Нормирование и контроль вредных веществ в биосфере

Тема: Нормирование и контроль вредных веществ в биосфере

Содержание

Введение

1. Критерии качества окружающей среды

2. Нормирование качества атмосферного воздуха

2.1. Раздельное нормирование содержания вредных веществ  в воздухе

2.2. Эффект суммации вредного действия атмосферных загрязнений на организм

3. Контроль за качеством окружающей среды

3.1. Контроль качества атмосферного воздуха

Заключение

Список литературы

Введение

Одним из основных путей ограничения негативного влияния на биосферу является нормирование (установление норм) допустимых уровней воздействия на отдельные экосис­темы и компоненты всей биосферы. Нормирование качества окружающей среды — одна из центральных идей как Закона РСФСР от 19.12.91 № 206-1 «Об охране окружающей природ­ной среды», так и сменившего его Федерального закона от 10.01.02 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды». [1, с.496]

Качество природной среды — совокупность показателей со­стояния ее экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает (или не обеспечивает) полноценные процессы об­мена веществ и энергии в природе, между природой и челове­ком, а также условия для воспроизводства жизни. Качество при­роды обеспечивается самой природой путем саморегуляции, самоочищения от вредных для нее веществ.

Качество ОС характеризуется совокупностью химических, физических, биологических и иных ее показателей.

Благоприятная окружающая среда — такая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционирование естествен­ных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов.

Нормирование в области охраны ОС — деятельность по ус­тановлению:

•   нормативов (показателей) качества ОС;

•   нормативов допустимого воздействия на ОС при осу­ществлении хозяйственной и иной деятельности;

•   иных нормативов в области охраны ОС;

•   государственных стандартов и иных нормативных доку­ментов в области охраны ОС.

Цель нормирования — государственное регулирование воздействия хозяйственной и иной деятельности на ОС, га­рантирующего сохранение благоприятной ОС при соблю­дении социальных и экономических интересов общества.

Разработка нормативов в области охраны ОС включает в себя:

•   установление оснований для разработки или пересмотра нормативов;

•   научно-исследовательские работы по обоснованию нор­мативов;

•   экспертизу, утверждение и опубликование в установ­ленном порядке;

•   контроль за применением и соблюдением нормативов;

•   формирование и ведение единой информационной базы данных;

•   оценку и прогнозирование экологических, социальных, экономических последствий применения нормативов.

В определенной степени допустимые нормативы — это в настоящее время компромисс между экономикой и экологией, компромисс вынужденный, позволяющий взаимовыгодно раз­вивать хозяйство и охранять жизнь, благополучие и благосос­тояние людей.

Роль нормативов качества ОС заключается, с одной сторо­ны, в оценке ее (среды) качества, с другой — в установлении лимитов (ограничений) на источники вредного воздействия. [3, с.291]

3

1. Критерии качества окружающей среды

Качество окружающей среды выражается количественно через кри­терии качества в абсолютных или условных единицах. В качестве кри­териев качества окружающей среды могут быть приняты высокая био­логическая продуктивность популяций, оптимальное соотношение видов и биомасс популяций, находящихся на разных трофических уров­нях, и др. [2, с.46]

В ряде стран на межгосударственном уровне и в рамках междуна­родных организаций разрабатываются критерии качества окружающей природной среды, ограничивающие содержание в ней, а также в источ­никах загрязнения, наиболее опасных загрязняющих веществ. Одним из таких критериев является предельно допустимая экологическая нагруз­ка на окружающую природную среду или отдельные ее составляющие (воздух, воду, почву), которая оценивается по совокупности конкрет­ных показателей, отражающих состояние окружающей природной сре­ды.

В нашей стране критериями качества окружающей среды являются санитарно-гигиенические нормативы, преимущественно направленные на профилактику неблагоприятного воздействия вредных факторов на здоровье человека.

