Основы нормирования качества объектов окружающей среды и антропогенной нагрузки на природную среду

Целью нормирования качества объектов окружающей среды и антропогенной нагрузки на природную среды является создание ориентиров минимизации антропогенного воздействия на окружающую среду. Современная концепция экологического нормирования определяет его как деятельность, направленная на установление системы нормативов состояния и нормативов предельно воздействия на экосистемы, которые необходимы для эффективного осуществления экологического менеджмента.

 

Нормативы состояния природных объектов должны базироваться на тех характеристиках, которые наиболее информативно отражают антропогенный или естественный влияние, значимый для состояния данной экосистемы в целом. Установления нормативов предельно воздействия на экосистемы способствует регулированию загрязнения окружающей среды и ограничению ашропогеннои трансформации экосистем.

 

В соответствии с природоохранным законодательством Украины, осуществления нормирования качества окружающей природной среды производится путем установления предельно норм воздействия, что гарантирует экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечение рационального использования и воспроизводства природных ресурсов в условиях устойчивого развития народного хозяйства. Под влиянием понимают антропогенную деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных или культурных интересов людей, в результате чего в окружающую среду вносятся физические, химические или биологические изменения.

 

Итак, целью нормирования является наложение граничных условий как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие и воздействие, и последствия влияния в экосистемах.

 

Принято различать нормирования качества природной среды (экологические и санитарно-гигиеническое нормирование) и нормирование антропогенной нагрузки на окружающую среду (научно-техническое нормирование).

 

Реализация нормирования качества природной среды базируется на концепции предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ или значениях параметров в объектах окружающей среды.

 

Целью ПДК является предупреждение негативного влияния фактора или параметра окружающей среды на человека и только в отдельных случаях учитывается влияние на растительный и животный миры. Принципы установления ПДК в различных объектах окружающей среды различны, но только при нормировании качества природных вод учитывается экологический аспект. В санитарно-гигиеническом смысле, ПДК - это нормативы, устанавливающие концентрации вредных веществ в единице объема (воздуха, вода), массы (почвы, пищевые продукты) или поверхности (кожа рабочих), которые при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают негативных последствий у его потомков.

 

Научно-техническое нормирование предполагает введение ограничений деятельности хозяйствующих субъектов по отношению к воздействию на окружающую среду, то есть, определяет предельно потоки вредных веществ, которые могут попадать от источников загрязнения в воздух, воды, почвы. От хозяйствующих предприятий требуется соблюдение требований предельно допустимых выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для предприятия в целом или отдельных источников, входящих в его состав. Зафиксировано превышение величин ПДК в объектах окружающей среды само по себе не является нарушением со стороны предприятий, хотя служит сигналы невыполнения установленных научно-технических нормативов или свидетельством необходимости их пересмотра.

 

С экологической точки зрения, предельным считается такая нагрузка, под воздействием которого отклонения от нормального состояния экосистемы не превышает естественных изменений и, как следствие, не возникает нежелательных последствий у живых организмах и не ухудшается качество среды.

 

Под качеством объектов окружающей среды понимают совокупность свойств природных объектов, обеспечивающих нормальное функционирование природных экосистем, круговорот вещества и благоприятно влияют на жития и развитие живых организмов. Качество природных объектов оценивают по показателям качества - количественными характеристиками основных свойств объекта. Уровень качества объектов окружающей среды - это относительная характеристика качества объекта, основанная на сравнении показателей качества оцениваемого объекта с базовыми значениями соответствующих показателей.

 

При оценке качества объектов окружающей среды следует учитывать принципы системности и предпочтительности. Принцип системности заключается в том, что необходимо осуществлять комплексную и предупреждая стандартизации всех этапов оценки качества среды. Принцип системности обеспечивает ограничение разнообразия и количества параметров окружающей среды, по которым проводят оценку качества. Число параметров должно быть минимальным, но эти параметры должны как можно полнее характеризовать состояние природного объекта, т.е. давать полное представление о нем и его реакцию на внешнее воздействие.

 

Параметры объектов окружающей среды, по которым оценивают их качество, разделяют на главные, основные и вспомогательные. Главным называют такой параметр из числа основных, наиболее полно характеризует объект оценки, остается неизменным длительное время и-может изменяться только в крайних случаях. К основным параметрам часто относят интегральные величины показателю качества, а к вспомогательным - индивидуальные.

 

В соответствии с Законом Украины "Об охране окружающей природной среды" указано:

 

Статья 31. Задача стандартизации и нормирование в области охраны окружающей среды.

 

Экологическая стандартизация и нормирование проводятся с целью установления комплекса обязательных норм, правил, требований по охране окружающей природной среды, использования природных ресурсов и обеспечения экологической безопасности.

 

Статья 32. Экологические стандарты.

 

Государственные стандарты в области охраны окружающей среды являются обязательными для выполнения и определяют понятия и термины, режим использования и охраны природных ресурсов, методы контроля за состоянием окружающей природной среды, требования по предотвращению загрязнения окружающей среды, другие вопросы, связанные с охраной окружающей природной среды и использования природных ресурсов.

