6.6 Критерии оценки качества окружающей среды

Токсикологическая характеристика технологических процессов предполагает обоснование рекомендаций по такому изменению производства, чтобы уменьшить количество вредных полупродук­тов или побочных соединений или исключить их, и медико-тех­нических требований к планированию производственных поме­щений, аппаратуре, санитарно-техническому оборудованию, в том числе очистному или рассеивающему, и, в случае необходимости, к индивидуальным средствам защиты. В основе лежит установление предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в раз­личных средах.

В воздушной среде:

ПДК_р.з – предельно допустимая концентрация вещества в воз­духе рабочей зоны, мг/м³. Эта концентрация при ежедневной (кро­ме выходных дней) работе в пределах 8 ч или другой продолжи­тельности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений заболеваний или отклонений, обнару­живаемых современными методами исследования в процессе ра­боты. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места посто­янного или временного пребывания работающих;

ПДК_м.р. – предельно допустимая максимальная разовая концент­рация вещества в воздухе населенных мест, мг/м³. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека;

ПДК_с.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м³. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвен­ного вредного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.

В водной среде:

ПДК_в. – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользо­вания, мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на органы человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшатъ гигиенические условия водопользования;

ПДК_в.р. – предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей, мг/л.

Интегральные показатели для воды:

БПК – биологическая потребность в кислороде – количество кислорода, использованного при биохимических процессах окис­ления органических веществ (исключая процессы нитрификации) за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 сут.), мг 0₂/л воды (БПК₅ – за 5 сут.);

ХПК – химическая потребность в кислороде, определенная би-хроматным методом, т. е. количество кислорода, эквивалентное ко­личеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг О₂/л воды.

По отношению БПК_П/ХПК судят об эффективности биохими­ческого окисления веществ.

В почве:

ПДК_п. – предельно допустимая концентрация вещества в пахот­ном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать пря­мого и косвенного отрицательного влияния на здоровье челове­ка, а также на самоочищающую способность почвы;

ПДК_п.р. (ДОК) – предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вещества в продуктах питания, мг/кг.

Если величина ПДК в различных средах не установлена, дей­ствует временный гигиенический норматив ВДК – вре­менно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества. Временный норматив устанавли­вается на определенный срок (2–3 года).

Различные вещества могут оказывать сходное неблагоприятное воздействие на организм. Например, существует эффект суммации для диоксида азота и формальдегида, фенола и ацетона, этанола и целой группы органических веществ. Для токсичных веществ безопасная концентрация определяется соотношением С/ПДК ≤ 1, где С – фактическая концентрация вещества в среде.

Допустим, что в воздухе концентрация фенола С_ф = 0,345 мг/д ацетона С_ац= 0,009 мг/л, а ПДК_ф = 0,35 мг/л, ПДК_ац= 0,01 мг/л. Для каждого из веществ указанное соотношение меньше 1:

Но поскольку эти вещества обладают эффектом суммации, то общее загрязнение фенолом и ацетоном превысит предельно до­пустимое, так как

·

Таким образом, сумма отношений концентраций к ПДК веществ, обладающих эффектом суммации, не должна быть выше единицы.

Для более полной оценки качества среды сравнительно недав­но стали использовать другой критерий – ПДЭН – предельно-допустимую экологическую нагрузку: для воды – это ПДС – предель­но-допустимый сброс, г/с; для воздуха – ПДВ – предельно-допустимый выброс, г/с. Эти величины характеризуют нагрузку, ока­зываемую предприятием на окружающую среду в единицу време­ни, и должны обязательно входить в экологический паспорт (или другой подобный документ) предприятия.

Предельно допустимый выброс. Под выбросом понимается поступление вещества из соответствующего источника в атмосферу (ГОСТ 17.2.1.04-77). ПДВ (г/с, т/год) устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников для населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создадут концентрацию, превышающую их ПДК для населения, растительного и животного мира (ГОСТ 17.2.3.02−78).