Санитарно-гигиенические нормативы - это устанавливаемые в зако­нодательном порядке обязательные для исполнения всеми ведомствами, органами и организациями допустимые уровни содержания химических соединений в объектах окружающей среды, а также предельно допусти­мые уровни воздействия на эти объекты других вредных факторов (фи­зических, биологических, радиационных). Они утверждаются Государ­ственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора Россий­ской Федерации и входят в состав санитарно-гигиенических норм я правил, а также в ГОСТы.

Для химического вещества санитарно гигиеническим нормативом является предельно допустимая концентрация (ПДК) его во внешней среде (воздухе, воде, почве, продуктах питания). Это такая концентра­ция вещества, при воздействии которой на организм человека периоди­чески или в течение всей жизни - прямо или опосредованно через эколо­гические системы, а также через возможный экономический ущерб  не возникает соматических или психических заболеваний (в том числе скрытых и временно компенсированных) или изменений состояния здоровья, выходящих за пределы приспособительных физиологических  реакций, обнаруживаемых современными методами сразу или в отдален­ные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

С позиций экологии предельно допустимые концентрации конкрет­ного вещества представляют собой верхние пределы лимитирующих факторов среды (в частности, химических соединений), которые при ежедневном воздействии на организм человека в течение длительного времени не вызывают каких-либо патологических изменений или забо­леваний, обнаруживаемых современными методами, а также не нару­шают биологический оптимум человека. [2, с.47]

Необходимо отметить, что традиционная методология санитарно-гигиенического нормирования требует больших затрат и значительного времени (от 1 до 2-3 лет) на проведение исследований. Так в США ток­сикологические исследования одного химического вещества стоят 500-600 тыс. долларов. Вместе с тем только в США работающие подверга­ются воздействию более 560 тыс. промышленных веществ, в то время как допустимые уровни воздействия в этой стране установлены менее чем для 1000 соединений. Рост числа новых химических веществ требу­ет, с одной стороны, тщательной регистрации всех существующих и внедряемых в производство соединений, а с другой - значительного ус­корения исследований по обоснованию санитарно-гигиенических нор­мативов.

Для ликвидации диспропорций между числом новых химических веществ и количеством разрабатываемых гигиенических нормативов в санитарное законодательство введены, наряду с ПДК, временные ориен­тировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и ориентировочно Допустимые уровни (ОДУ). Обоснование временных нормативов прово­дится с использованием ускоренных экспериментальных и расчетных методов, а также по аналогии с ранее нормированными структурно близкими соединениями.

2. Нормирование качества атмосферного воздуха

Основным критерием, нормирующим качество воздуха в нашей стране, являются предельно допустимые концентрации. Нашей стране принадлежит приоритет в разработке ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе. В 1949 году проф. В.А. Рязанов сформулировал основные критерии вредности атмосферных загрязнений [2, с.47]:

1 .Допустимой может быть признана только такая концентрация то» го или иного вещества б атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его работоспособность, не влияет на самочувствие и настрое­ние.

2. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации.

3. Концентрация химических веществ, которая неблагоприятно влияет на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения, считается недопустимой.

В 1971 г. в нашей стране впервые был утвержден перечень ПДК для 120 веществ в воздухе населенных пунктов, позднее неоднократно до­полнявшийся. Существующая в настоящее время практика гигиениче­ского нормирования загрязняющих веществ в атмосферном воздухе ос­нована главным образом на первых двух критериях вредности. [2, с.48]

2.1. Раздельное нормирование содержания вредных веществ  в воздухе

Раздельное нормирование вредных веществ в атмосферном воздухе заключается в том, что используются два вида ПДК - предельно допус­тимая концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе населен­ного пунктов и предельно-допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

ПДК вредных веществ в воздухе населенных пунктов - это макси­мальная концентрация примеси в атмосфере, которая при периодиче­ском воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отдаленные последствия, и на окру­жающую среду в целом. Значения ПДК некоторых веществ в атмосфер­ном воздухе населенных пунктов приведены в табл. 1. [2, с.48]

Таблица 1.

ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ча­сов или иной при другой продолжительности, но не более 41 часа в не­делю в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными ме­тлами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Под рабочей зоной понимается пространство высотой  до 2 м над уровнем пола или площадки, на кото­рых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Раздельное нормирование примесей в воздухе заключается еще и в том, что устанавливаются различные периоды времени усреднения проб воздуха - разовое (время усреднения пробы 20-30 минут) и суточ­ное. Соответственно этим периодам различают два значения ПДК -максимально разовое ПДК и среднесуточное ПДК. [2, с.50]

Среднесуточная ПДК предназначена для предотвращения хрониче­ского воздействия атмосферных загрязнителей, вызывающих общеток­сический или специфический эффект. Она применяется для воздуха на­селенных пунктов. Максимально разовая ПДК направлена на преду­преждение рефлекторных реакций, связанных с пиковыми, кратковре­менными подъемами концентраций вредного вещества. Она применяет­ся для воздуха населенных пунктов и рабочей зоны.

Кроме максимально разовых в промышленности используются среднесменные ПДК, которые разрабатывают для химических веществ, обладающих выраженными кумулятивными свойствами (т.е. способных накапливаться в организме и вызывать хронические отравления).

Необходимость раздельного нормирования примесей в воздушной среде определяется условиями восприятия вредных веществ людьми - на предприятиях в течение рабочего дня загрязненным воздухом дышат здоровые, прошедшие медицинское освидетельствование люди, а в на­селенных пунктах круглосуточно дышат как взрослые, так и дети, по­жилые и больные люди. Поэтому ПДК рабочей зоны больше ПДК ат­мосферного воздуха для населенных пунктов. Например, ПДК рабочей зоны для диоксида серы составляет 10 мг/м3, а его ПДК максимально ра­зовое для населенных пунктов равно 0,5 мг/м3.

В воздухе территории предприятия содержание вредных веществ должное быть втрое ниже по сравнению с ПДК рабочей зоны. Такое ог­раничение обусловлено тем, что воздух территории используется для вентиляции производственных помещений, где концентрация примесей периодически может быть очень высокой. Поэтому приточный воздух для проветривания должен быть незагрязненным.

При проектировании предприятий в районах, где атмосферный воз­дух уже загрязнен выбросами от других ранее построенных предпри­ятий, нормирование строящегося предприятия осуществляют с учетом присутствующих в воздухе примесей. Содержание этих примесей рассматривают в качестве фоновой концентрации. [2, с.51]

2.2. Эффект суммации вредного действия атмосферных загрязнений на организм

В современных условиях атмосферный воздух населенных мест од­новременно загрязняется многими веществами. Поэтому нормы, дейст­вующие в РФ, учитывают возможность воздействия на организм не од­ного какого-либо вещества, а нескольких одновременно, поскольку раз­личные вещества могут оказывать сходное неблагоприятное воздейст­вие на организм. В этом случае говорят об эффекте суммации вредного действия. Качество воздуха будет соответствовать установленным нор­мативам при условии, что в населенном пункте сумма отношений кон­центраций вредных веществ, обладающих эффектом суммации, к соот­ветствующим ПДК не превышает единицы, т.е. выполняется условие

где С1, С2, ....Сn   - концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, обладающих эффектом суммации. [2, с.51]

Эффектом суммации обладают следующие сочетания вредных ве­ществ:

•    ацетон, акролеин, фталевый ангидрид;

•    ацетон, ацетофенон;

•    ацетон и фенол;

•    ацетон, фурфурол, формальдегид и фенол;

•    ацетальдегид и винилацетат;

•    озон, двуокись азота, формальдегид, гексен;

•    сернистый ангидрид и аэрозоль серной кислоты;

•    сернистый ангидрид и сероводород;

•    сернистый ангидрид и двуокись азота;

•    сернистый ангидрид и фтористый водород;

•    серный и сернистый ангидриды, аммиак и окислы азота;

•    сильные кислоты (серная, азотная, соляная и др.).

