14.2 Оценка фактического состояния окружающей среды

Оценка фактического состояния является ключевым направлением в рамках мониторинга окружающей природной среды. Она позволяет определить тенденции изменений состояния окружающей среды; степень неблагополучия и его причины; помогает принять решения по нормализации положения. Могут быть выявлены и благоприятные ситуации, указывающие на наличие экологических резервов природы.

Экологический резерв природной экосистемы есть разница между предельно допустимым и фактическим состоянием экосистемы.

Метод анализа результатов наблюдений и оценка состояния экосистемы зависят от вида мониторинга. Обычно оценка осуществляется по совокупности показателей или по условным индексам, разработанным для атмосферы, гидросферы, литосферы. К сожалению, нет унифицированных критериев даже для одинаковых элементов природной среды. Для примера рассмотрим лишь отдельные критерии.

В санитарно-гигиеническом мониторинге обычно используют:

1) комплексные оценки санитарного состояния природных объектов по совокупности измеряемых показателей (таблица 14.1) или 2) индексы загрязнений.

Таблица 14.1.

Комплексная оценка санитарного состояния водоемов по совокупности физических, химических и гидробиологических показателей

Общий принцип расчета индексов загрязнений следующий: вначале определяется степень отклонения концентрации каждого загрязняющего вещества от его ПДК, а затем полученные величины объединяются в суммарный показатель, который учитывает воздействие нескольких веществ.

Приведем примеры расчета индексов загрязнения, используемых для оценки загрязненности атмосферного воздуха (ИЗ) и качества поверхностных вод (ИЗВ).

Расчет индекса загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА).

В практической работе используют большое количество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения атмосферы, например, на видимости атмосферы, на коэффициенте прозрачности.

Различные ИЗА, которые можно разделить на 2 основные группы:

1.Единичные индексы загрязнения атмосферы одной примесью.

2.Комплексные показатели загрязнения атмосферы несколькими веществами.

К единичным индексам относятся:

Коэффициент для выражения концентрации примеси в единицах ПДК (а), т.е. значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК:

а = Сί / ПДКί

Этот ИЗА используется как критерий качества атмосферного воздуха отдельными примесями.

Повторяемость (g) концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня по посту либо по К постам города за год. Это процент (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси:

g = (m/n) ּ100%

где n - число наблюдений за рассматриваемый период, m - число случаев превышения разовыми концентрациями на посту.

ИЗА (I) отдельной примесью - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы отдельной примесью, учитывающая класс опасности вещества через нормирование на опасность SО₂:

I = (Cг /ПДКсс) ^Ki

где I - примесь, Ki - константа для различных классов опасности по приведению к степени вредности диоксида серы, Cг - среднегодовая концентрация примеси.

Для веществ различных классов опасности Кi принимается:

Расчет ИЗА основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества.

Данный ИЗА используют для характеристики вклада отдельных примесей в общий уровень загрязнения атмосферы за данный период времени на данной территории и для сравнения степени загрязнения атмосферы различными веществами.

К комплексным индексам относятся:

Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) - это количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, создаваемого n веществами, присутствующими в атмосфере города:

КИЗА=

где Ii - единичный индекс загрязнения атмосферы i-ым веществом.

Комплексный индекс загрязнения атмосферы приоритетными веществами - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы приоритетными веществами, определяющими загрязнение атмосферы в города, рассчитывается аналогично КИЗА.

Расчеты индекса загрязнения природных вод (ИЗВ) также могут быть выполнены несколькими методами.

Приведем в качестве примера метод расчета, рекомендованный нормативным документом, который является неотъемлемой частью Правил охраны поверхностных вод (1991) - СанПиН 4630-88.

Вначале измеренные концентрации загрязняющих веществ группируют по лимитирующим признакам вредности - ЛПВ (органолептическому, токсикологическому и общесанитарному). Затем для первой и второй (органолептический и токсикологический ЛПВ) групп рассчитывают степень отклонения (А_i) фактических концентраций веществ (C_i) от их ПДК_i, так же, как и для атмосферного воздуха (A_i= C_i/ПДК_i). Далее находят суммы показателей А_i, для первой и второй групп веществ:

где S - сумма А_i для веществ, нормируемых по органолептическому (S_орг) и токсикологическому (S_токс) ЛПВ; n - число суммируемых показателей качества воды.

Кроме того, для определения ИЗВ используют величину растворенного в воде кислорода и БПК₂₀ (общесанитарный ЛПВ), бактериологический показатель - число лактозоположительных кишечных палочек (ЛПКП) в 1 л воды, запах и привкус. Индекс загрязнения воды определяется в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени загрязнения.

От степени загрязнения воды водного объекта зависят виды водопользования (табл. 14. 2).

Таблица 14. 2

Возможные виды водопользования в зависимости от степени загрязнения водного объекта (по СанПиН4630-88)

В службах Минприроды РФ для оценки качества воды используют методику расчета ИЗВ только по химическим показателям, но с учетом более жестких рыбохозяйственных ПДК. При этом выделяют не 4, а 7 классов качества:

I - очень чистая вода (ИЗВ = 0,3);

II - чистая (ИЗВ = 0,3 - 1,0);

III - умеренно загрязненная (ИЗВ = 1,0 - 2,5);

IV - загрязненная (ИЗВ = 2,5 - 4,0);

V - грязная (ИЗВ = 4,0 - 6,0);

VI - очень грязная (ИЗВ = 6,0 - 10,0);

VII - чрезвычайно грязная (ИЗВ более 10,0).

Оценка уровня химического загрязнения почвы проводится по показателям, разработанным в геохимических и геогигиенических исследованиях. Такими показателями являются:

коэффициент концентрации химического вещества (К_i), К_i = С_i/С_фi

где С_i – фактическое содержание определяемого вещества в почве, мг/кг;

С_фi – региональное фоновое содержание вещества в вочве,мг/кг.

При наличии ПДК_i для рассматриваемого типа почв, К_i определяют по кратности превышения гигиенического норматива, т.е. по формуле

. К_i = С_i/ПДК_i

суммарный показатель загрязнения Zc, который определяется по сумме коэффициентов концентрации химических веществ: Zc = ∑ K_i – (n-1)

Где n – число загрязняющих веществ в почве, Кi- коэффициент концентрации.