин (ЛК50).

Науковою основою санітарної охорони атмосфери населених місць є гігієнічні нормативи гранично допустимих концентрацій (ГДК) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі. ГДК лежать в основі встановлення величин гранично допустимих викидів (ГДВ), що забезпечують на практиці дотримання гігієнічних нормативів. ГДВ встановлюються для кожного стаціонарного джерела викидів на рівні, за якого ці викиди, з урахуванням перспективи розвитку, не призведуть до перевищення ГДК відповідних речовин в атмосферному повітрі. Проте, норми ГДВ порівняно з ГДК вважаються другорядними. Там, де їх дотримання потребує істотних капіталовкладень, як правило, застосовують нормативи тимчасово узгоджених викидів (ТУВ).

Нині встановлені ГДК для 256 хімічних сполук при їхній ізольованій дії й наведена характеристика комбінованого впливу 43 сумішей. Вони вміщують ГДК для двох періодів: 20-30 хвилинна (максимально розвинута ГДК) та 24-годинна (середньодобова). Крім того, експресним і розрахунковими методами встановлюють орієнтовні безпечні рівні впливу (ОБРВ), які в окремих випадках в цілому відповідають вимогам ГДК відповідних речовин, але не переходять в ГДК із-за відсутності методів визначення цих речовин в атмосфері.

Санітарно-гігієнічне нормування вмісту хімічних речовин у грунті розпочалося значно пізніше, ніж у воді водоймищ та атмосферному повітрі. Особливістю гігієнічного нормування хімічних забруднювачів грунту є те що вони впливають на організм людини не прямим, а опосередкованим шляхом через контактуючі з грунтом середовища (повітря, воду, рослинність).

Тому при визначенні величини допустимого навантаження хімічної речовини в грунті разом з загальносанітарними показниками (вплив на грунтовий мікробіоценоз і процес самоочищення грунту) використовуються ще 3 специфічних для даного середовища показника шкідливості:

транслокаційний (міграція хімічних речовин із грунту в рослини);

міграційний повітряний (із грунту в атмосферне повітря);

міграційний водний (із грунту в грунтові води).

ГДК хімічних речовин у грунті встановлюється з урахуванням лімітуючого показника їхнього шкідливості. На першому місці по важливості нормування стоять пестициди та їхні метаболіти, потім нафтопродукти, сірчані сполуки та інші речовини органічного синтезу.

Робочі концентрації хімічних речовин, які використовуються в дослідах при гігієнічному нормуванні, визначаються, виходячи з рівня природного вмісту цього елементу і з урахуванням наявності їх у грунті регіону, що вивчається, а для речовин, які цілеспрямовано вносяться у грунт, - виходячи з визначених норм витрати препарата на одиницю площі з урахуванням сумарного накопичення їх у грунті. При виборі індикаторних рослин для обгрунтування ГДК хімічної речовини у грунті перевагу надають рослинам-концентраторам, що вибірково накопичують дану речовину, рослинам, які широко використовуються у харчовому раціоні населення.

Нині санітарно-гігієнічні нормативи, розроблені для всієї держави, територіально не диференційовані. Передбачається введення поправок (коефіцієнтів) до ГДК речовин для врахування сумарного ефекту одночасно діючих речовин.

Новим напрямком комплексного санітарно-гігієнічного нормування є розробка системи показників, що визначають загальну характеристику чистоти води, повітря, грунту. Вони представлені переліком показників із встановленими межами, чи сумарними відносними показниками (індексами якості). Такі показники поки що перебувають на стадії експериментальних розробок, не мають сили, але вже використовуються проектувальниками.

При виробленні санітарно-гігієнічних нормативів, пов'язаних із забрудненням навколишнього природного середовища, їх опрацювання проводиться, як правило, при припущенні, що забруднюється якесь одне біогеохімічне середовище. Саме таким чином опрацьовувалися нормативи ГДК техногенних сполук для атмосферного повітря, поверхневих вод, грунту. Внаслідок того, що наявні норми ГДК точкові, екстериторіальні, оцінки впливу господарських проектів на середовище інколи мають наслідки протилежні їх призначенню.

Більшість санітарно-гігієнічних норм не розробляються, а встановлюються або рекомендуються, “спускаються” зверху. Такі санітарно-гігієнічні нормативи можуть стати особливо небезпечними при екстремальних ситуаціях (наприклад, норми радіаційної безпеки після аварії на ЧАЕС). В таких нормативах часто не враховується специфіка регіона, не аналізується вплив складних зв'язків, що існують у природі та суспільстві. У існуючому природоохоронному нормуванні відсутні:

- єдина концепція природоохоронного нормування, що визначає мету і критерії оцінок стану природних комплексів для тих чи інших антропогенних навантажень;

- уніфіковані принципи і методи екологічного нормування, чіткі вимоги до обгрунтування, надійність і періодична корекція норм і регламентів екологічної безпеки, через що багато норм методологічно не обгрунтовані, є суб'єктивними;

- просторово-часова диференціація та обмеження на використання екологічних нормативів щодо різних природних зон, а не тільки окремих їхніх компонентів;

- достатні емпіричні дані й адекватні процедури екологічної діагностики стану довкілля;

- відповідні математичні моделі;

- організаційні й матеріально-технічні умови широкого розгортання в державі науково-дослідних робіт з проблем забезпечення екологічноі безпеки, враховуючи й екологічне нормування.

А також слід додати, що окремі види норм слабко пов'язані між собою, нерідко суперечать одна одній, оскільки визначені на різних методичних основах. Серед існуючих норм та підходів лише дуже незначна їхня частина може вважатися екологічними, оскільки встановлені вони не відповідно до екосистем (або навіть їх окремих властивостей), а стосовно допустимих умов господарювання чи господарського використання природних ресурсів.

За допомогою цих нормативів регламентуються швидкість і кількість промислових і побутових техногенних сполук, що потрапляють в природне середовище, за умови, що в кожний момент часу безпосередньо в зонах викидів і скидів концентрація токсикантів не перевищує ГДК.

Переважна частина чинних нині в Україні природоохоронних правил і нормативів була встановлена на базі досягнень санітарно-гігієнічної науки ще 60-х років, в основі яких перебуває витратно-екстенсивний підхід до розвитку природокористування. Ці правила і нормативи викладені у сотнях різних документів, переважна частина яких має другорядне значення. Якщо спробувати порівняти існуючі нині в Україні природоохоронні правила і нормативи та фактичну екологічну ситуацію в державі, то вони визнані не тільки недосконалими, але в окремих випадках навіть шкідливими.

Можна стверджувати, що ми не можемо контролювати токсичність фактичної сукупності ксенобіотиків, їх довготривалі комулятивні та вторинні ефекти. Діючі природоохоронні правила і нормативи перебувають нині у протиріччі з реальними економічними умовами функціонування підприємств і не можуть стимулювати їх природоохоронну діяльність.

Контрольні запитання:

1 Поясніть термін «гранично-допустима концентрація»

2 Які існують види цього нормативу?

3 Назвіть екологічні стандарти. Поясніть сутність кожного

3 В чому сутність тимчасових стандартів?

4 Як ви розумієте різницю між екологічними стандартами та екологічними нормативами?

Література:

1, 149-154

3, 246-252

5, 213214,438,445

ЛЕКЦІЯ № 17