Исходные данные для разработки нормативов ПДВ состоят из двух разделов: рельефно-климатической характеристики местности, в которой располагается данный источник выброса, и технической характеристики самого источника. Кроме того, учитываются так называемые фоновые концентрации Сф загрязняющих веществ. Фоновая концентрация для отдельного источника выброса характеризует загрязне­ние атмосферы в населенном пункте, создаваемое другими источниками, исключая данный. Фоновая концентрация относится к тому же интер­валу осреднения (20–30 мин), что и максимально разовая ПДК.

В общем случае должно соблюдаться условие С + С_ф < ПДК. ПДВ устанавливается на срок до 5 лет.

Если в воздухе городов и других населенных пунктов концентрации вредных веществ уже превышают ПДК, а значения ПДВ по причинам объективного характера предприятием не могут быть достигнуты, для таких предприятий устанавливаются временно согласованные выбросы веществ (ВСВ) и вводится режим поэтапного снижения показателей выбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ.

Предельно допустимый сброс. Сброс – поступление вещества, находящегося в сточных водах предприятия, в водный объект.

В соответствии с ГОСТ 17.1.1.01−77 под предельно-допустимым сбросом (ПДС) загрязняющего вещества в водный объект понимается масса этого вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. ПДС (г/с, т/год) устанавливается санэпидемслужбой с учетом ПДК загрязняющих веществ в местах водопользования.

При сбросе нескольких веществ с одинаковыми лимитирующими показателями вредности ПДС устанавливается так, чтобы с учетом примесей, поступающих в водоем от вышерасположенных выпусков, сумма отношений концентрации каждого вещества (С_СТ1...С_СТn), мг/л, в водном объекте к соответствующим ПДК не превышала единицу:

.

Недостатком изложенной выше схемы критериев оценки каче­ства среды является разрозненность природоохранных функций различных министерств и ведомств, а также часто очень различаю­щиеся значения ПДК в разных странах.

В основу экологического нормирования на предприятиях при планировании производственно-хозяйственной деятельности с учетом экологических условий могут быть положены следующие показатели:

1. Уровень нормативно-экологической вредности продукции, равный отношению предельно-допустимых выбросов вредных веществ к выработке продукции.

2. Коэффициент токсичности выбросов:

,

где С_i – концентрация i-того вещества в приземном слое воздуха.

3. Коэффициент экологичности процесса:

,

4. Экономически допустимая затратоемкость достижений ПДВ (3_емк), которая используется в качестве эколого-экономического норматива для оценки природоохранных мероприятий,

,

где З_min – минимальные приведенные затраты для сравниваемых вариантов, обеспечивающих выбросы в ОС на уровне ПДВ, при данном уровне развития НТП.

5. Рентабельность природоохранной деятельности

^,

где П_отх – прибыль от реализации отходов производства, руб./год; ∆Y — сокращение годового экономического ущерба, наносимого народному хозяйству в результате внедрения организационно-технических мероприятий, руб/год; – стоимость основных производственных фондов, включая фонды по сбору, хранению, заготовке и реализации отходов; – среднегодовая сумма нормируемых оборотных средств по охране ОС, определяемая в основном стоимостью химреагентов, руб.

6. Удельный ущерб на единицу выпускаемой продукции, или ущербоемкость:

,

где Y – ущерб от загрязнения ОС агрессивными выбросами предприятия; Э – объем производимой продукции.

7. Нормативный удельный ущерб (ущербоемкость) –который должен служить базой для оценки фактической деятельности коллектива по охране ОС и иметь директивный характер:

,

где А_i – зольность топлива; δ – показатель относительной опасности загрязнения ОС над загрязняемой территорией; i-й ингредиент.

8. При наличии на предприятиях нескольких источников загрязнения, связанных с выпуском продукции, учитывается степень приближения фактической ущербности продукции к нормативной величине:

,

где К_дн– степень достижения в отчетном году (или в плане) нормативного уровня ущербности; – ущербоемкость j-го вида продукции по нормативу или фактическая; Э_bj – количество j-го вида продукции в отчетном периоде (или плане), в натуральном выражении.

Предельно-допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН) – это максимально возможные антропогенные воздействия на природные комплексы или ресурсы, при которых не происходит нарушения устойчивости экосистем.

Согласно В. И. Коробкину и Л. В. Передельскому (2000 г.), в целях оценки общей устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям используют следующие показатели: 1) запасы живого и мертвого органического вещества; 2) эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова; 3) видовое и структурное разнообразие.

Ученые-экологи установили, что чем значительнее фитомасса (древесина, травянистая растительность и др.), тем стабильнее среда. При этом главное значение имеют фотосинтезирующие организмы, поскольку они являются не только основным источником биомассы, но и определяют пищевые условия для всех остальных звеньев экосистемы, а также в значительной степени состав воздуха.

Потенциальная способность природной среды перенести ту или иную антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем называется емкостью природной среды, или экологической емкостью территории.

Регулирование качества природной среды должно начинаться с определения антропогенных нагрузок, допустимых с экологической точки зрения, а региональное природопользование должно соответствовать экологической «выносливости» территории.

Закон РФ «Об охране окружающей среды в РФ» (2002 г.) требует, чтобы при формировании территориально-производственных комплексов, развитии промышленности, строительстве, реконструкции городов и т. д. применение ПДЭН предусматривалось в обязательном порядке. Выбросы и сбросы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных ве­ществ и микроорганизмов в окружающую среду в пределах установленных норма­тивов допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов, лимитов на вы­бросы и сбросы допускаются на основании разрешений, выданных органами испол­нительной власти, осуществляющими государственное управление в области ох­раны окружающей среды.

Критерии экстремально высокого загрязнения окружающей природной среды. Оценка статуса его экологического неблагополучия проводится в соответствии с требованиями «Критериев оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» (1992 год).

Степень загрязнения атмосферного воздуха устанавливается по кратности превышения ПДК. В соответствии с действующими ПДК для оценки степени загрязнения воздуха применяются фактические максимально-разовые и среднесуточные концентрации за последние несколько лет, но не менее чем за два года. По каждому веществу должно быть не менее 200 наблюдений (проб).

В случае оценки загрязнения атмосферного воздуха по максимально-разовым концентрациям для повышения надежности применяется статистическая обработка материала. Она позволяет с учетом вариаций концентрации получить то ее значение, которое в 95% случаев будет на уровне или ниже расчетной концентрации (С95).

Кратность превышения (К) рассчитывается по формуле

.

Оценка степени загрязнения проводится по кратности превышения максимально-разовых концентраций согласно табл. 10.

Таблица 10

Критерии оценки степени загрязнения атмосферного воздуха

по максимально-разовым концентрациям

* Статьи 58 и 59 Закона РФ «Об охране окружающей среды».

Выводы

Качеством ОПС надлежащего уровня считается такое состояние ее экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает процесс обмена веществ, энергии и информации между природой и человеком и беспрепятственно воспроизводит и обеспечивает жизнь. Оно поддерживается прежде всего самой природой путем саморегуляции, самоочищения.

Нормирование качества ОПС представляет собой деятельность по установлению нормативов (показателей) предельно-допустимых воздействий на окружающую среду.

Нормативы качества ОПС подразделяются на три группы: сани­тарно-гигиенические, экологические (производственно-хозяйствен­ные) и комплексные, сочетающие в себе признаки первой и второй групп. Окружающая среда считается благо­приятной, если показатели ее состояний не превышают нормативов. Нормативы устанавливаются с учетом научно-технических достижений и тре­бований международных стандартов.

Стандартизация – это установление единых норм и требований, предъявляемых к сырью, полуфабрикатам, готовым изделиям.

Экологический мониторинг является комплексным мониторин­гом биосферы. Он включает в себя контроль за изменением состо­яния окружающей среды под влиянием как природных, так и ан­тропогенных факторов. По территориальному признаку выделяют локальный, региональный и глобальный мониторинга. По используемым методам – наземный, авиационный и космический. По методам исследований – химический, биологический, физический и др.

Экологическая экспертиза – это установление соответст­вия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологиче­ским требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую природную среду и связанных с ними соци­альных, экологических и других последствий реализации объ­екта этой экспертизы.

[1, с. 280–259; 7, с. 126–128, 200–219; 8, с. 319–362; 10; 11, с. 99–100; 12, с. 273–291; 14, с. 129–133; 15, с. 228–236; 16, с. 308–313].