2. Особливості техногенного забруднення геосфер
Сучасний екологічний стан ландшафтних геосфер потребує конструктивних підходів і видозмінення ландшафтних досліджень на засадах класичного ландшафтознавства відповідно до сучасних потреб людства, яке через суцільні екологічні кризи, катастрофи опинилось на грані самозбереження.
Відомо, що ландшафти повільно реагують на звичайні природно-вікові зміни і у загальному геолого-історичному циклі катастрофічних явищ знищення всіх компонентів ландшафтів не спостерігалося. У сучасних умовах антропогенного навантаження миттєво всі компоненти геосфер (атмосфери, біосфери, педосфери, урбосфери, нозосфери) можуть зазнати катастрофічних негативних змін. До того ж систематичне антропогенне навантаження спричиняє поступове накопичення у ландшафтних геосферах різних хімічних елементів антропогенного типу і зумовлює негативну трансформацію ландшафтних систем.
Концептуальні засади сучасних ландшафтно-геохімічних досліджень полягають у теоретичному обґрунтуванні причин та етапів трансформації природних систем і формування під впливом акумуляції різних агресивних речовин модифікованих, урбаністичних, металаномальних, нітратно-пестицидних, радіонуклідних, епідемічно-небезпечних, атмосферних, водних, ґрунтових, рослинних, деструктивних та зруйнованих ландшафтно-антропогенних систем.
Природні компоненти геосфер володіють буферними властивостями та самовідновленням. Однак систематичний вплив полютантів на їхні компоненти призводить до активного накопичення тих чи інших хімічних речовин, на межі геохімічних бар’єрів їхня кількість дещо збільшується і вони формують у межах наступних геокомпонентів аеросфери, геосфери, лісосфери, агросфери, педосфери та нозосфери внутрішні (глибинні) геосфернотвірні чинники і негативні властивості геосфер. Ці властивості через зовнішні ознаки візуально переважно не фіксуються. Однак, трансформують всю геосферу або окремі її компоненти.
Горизонти з максимальним накопиченням полютантів, у геосферах відіграють головну роль у формуванні внутрішніх геохімічних полів, зон, площ з точковим, суцільним радіоактивним, металаномальним, пестидиційним, нітратним, бактеріальним забрудненням тощо.
За даними власних досліджень гірських і рівнинних ландшафтів ці геохімічні аномальні зони, їхні властивості, відносять до екологічно небезпечних у межах кожної геосфери природно-антропогенних систем. Вони створюють надзвичайно шкідливі екологічні умови, що спричиняють формування техногенно-хімічних хвороб, спалахів епідемій.
Перетворення ландшафтів проходить різні трансформаційні етапи формування від початкового освоєння до формування позитивних та негативних властивостей.
Необхідно опрацьовувати новітні методи дослідження та комплексної класифікації антропогенно-хімічних ландшафтів на новій науковій основі.
3. Контроль, нормування забруднюючих речовин у різних середовищах
Екологічне нормування передбачає облік так званої допустимого навантаження на екосистему. Припустимоювважається таке навантаження, під впливом якої відхилення від нормального стану системи не перевищує природних змін і, отже, не викликає небажаних наслідків у живих організмів і не веде до погіршення якості середовища. До теперішнього часу відомі лише деякі спроби обліку навантаження для рослин суші і для спільнот водойм рибогосподарського призначення.
Як екологічне, так і санітарно-гігієнічне нормування засновані на знанні ефектів, що надаються різноманітними чинниками впливу на живі організми. Одним з важливих понять в токсикології і в нормуванні є поняття шкідливої речовини.
У спеціальній літературі прийнято називати шкідливими всі речовини, вплив яких на біологічні системи може призвести до негативних наслідків. Крім того, як правило, всі ксенобіотики (чужорідні для живих організмів, штучно синтезовані речовини) розглядають як шкідливі.
Гранично допустимі концентрації (ГДК) - нормативи, що встановлюють концентрації шкідливої речовини в одиниці об'єму (повітря, води), маси (харчових продуктів, грунту) або поверхні (шкіра працюючих), які при дії за певний проміжок часу практично не впливають на здоров'я людини і не викликають несприятливих наслідків у його потомства.
НОРМУВАННЯ ЯКОСТІ ПОВІТРЯ
Під якістю атмосферного повітря розуміють сукупність властивостей атмосфери, визначальну ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на людей, рослинний і тваринний світ, а також на матеріали, конструкції інавколишнє середовище в цілому.
Нормативами якості повітря визначені допустимі межі вмісту шкідливих речовин як у виробничій (призначеної для розміщення промислових підприємств, дослідних виробництв науково-дослідних інститутів тощо), так і в сельбищноїзоні (призначеної для розміщення житлового фонду, громадських будівель і споруд) населених пунктів.
Гранично допустима концентрація шкідливої речовини в повітрі робочої зони (ГДК рз) - концентрація, яка при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 годин, або при іншій тривалості, але не більше 41 години на тиждень, протягом усього робочого стажу не повинна викликати захворювання або відхилення в стані здоров'я, які виявляютьсясучасними методами дослідження, в процесі роботи або у віддалені терміни життя теперішнього і наступного поколінь. Робочою зоною слід вважати простір висотою до 2 м над рівнем підлоги або площі, на якій знаходяться місця постійного або тимчасового перебування робітників.
Як випливає з визначення, ГДК рз представляє собою норматив, який обмежує вплив шкідливої речовини на дорослу працездатну частину населення протягом періоду часу, встановленого трудовим законодавством. Абсолютно неприпустимо порівнювати рівні забруднення селітебної зони до встановлених ГДК рз, а також говорити про ГДК в повітрі взагалі, не уточнюючи, про який нормативі йде мова. Гранично допустима концентрація максимально разова (ГДК мр) - концентрація шкідливої речовини в повітрінаселених місць, не викликає при вдиханні протягом 20 хвилин рефлекторних (в тому числі, субсенсорние) реакцій в організмі людини.
НОРМУВАННЯ ЯКОСТІ ВОДИ
Відповідно до Санітарних правил і норм СанПіН 2.1.4.559-96 питна вода повинна бути безпечна в епідемічному й радіаційному відношенні, нешкідлива за хімічним складом і повинна мати сприятливі органолептичні властивості. Підякістю води в цілому розуміється характеристика її складу та властивостей, що визначає її придатність для конкретних видів водокористування; при цьому показники якості представляють собою ознаки, за якими проводиться оцінка якості води.
За санітарному ознакою встановлюються мікробіологічні й паразитологічні показники води (число мікроорганізмів і число бактерій групи кишкових паличок в одиниці об'єму). Токсикологічні показники води, що характеризують нешкідливість її хімічного складу, визначаються вмістом хімічних речовин, яке не повинно перевищувати встановлених нормативів. Нарешті, при визначенні якості води враховуються органолептичні (сприймання органами почуттів) властивості: температура, прозорість, колір, запах, смак, жорсткість. Нормуються запах, смак, кольоровість, мутність, колі-індекс, а також вказується, що вміст хімічних речовин не повинен перевищувати значень відповідних гранично допустимих концентрацій (ГДК ).
Гранично допустима концентрація у воді водойми господарсько-питного та культурно-побутового водокористування (ГДК в) - це концентрація шкідливої речовини у воді, яка не повинна надавати прямого або непрямого впливу на організм людини протягом всього його життя і на здоров'я наступних поколінь, і не повинна погіршувати гігієнічні умови водокористування.
Гранично допустима концентрація у воді водойми, використовуваного для рибогосподарських цілей (ГДК вр) - це концентрація шкідливої речовини у воді, яка не повинна мати шкідливого впливу на популяції риб, в першу чергу промислових.
Також оцінка якості води і порівняння сучасного стану водного об'єкта з встановленими в минулі роки характеристиками проводяться на підставі індексу забруднення води за гідрохімічними показниками (ІЗВ). Цей індекс являє собою формальну характеристику і розраховується усередненням як мінімум п'яти індивідуальних показників якості води. Обов'язковими для врахування наступні показники: концентрація розчиненого кисню, водневий показник рН табіологічне споживання кисню БСК 5.
НОРМУВАННЯ ЯКОСТІ ГРУНТУ
У Радянському Союзі був встановлений лише один норматив, що визначає допустимий рівень забруднення грунтушкідливими хімічними речовинами - ГДК для орного шару грунту. Принцип нормування вмісту хімічних сполук у грунті заснований на тому, що надходження їх в організм відбувається переважно через контактують з грунтом середовища
Гранично допустима концентрація в орному шарі грунту (ГДК п) - це концентрація шкідливої речовини у верхньому, орному шарі грунту, яка не повинна надавати прямого або непрямого негативного впливу на дотичні з грунтом середовища та на здоров'я людини, а також на самоочищаються здатність грунту.
Нормативи ГДК п розроблені для речовин, які можуть мігрувати в атмосферне повітря або грунтові води, знижувати врожайність або погіршувати якість сільськогосподарської продукції.
Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у продуктах харчування При розробці нормативів гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у продуктах харчування враховуються матеріали з токсикології та гігієнічного нормування даних речовин у різних об'єктах природного середовища (у повітрі, воді, грунті), а також інформація про природному змісті різних хімічних елементів у харчових продуктах.
Гранично допустима концентрація (припустиме залишкову кількість) шкідливої речовини в продуктах харчування (ГДК пр) - це концентрація шкідливої речовини в продуктах харчування, яка протягом необмежено тривалого часу (при щоденному впливі) не викликає захворювань або відхилень у стані здоров'я людини.
Санітарно-гігієнічне нормування забруднення харчових продуктів стосується головним чином пестицидів, а також важких металів та деяких аніонів (наприклад, нітратів). Відзначимо, що при інтерпретації результатів не слід використовувати ГДК пр як стандарт, прийнятий для будь-яких об'єктів біоти.
НОРМУВАННЯ ВПЛИВУ
Науково-технічні нормативи впливу на навколишнє середовище розробляються для господарських об'єктів у формі проектів томів гранично допустимих викидів (ПДВ) і скидів (ПДС).
Гранично допустимий викид (ПДВ) - маса речовини в відведених газах, максимально допустима до викиду в атмосферу в одиницю часу; ПДВ встановлюється для кожного джерела забруднення атмосфери (і для кожної домішки, що викидається цим джерелом) таким чином, що викиди шкідливих речовин від даного джерела і від сукупності джерел міста або іншого населеного пункту з урахуванням перспективи розвитку промислових підприємств і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері не створюють приземную концентрацію, яка перевищує їх ГДК мр; основні значення ПДВ - максимальні разові - встановлюються за умови повного навантаження технологічного і газоочисного обладнання та їх нормальної роботи і не повинні перевищуватися в будь-якій 20-хвилинний період часу.
НОРМУВАННЯ В ГАЛУЗІ РАДІАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ
У природі існує три основних види радіоактивного випромінювання - альфа, бета і гамма.
Гамма-випромінювання являє собою електромагнітне випромінювання високої енергії і володіє найбільшою проникаючою здатністю. Відповідно, захист від зовнішнього гамма-випромінювання представляє найбільші проблеми.Бета-випромінювання має корпускулярну природу і являє собою потік негативно заряджених частинок (електронів). Бета-випромінювання має меншу проникаючу здатність. Захиститися від цього випромінювання при зовнішньому джерелі можна порівняно легко. У принципі, бета-частинки затримуються неушкодженою шкірою. Однак при вступі всередину організму бета-активні радіонукліди випускають добре поглинаються тканинами організму бета-частинки. Процес радіоактивного розпаду (переходу радіоактивного елемента в інший хімічний елемент) супроводжуєтьсявипромінюванням одного або декількох видів.
Кількісною характеристикою джерела випромінювання служить активність, що виражається числом радіоактивних перетворень в одиницю часу. В СІ одиницею активності є бекерель (Бк) - 1 розпад в секунду (з -1). Іноді використовується позасистемна одиниця кюрі (Кі), відповідна активності 1 г радію.
У системі нормування використовуються наступні основні поняття:
Поглинена доза - фундаментальна дозиметрична величина, що визначається кількістю енергії, переданої випромінюванням одиниці маси речовини.
За одиницю поглиненої дози опромінення приймається грій (джоуль на кілограм) - поглинена доза випромінювання, передана масі речовини, що опромінюється в 1 кг і вимірюється енергією в 1 Дж будь-якого іонізуючоговипромінювання (1 Гр = 1 Дж / кг).
Еквівалентна доза. Оскільки вражаюча дія іонізуючого випромінювання залежить не тільки від поглиненої дози, але і від іонізуючої здатності випромінювання, вводиться поняття еквівалентної дози. Для розрахунку еквівалентної дози поглинену дозу множать на коефіцієнт, який відображає здатність даного виду випромінювання ушкоджувати тканиниорганізму. При цьому альфа-випромінювання вважається в двадцять разів небезпечніше інших видів випромінювань.
Одиницею еквівалентної дози є зіверт - доза будь-якого виду випромінювання, поглинена в 1 кг біологічної тканини, що створює такий же біологічний ефект, як і поглинена доза в 1 Гр фотонного випромінювання.
Ефективна еквівалентна доза. Слід враховувати, що одні частини тіла (органи) більш чутливі до радіаційним пошкоджень, ніж інші. Тому дози опромінення органів і тканин враховуються з різними коефіцієнтами. Ефективна еквівалентна доза відображає сумарний ефект опромінення для організму, вона також виміряється в зіверт.
Закон «Про радіаційної безпеки населення» встановлює допустиму дозове навантаження на населення на рівні 1 мЗв / рік.