 

Статья 33. Экологические нормативы.

 

Экологические нормативы устанавливают предельно допустимые выбросы и сбросы в окружающую среду загрязняющих химических веществ, уровни допустимого вредного влияния на него физических и биологических факторов.

 

Законодательством Украины могут устанавливаться нормативы использования природных ресурсов и другие экологические нормативы.

 

Экологические нормативы должны устанавливаться с учетом требований санитарно-гигиенических и санитарно-противоэпидемических правил и норм, гигиенических нормативов.

 

Нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в окружающей среде и уровни вредных физических воздействий на него являются едиными для всей территории Украины.

 

В случае необходимости для курортных, лечебно-оздоровительных, рекреационных и других отдельных районов могут устанавливаться более строгие нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и других вредных воздействий на окружающую природную среду.

 

В соответствии с действующими нормативными документами, под загрязнением атмосферы понимают ухудшение качества воздуха. Однако, такое определение не дает представления о возможных последствиях этого процесса.

 

Например, изменение концентрации кислорода. При нормальных условиях в приземном слое атмосферы содержится по объему 20,94% кислорода. Рост его содержания в воздухе до 24% вызовет значительную интенсификацию окислительных процессов, в результате чего невозможно будет самозатухания лесных пожаров, будет наблюдаться самовозгорания опавших осенью листьев и т.п.. Все эти процессы могут привести к нагреванию атмосферы со всеми вытекающими последствиями. Уменьшение содержания кислорода в воздухе до 16% вызовет массовую удушье животных организмов, поставит на грань гибели фауну Земли. Итак, любое отклонение состояния атмосферного воздуха от нормы представляет определенной опасности.

 

Атмосфера, как и любой компонент биосферы, представляет собой большую равновесную окислительную систему со значительным содержанием основного окислителя - кислорода. За счет этого возможно самоочищения атмосферного воздуха. В этих процессах важную роль играют также гравитационное и электромагнитное поле Земли (осаждения твердых частиц), атмосферные осадки (вымывание газообразных и жидких компонентов). В результате этих процессов, атмосфера, как природа в целом, нейтрализует и удаляет попадающих в нее вредные примеси, но компенсационные возможности атмосферы являются исчерпывающими и чистый воздух относят к исчерпывающие возобновляемых ресурсов. Способность атмосферы к самоочищению долгое время человечество использовало "бездумно" и, как следствие, все чаще встречаемся с региональными экологическими проблемами и предкризисной ситуации.

 

Загрязнение атмосферы оказывает отрицательного влияния на все стороны жизни, то есть:

 

- Создается угроза для здоровья и жизни людей, что может быть причиной повышения заболеваемости, преждевременного старения, возникновения тяжелых отдаленных последствий и необратимых изменений в будущих поколений;

 

- Наносит значительный экономический ущерб за счет повышения коррозии оборудования и сооружений, сокращение срока их эксплуатации и т.п.;

 

- Вызывает деградацию природных экосистем, негативно влияет на флору и фауну и т.д..

 

Все это говорит о необходимости защиты атмосферы. К сожалению, на первый план всегда ставится экономическая эффективность производства, а вопрос защиты окружающей среды, в том числе и атмосферы, выносится на второй план. Возможности, которые современный технический прогресс приобрел в области охраны атмосферного воздуха, используются в неполной мере. Это требует коренного изменения отношения человека к вопросам охраны природы и охраны окружающей среды в целом и воздуха в том числе, иначе человечеству неизбежно грозит общая экологическая катастрофа.

 

Для оценки состояния атмосферного воздуха и возможности его контроля проводят классификацию загрязняющих атмосферу веществ по различным признакам.

 

По происхождению все источники загрязнения атмосферы разделяют на природные и антропогенные. К природным источникам загрязнения атмосферы относятся извержения вулканов, лесные пожары, поверхности выветривания т.д.. Кроме того, к природным источникам загрязнения атмосферы относятся космическая пыль, солнечное и космическое излучения и т.д.. Среди основных источников антропогенного загрязнения особое внимание следует уделять выбросам промышленных предприятий и энергетических систем. На этих предприятиях источниками загрязнения атмосферы являются неутилизированный отходы, образующиеся в результате обмена веществ и энергии предприятия и окружающей среды. Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются оксиды углерода (СО + С02), диоксид серы (Бог), оксиды азота (ИЧхОу), углеводороды СпНт, пыль, биологические загрязнения Т.П..

 

По ГОСТ 17.2.1.01-76, загрязняющие атмосферу вещества классифицируют по агрегатному состоянию и количеству веществ. По агрегатному состоянию загрязняющие атмосферу вещества разделяют на газообразные, парообразных (пары органических растворителей), твердые и жидкие. Последние образуют в воздухе аэрозоли.

 

Жидкие аэрозоли - туманы, в зависимости от размера частиц разделяют на четыре группы:

 

- Супертонкий туман (размер частиц до 0,5 мкм);

 

- Тонкодисперсный туман (в пределах 0,5 <х <3,0 мкм);

 

- Грубодисперсных туман (в пределах 3,0 <х <10,0 мкм);

 

- Капли (более 10,0 мкм).

 

Твердые аэрозоли - дымы, также по размеру частиц разделяют на четыре группы:

 

- С размером частиц (пыли) до 1,0 мкм;

 

- С размером частиц в пределах 1,0 <х <10,0 мкм

 

- С размером частиц в пределах 10,0 <х <50,0 мкм

 

- С размером частиц более 50,0 мкм.

 

Такое разделение загрязняющих веществ за дисперсностью необходим для правильного выбора методов их улавливания и прогнозирования зоны оседания загрязняющих веществ.

 

По количеству выбросов в атмосферу, источники загрязнения атмосферы делятся на шесть групп:

 

- С количеством выбросов до 0,01 т / сутки;

 

- С количеством выбросов от 0,01 до 0,1 т / сутки;

 

- С количеством выбросов от ОД до 1,0 т / сутки;

 

- С количеством выбросов от 1,0 до 10,0 т / сутки;

 

- С количеством выбросов от 10,0 до 100,0 т / сутки;

 

- С количеством выбросов более 100,0 т / сут.

 

Такое разделение источников загрязнения атмосферы необходим для правильной организации мероприятий по охране атмосферного воздуха, в частности, подбор методов очистки газов производительностью и эффективностью. Чем больше выбросов в атмосферу осуществляется предприятием, тем большее внимание уделяется этому источнику загрязняющих веществ.

 

Все загрязнители атмосферного воздуха объединяют в две основные группы: материальные и энергетические.

 

В свою очередь, материальные загрязняющих атмосферу вещества разделяют на химически инертные (нетоксичные) и химически активные (токсичны). Токсичными называют такие ингредиенты, которые при превышении определенных предельно допустимых концентраций (ПДК) вызывают гибель живых существ или подавляют их жизнедеятельность, в том числе влияют на здоровье людей. Нетоксичными есть такие ингредиенты, которые необходимы для развития живых организмов или они не влияют на их жизнедеятельность в пределах определенных концентраций, характерная для естественного состава атмосферного воздуха. Значительное отклонение от границ природных концентраций нетоксичных ингредиентов может оказывать негативного воздействия на живые организмы.

 

Загрязняющие атмосферу вещества классифицируют на основе характера воздействия на живые организмы. Выделяют пять основных групп загрязняющих веществ:

 

- Общесоматические, при определенной количественной действия могут вызвать отравление всего организма, например, оксид углерода (II), пары ртути, неорганические соединения свинца и т.д.;

 

- Раздражающие, вызывающие раздражение дыхательных путей и слизистых оболочек, например, оксиды серы и азота, озон, хлор и т.д.;

 

- Аллергены или сенсибилизирующие, т.е. химически инертные вещества, которые способны вызвать аллергию и кожные заболевания типа экзем, например, нетоксичный пыль, цветочную пыльцу и т.д.;

 

- Канцерогенные, вызывающие появление злокачественных опухолей, например, бенз (а) пирен, асбест, соединения хрома (УИ), радон и т.д.;

 

- Мутагенные, которые вызывают нежелательные мутации в живых организмах, например, радионуклиды, органические соединения свинца, соединения марганца в высших степенях окисления и т.д..

 

Отдельно проводят классификацию химических загрязняющих веществ по степени воздействия на организм человека. Выделяют четыре класса опасности химических веществ:

 

- Чрезвычайно опасные, например, ртуть, хлор и т.д.;

 

- Высоко опасные, например, оксиды азота, анилин и т.д.;

 

- Умеренно опасные, например, диоксид серы, бензол, карбоновые кислоты и др.;

 

- Мало опасные, например, оксид углерода, ацетон, бензин,

 

и тому подобное.

 

Все перечисленные загрязняющие вещества вызывают так называемое материальное загрязнение атмосферы, которое может оказывать негативного влияния не только на живые организмы, но и на неживую природу.

 

От материальных загрязняющих атмосферу веществ принципиально отличаются влияние энергетического загрязнения. Энергетическое или параметрическое загрязнение включает в себя промышленные тепловые выбросы и все виды излучения - световое, звуковое (шум), электромагнитное и ионизирующее (а-, Р-, у-излучения). С точки зрения влияния на окружающую среду, энергетическое загрязнение имеет ряд особенностей. Во-первых, это ограниченная зона действия, т.е. по увеличению расстояния от источника, их действие ослабевает. Во-вторых, такие загрязнения негативно влияют на окружающую среду только в момент их генерации, то есть они не накапливаются в среде за исключением тепловых выбросов. Энергетические загрязнения могут по-разному влиять на окружающую среду: световое - приводит к смещению биоритмов живых существ, акустическое - оказывает нагрузку на нервную систему людей и отпугивает животных, электромагнитное - вызывает изменения в составе крови и органов, которые содержат значительные количества воды, ионизирующее - вызывает мутагенное или соматическую действие (лучевая болезнь).