3

3. Контроль за качеством окружающей среды

Эффективное управление качеством окружающей среды природо­охранных мероприятий может быть обеспечено лишь при наличии пол­ной, достоверной, сопоставимой и своевременной информации о со­стоянии, динамике изменения природной среды и факторов антропо­генного воздействия на нее. Для обеспечения получения такой инфор­мации в Российской Федерации создана Единая республиканская сис­тема (ЕРС) наблюдения и контроля за состоянием природной среды, в состав которой входят:

•   система государственного инспекционного экологического кон­троля загрязнения природной среды;

•   ведомственные системы контроля выбросов и сбросов загряз­няющих веществ в природную среду;

•   система оперативного обнаружения, анализа и прогноза послед­ствий чрезвычайных ситуаций, связанных с аварийным загрязнением природной среды.

•   сеть государственного мониторинга природных ресурсов и за­грязнения, в том числе радиационного загрязнения природной среды, расположенная на территории России.

Система государственного инспекционного экологического кон­троля является основным инструментом оперативного контроля за охраной и использованием природных ресурсов, в том числе:

•    состоянием воспроизводства и оздоровления природной среды и природных ресурсов;

•    соблюдением экологических нормативов источниками загрязне­ния;

•    выполнением требований по охране окружающей среды и при­родопользованием при различных видах хозяйственной деятельности;

•              соблюдением природоохранного законодательства и др. [2, с.104]

Ведомственные системы контроля воздействия на окружающую природную среду являются источниками информации о выбросах и сбросах загрязняющих веществ конкретными природопользователями и одновременно инструментом оперативного управления этими вредны­ми воздействиями. Они служат основным инструментом получения первичных данных об антропогенном воздействии на природную среду. [2, с.105]

Система оперативного обнаружения, анализа причин и прогноза последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с аварийным загрязнением природной среды образована в связи с возросшей за послезнее время вероятностью возникновения аварий и катастроф техногенного характера с тяжелыми последствиями как для природной среды, так и непосредственно для населения. Эта система, основываясь на совокуп­ности других звеньев ЕРС, строится и функционирует по специально разработанной методологии и имеет собственную организационную структуру в рамках Комиссии по чрезвычайным ситуациям.

Общегосударственная служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды функционирует в нашей стране с 1973 г. Она осуществляет наблюдения за состоянием загрязнения атмосферы, почвы, водных объектов, как пресноводных, так и морских, по физиче­ским, химическим и гидробиологическим (для водных объектов) пока­зателям. В задачу службы входят также оценка распространения за­грязняющих веществ во времени и пространстве, определение сущест­вующего и оценка будущего состояния загрязнения природной среды и выявление его источников, обеспечение заинтересованных организаций вышеназванной информацией.

Основными принципами организации наблюдений за состоянием загрязнения в каждом пункте являются их систематичность и ком­плексность, так как одновременно с регулярными наблюдениями за за­грязнением воздуха, воды и почвы проводятся сопутствующие наблю­дения - метеорологические, гидрологические и другие, позволяющие судить о распространении процессов загрязнения.

Общегосударственная служба наблюдений и контроля загрязнения природной среды включает ряд подсистем:

•     контроль загрязнения атмосферного воздуха,

•     контроль загрязнения вод суши,

•     контроль загрязнения морей,

•     контроль загрязнения почв,

•     фоновый мониторинг.

