НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной, так и в селитебной зоне населенных пунктов.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) - концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества в рабочем помещении. Недопустимо сравнивать уровни загрязнения жилой зоны с установленными ПДКрз, а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) - концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных реакций в организме человека. Понятие ПДКмр используется при установлении научно-технических нормативов - предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ.

Обязательным является требование, чтобы в результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не превышала ПДКмр.

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) - это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании.

Таким образом, ПДКсс рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДКсс обычно выступает в качестве критерия оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.

Для сравнительной оценки загрязнения воздушной среды используются различные индексы, которые позволяют учесть присутствие нескольких загрязняющих веществ. Наиболее распространенным является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают по формуле

(1)

ИЗА=Дпжг

где qcp.i - средняя концентрация i-ro вещества;

ПДКсС., - ПДКсс для i-ro вещества;

Ci - безразмерная константа приведения степени вредности i-ro вещества к вредности диоксида серы, зависящая от того, к какому классу опасности принадлежит загрязняющее вещество.

В зависимости от токсичности все химические соединения подразделяются на 4 класса опасности (табл. 3). Учет класса опасности позволяет дифференцированно подходить к обоснованию необходимых профилактических мероприятий, а также предварительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных веществ на организм человека.

Таблица 3

Классы опасности химических соединений в зависимости от характера их токсичности

Показатели

Классы опасности

I чрезвычайно опасные

II высокоопасные

III умеренно опасные

IV малоопасные

ПДКрз, мг/м3

Меньше 0,1

0,1-1

1-10

Больше 10

ЛД50 при введении в желудок, мг/кг

Меньше 15

15-150

150-5000

Больше 5000

Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами атмосферы разных городов или районов города комплексные индексы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества (п) примесей. При составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета комплексного ИЗА используют значения единичных индексов тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие. В большинстве регионов России к ним относятся взвешенные вещества, оксиды азота, диоксид серы, озон, формальдегид, фенолы, свинец и др. Особый вклад в загрязнение вносят взвешенные вещества, которые могут не только представлять собой токсичные соединения, но и адсорбировать на своей поверхности другие токсичные вещества, в том числе ксенобиотики, пыли биогенного происхождения, патогенные микроорганизмы, тем самым способствуя вторичному загрязнению атмосферного воздуха.

В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты действия загрязняющих веществ на биоту. Экологическое нормирование состояния атмосферного воздуха на практике реализовано в незначительной степени.

Нормирование качества воды

В соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.

Под качеством воды понимается характеристика ее состава и свойств, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования; при этом показатели качества представляют собой признаки, по которым производится оценка качества воды.

По санитарному признаку устанавливаются микробиологические и паразитологические показатели воды (число микроорганизмов и число бактерий кишечных палочек в единице объема).

Токсикологические показатели воды, характеризующие безвредность ее химического состава, определяются содержанием химических веществ, которое не должно превышать установленных нормативов. При определении качества воды учитываются органолептические (воспринимаемые органами чувств) свойства: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость.

Требования к качеству воды не централизованного водоснабжения определены Санитарными правилами и нормами, причем нормируются запах, вкус, цветность, мутность, коли-индекс, а также указывается, что содержание химических веществ не должно превышать значений соответствующих нормативов. Как и для атмосферного воздуха, для воды такими нормативами являются предельно допустимые концентрации (ПДК).

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб (в основном промысловых). ПДКвр в ряде случаев рассматривается как экологический норматив, что не совсем верно. Фактически ПДКвр - это та концентрация вредного вещества в воде, при постоянном воздействии которой выполняются следующие условия:

  • • не наблюдаются случаи гибели рыб и организмов, служащих для рыб кормом;
  • • не происходит постепенное исчезновение тех или иных видов рыб, для жизни которых водоем был ранее пригодным, а также замены ценных в кормовом для рыб отношении организмов на малоценные или не имеющие кормового значения;
  • • не происходит порчи товарных качеств обитающей в водоеме рыбы;
  • • не происходят изменения, способные в определенные сезоны или в обозримом будущем привести к гибели рыб, замене ценных видов на малоценные или к потере рыбохозяйственной ценности как всего водоема, так и его части.

ПДКвр обычно являются более жесткими, чем ПДКв. Речь идет прежде всего о рыбном хозяйстве и о защите потребностей человека, хотя определенные принципы охраны водных экосистем также учитывались при установлении этих нормативов.

Как и в случае с атмосферным воздухом, для сравнительной оценки загрязнения водной среды используются различные индексы, которые позволяют учесть присутствие нескольких загрязняющих веществ. Наиболее распространенным является комплексный гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ). Его рассчитывают по формуле

ИЗВ=ЯпжЬ-

где Ci - концентрация компонента (значение параметра);

ПДК, - установленная величина для соответствующего типа водного объекта.

Обычно ИЗВ рассчитывают по шести-семи гидрохимическим показателям, в том числе обязательно по таким показателям, как содержание растворенного кислорода [Оз], водородный показатель pH, биологическое потребление кислорода БПК5.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 4). ИЗВ сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени и т.д.).