3.1. Контроль качества атмосферного воздуха

В 1978 году Совет Министров СССР принял Постановление о до­полнительных мерах по усилению охраны природы и улучшению ис­пользования природных ресурсов. В нем на Государственный комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды была возложена ответственность за организацию и деятельность государственной системы наблюдения и контроля за состоянием приводной среды, регулирование использования воздушного бассейна городов и про­мышленных центров и осуществление государственного контроля за источниками его загрязнения. В соответствии с этим постановлением в стране была создана общегосударственная служба наблюдений и кон­троля за загрязнением атмосферы, в основу которой положена ком­плексность наблюдений за химическим составом воздуха, метеороло­гическими параметрами и вредными выбросами в атмосферу. Важней­шими задачами этой службы являются контроль за соблюдением нор­мативов предельно допустимых концентраций (ПДК) в атмосфере, вы­явление источников загрязнения воздуха и оценка эффективности ме­роприятий по защите воздушного бассейна от загрязнения. [2, с.107]

Наблюдения за метеорологическими параметрами и загрязнением атмосферы проводятся стационарными, маршрутными и передвижными (подфакельными) постами. Стационарные посты служат для системати­ческих и длительных наблюдений. Они представляют собой специальные павильоны с приборами и аппаратурой для отбора проб воздуха и непрерывной регистрации содержания вредных примесей в атмосфере, а также метеорологических параметров. На стационарных постах прово­дятся: отбор проб воздуха для последующего химического анализа на содержание вредных примесей, регистрация загрязнения атмосферы аналитическими автоматическими газоанализаторами, метеорологиче­ские наблюдения - определяются скорость и направление ветра, темпе­ратура и влажность воздуха, наблюдения за дымовыми факелами. Ме­сторасположение стационарных постов выбирается совместно гидроме­теорологической и санитарно-эпидемиологической службами и согласо­вывается с главным архитектором города. Ведомственные промышлен­ные лаборатории согласовывают места отбора проб воздуха с указанны­ми службами. Выбранные места должны располагаться на открытых, проветриваемых со всех сторон площадках с непылящим покрытием (газоне, асфальте, твердом грунте), отражать характерное состояние воздушной среды города с учетом различных районов исследуемой территории. [2, с.108]

Маршрутные посты также предназначены для систематических на­блюдений. Отбор проб воздуха и метеорологические измерения проводятся на этих постах с помощью передвижных лабораторий, оборудованных на автомашинах.

Передвижные (подфакельные посты) служат для разовых наблюдений в зонах непосредственного влияния промышленных выбросов. Их месторасположение выбирается каждый раз под дымовыми и газовыми факелами промышленных предприятий в зависимости от поставленной задачи и метеорологических условий.

3

Заключение

Итак, нормативы качества окружающей среды едины и обяза­тельны для всех природопользователей, независимо от формы собственности и подчиненности на всей территории России. При этом Федеральный закон «Об охране ОС» от 10.01.02 № 7-ФЗ (ст. 22, п. 2) предусматривает, что нормативы допустимого воздействия на окружающую среду должны обеспечивать со­блюдение нормативов качества ОС с учетом природных особен­ностей территорий и акваторий. Не случайно для таких особо охраняемых природных территорий, как заповедники, заказ­ники, национальные и природные парки, а также для курорт­ных и рекреационных зон установлены более строгие нормати­вы допустимого воздействия.

В соответствии с п. 3 ст. 19 Федерального закона «Об охра­не ОС» нормативы и нормативные документы разрабатываются, утверждаются и вводятся в действие на основе современ­ных достижений науки и техники с учетом международных правил и стандартов.

Предельно допустимые концентрации химических (включая радиоактивные) и биологических веществ и микроорганизмов в атмосфере, воде и почве являются в настоящее время глав­ными нормативами качества окружающей среды.

Список литературы

1.      Николайкин Н.И. Экология: Учеб. для вузов / Н.И.Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – 624 с.

2.      Солодов Г.А., Ушаков Г.В. Экология. Нормирование, управление, контроль качества окружающей природной среды: Учеб. пособие / Кузбасс.гос.техн.ун-т. – Кемерово, 2000. – 123 с.

3.      Экология: Учебное пособие / Под ред. проф. В.В. Денисова.- 2-е изд., исправленное и дополненное.- Москва: ИКЦ «Мар Т», Ростов – на – Дону, 2004.- 672 с.

3