Таблица 4

Классы качества вод в зависимости от значения ИЗВ

Воды

Значение ИЗВ

Классы воды

Очень чистые

До 0,2

1

Чистые

0.2-1.0

2

Умеренно загрязненные

1,0-2.0

3

Загрязненные

2.0-4.0

4

Грязные

4.0-6.0

5

Очень грязные

6.0-10.0

6

Чрезвычайно грязные

Более 10

7

В гидрохимической практике используется и метод интегральной оценки качества воды по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения.

В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают:

• балл кратности превышения ПДКвр

К - С'

  • (3)
  • 1 пдъ

• повторяемость случаев превышения ПДКвр

Hj=2igUL100%, (4)

Nj

• общий оценочный балл

Bi = KiHi, (5)

где G - концентрация в воде i-ro ингредиента;

ПДК, - предельно допустимая концентрация i-ro ингредиента для водоемов рыбохозяйственного назначения;

№ПДК, - число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту;

Ni - общее число измерений i-ro ингредиента.

Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ).

Комбинаторный индекс загрязненности (КИЗ) рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов (табл. 5). По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды. КИЗ справедлив только при усилении эффекта воздействия при одновременном воздействии нескольких токсичных веществ.

Помимо описанных выше подходов к нормированию качества водных объектов по гидрохимическим показателям существует и другой подход, основанный на применении биоиндикации. При этом подходе анализируются присутствие и численность организмов определенных видов, обитающих в исследуемой среде, в качестве показателей естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. В России для оценки качества воды на основе гидробиологических показателей наибольшее применение нашел так называемый индекс сапробности водных объектов, а также индексы Вуди-висса и Майера.

Индекс сапробности водоемов рассчитывают, исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, представленных в различных водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне): Si - значение индивидуального индекса сапробности i-ro гидробионта, которое задается специальными таблицами; hi - относительная встречаемость индикаторных организмов; N - число выбранных индикаторных организмов (обычно N>30).

s=?(sihi)/?h1. i = 1 i 1

В соответствии с численным значением S нормируется качество воды.

Таблица 5

Индексы сапробности водоемов

Класс качества

Индексы сапробности

Классы воды

Очень чистые

До 0,5

1

Чистые

0,5-1.5

2

Умеренно загрязненные

1,51-2,5

3

Тяжелозагрязненные

2,51-3,5

4

Очень тяжелозагрязненные

3,51-4,0

5

Очень грязные

Более 4,0

6

Значение S отражает совокупность физиолого-биохимических свойств гидробионта, обусловливающих его способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ. Этот индекс характеризует трофический статус водоема. В соответствии с численным значением S нормируется качество воды.

Следует отметить, что сами по себе интегральные показатели еще не характеризуют уровень антропогенной нагрузки. Высокие значения ИЗВ могут быть обусловлены природными особенностями водосбора - например, наличием подзолистых почв и торфяников, которые обуславливают высокое содержание в воде органических веществ (идентифицируемых некоторыми методами исследования как нефтепродукты), высокое природное содержание меди, железа, марганца, низкие значения концентрации растворенного кислорода. В этом случае даже реки с весьма незначительной антропогенной нагрузкой будут отнесены к категориям «чрезвычайно грязные» и «грязные» по индексам загрязнения воды.

Следует с известной осторожностью относиться к оценкам реальной антропогенной нагрузки по тем показателям, которые основаны на использовании системы ПДК. Эти показатели целесообразно применять для оценки тенденций изменения по времени или при сравнении различных участков одного водного объекта.

Оценку состояния водоема необходимо осуществлять с привязкой к естественному историческому фону. Это означает, что при нормировании показателей качества водных объектов следует устанавливать, когда это возможно, исторические нормы - типичные для всего периода документированных наблюдений интервалы значений исследуемых параметров. При этом вполне вероятно, что в зависимости от масштабов и ландшафтного разнообразия водосбора нормирование таких показателей придется осуществлять отдельно для различных участков. Также при установлении региональных норм необходимо учитывать особенности различных фаз гидрологического режима, различные по водности годы, суточные изменения химического состава воды.

Глубина поиска для установления исторических коридоров значений показателей может составить около 50 лет, так как первые из доступных кадастровых данных химического состава вод относятся к 50-м годам прошлого века. Кроме того, выборочно доступны данные и более раннего периода: уже в конце XIX века стали появляться единичные гидрологические, гидрохимические и гидробиологические описания для некоторых водных объектов, ведение государственного водного кадастра в отношении поверхностных вод суши в нашей стране стали осуществлять в 30-е годы XX века.

Вопросы для самоконтроля

  • 1. Комплексный индекс загрязнения атмосферы.
  • 2. Перечислите показатели качества воды.
  • 3. Предельно допустимые концентрации воды.
  • 4. Как производится интегральная оценка качества воды?
  • 5. Как производится оценка состояния водоема?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >