КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Загрязнение воды 4 страница
высшая категория - места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных и ценных видов рыб, других промысловых водных организмов, а также охранные зоны хозяйств для искусственного разведения и выращивания рыб, других водных животных и растений; первая категория - водные объекты, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к содержанию кислорода; вторая категория - водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей (рис. 10.8). Конечно, природные воды являются объектами и других видов водопользования - промышленного водоснабжения, орошения, судоходства, гидроэнергетики и т.д. Использование воды, связанное с ее частичным или полным изъятием, называют водопотреблением. Все водопользователи обязаны соблюдать условия, которые обеспечивают качество воды, соответствующее установленным для данного водного объекта нормативам. Существуют и некоторые общие требования к составу и свойствам воды (табл. 10.3). Поскольку требования к качеству воды зависят от вида водопользования, необходимо определять этот вид для каждого водного объекта или его участков. Согласно Правилам виды водопользования устанавливаются региональными органами экологического и санитарного контроля и утверждаются соответствующей исполнительной властью. Под ПДК природных вод подразумевается концентрация индивидуального вещества в воде, при превышении которой она непригодна для установленного вида водопользования. При концентрации вещества равной или меньше ПДК вода так же безвредна для всего живого, как и вода, в которой полностью отсутствует данное вещество. Таблица 10.3 Общие требования к составу и свойствам воды (Правила охраны поверхностных вод от загрязнения. М., 1991)
Характер воздействия загрязняющих веществ на человека и водные экосистемы может быть разным. Во-первых, многие химические вещества могут тормозить естественные процессы самоочищения, что приводит к ухудшению общего санитарного состояния водоема (дефициту кислорода, гниению, появлению сероводорода, метана и т.д.). В этом случае устанавливают ПДК по общесанитарному признаку вредности. Во-вторых, сточные воды могут ухудшать органолептические свойства воды (прозрачность, запах, привкус, температуру), что приводит к отказу потребителя от ее использования. В этом случае устанавливаются такие предельно низкие концентрации вредных веществ, которые не воспринимаются органами чувств человека. Чувствительность физиологических акцепторов (лат. acceptor – приемщик) человека очень высока, поэтому часто ПДК, установленные по органолептическому признаку вредности, являются более жесткими, чем установленные по другим признакам вредности. В-третьих, вредные вещества могут оказывать токсическое действие при непосредственном контакте или попадании в организм. Поэтому для многих вредных веществ устанавливают ПДК по токсикологическому признаку вредности. Для одного и того же вещества могут устанавливаться разные предельные концентрации по признакам вредности. Например, ионы меди оказывают токсическое действие при концентрации 10 мг/л, нарушают процессы самоочищения при концентрации 5 мг/л, а придают привкус воде при концентрации 1,0 мг/л. При нормировании качества воды водоемов ПДК устанавливается по лимитирующему признаку вредности - ЛПВ. ЛПВ - признак вредного действия вещества, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией. Так, в приведенном примере в качестве ПДК меди для водоема принимается концентрация, равная 1,0 мг/л, выбранная по органолептическому ЛПВ. В перечне ПДК всегда указываются ЛПВ, а также класс опасности вещества: от чрезвычайно опасных (1-й класс) до малоопасных (4-й класс). Кроме того, одно и то же вещество для водоемов, используемых для нужд населения, может нормироваться по одному ЛПВ, а для рыбохозяйственных - по другому. Например, аммиак для хозяйственно-питьевого водопользования нормируется по общесанитарному ЛПВ (2,0 мг/л), а для рыбохозяйственных водоемов - по токсикологическому ЛПВ (0,05 мг/л). То же и для меди: для водоемов первых двух видов водопользования она нормируется по органолептическому ЛПВ (1,0 мг/л), а для рыбохозяйственных - по токсикологическому (0,01 мг/л). Если водоем используется для нескольких видов водопользования, то в качестве ПДК выбирается самая низкая, т.е. самая жесткая предельно допустимая концентрация вещества. При сбросе в водоемы нескольких загрязняющих веществ и от нескольких источников действует то же правило, что и при выбросе нескольких загрязнений в атмосферу: сумма отношений концентраций веществ, нормируемых по одинаковому ЛПВ и относящихся к 1-му и 2-му классам опасности, к их ПДК не должна превышать единицы: n SCi / ПДКi £ 1, (10.2) где Ci - концентрация отдельных веществ, нормируемых по одинаковому ЛПВ 1-го и 2-го классов опасности; ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го вещества соответственно, n – число суммируемых веществ. Нормирование загрязняющих веществ в почве. Загрязняющие вещества нормируются: 1) в пахотном слое почвы сельскохозяйственных угодий; 2) в почве территорий предприятий; 3) в почвах жилых районов в местах хранения бытовых отходов. Допустимая концентрация вещества в почвенном слое (ПДКп) устанавливается с учетом его фоновой концентрации, стойкости и токсичности. ПДК устанавливается экспериментально в зависимости от допустимой остаточной концентрации (ДОК) в пищевых, кормовых растениях и в продуктах питания. ДОК - это максимальное количество вещество в продуктах питания, которое, поступая в организм в течение всей жизни, не вызывает никаких нарушений в здоровье людей. Для летучих веществ ПДКп устанавливают в зависимости от ПДК этого вещества в атмосферном воздухе, т.е. при поступлении этого вещества в воздух ПДКа.в не должно быть превышено. Кроме того, учитывается поступление загрязняющих веществ из почвы в грунтовые воды, в которых не должны быть превышены ПДК веществ в водных объектах. С учетом всех этих признаков вредности в качестве ПДКп принимается наиболее жесткая концентрация. В почвах нормируется в основном содержание пестицидов (лат. pestis - зараза, caedo – убиваю) - ядохимикатов, используемых для борьбы с вредителями, сорняками, паразитами, грызунами: инсектицидов (лат. insectum – насекомые), фунгицидов (лат. fungus – гриб), гербицидов (лат. herba - трава), акарицидов (лат. akari - клещ) и др. Нормируется содержание и многих других химических веществ: тяжелых металлов, галогенов (хлор, бром), микроэлементов. При этом содержание нормируемых примесей зависит от вида сельскохозяйственной продукции (мясная, молочная, растительная). Перечень ПДКп для некоторых инсектицидов приведен в табл. 10.4. Таблица 10.4 ПДКп некоторых инсектицидов и допустимые остаточные концентрации этих веществ в продуктах питания (ДОК), мг/кг (по Г.В. Стадницкому, 1995)
При отсутствии ПДК могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДКП), которые определяются по эмпирическим уравнениям регрессии: ВДКп = 1,23 + 0,48 lg ПДКпр, (10.3) Предельно допустимое количество отходов на территории предприятия - это такое их количество, которое можно разместить при условии, что выделение вредных веществ в воздух не превысит 0,3 ПДК этих веществ, установленных для воздуха рабочей зоны. При этом должно соблюдаться уже известное правило: n SCi / 0,3 ПДКiр.з £ 1, (10.4) Содержание ядовитых соединений в отходах определяет класс их опасности. При расчетах учитывают дозу (ЛД50), растворимость и летучесть токсичного компонента. Под контролем санитарных служб должны находиться не только сбор, но и транспортировка, места захоронения и переработки опасных отходов (включая осадки станций очистки сточных вод). Кроме перечисленных ПДК, Законом ООПС предусмотрено нормирование предельно допустимых уровней (ПДУ) шума, магнитных полей, радиационного воздействия, применения химикатов в сельском хозяйстве, остаточных количеств химических веществ в продуктах питания и другой продукции (ст. 28-32). Сравнение ПДК, действующих в РФ, с международными стандартами. При сравнении гигиенических ПДК на воздух и воду, действующих в США, Европе и России, оказалось, что в 80% случаев российские нормы жестче. Например, по российским стандартам в воде водоемов хозяйственно-питьевого водопользования растворенного кислорода должно быть не менее 4,0 мг/л, а БПК - не более 3,0 мг/л. По международным европейским стандартам концентрация кислорода - не менее 5,0 мг/л, БПК - не более 7,0 мг/л. Можно привести и другие примеры. Только в двух случаях российские ПДКр.з, воздуха являются менее жесткими, чем американские (табл. 10.5). Таблица 10.5 Сравнение некоторых американских и российских ПДКр.з воздуха (по П. Ревелль, 1995)
Если судить только по ПДК, то создается впечатление, что в России обеспечивается более надежная защита воды и воздуха, чем в других странах. Однако это не так: российские стандарты, во-первых, технически недостижимы сегодня, и, во-вторых, методы контроля за их соблюдением не позволяют определять столь низкие концентрации веществ. Прежде всего это относится к ситуации, когда в окружающую среду поступают загрязняющие вещества от многих источников, т.е. действует правило суммирования (см. формулы 10.1, 10.2, 10.4). В этом случае ПДК веществ могут уменьшаться до неизмеримо малых значений. Заведующий лабораторией токсикологии Национального института профессиональной безопасности США Г.Э. Стокингер (1995) высказывает такую точку зрения: «Когда огромные размеры затрат потребуются для снижения загрязнений до излишне жестких предельных норм, спешно подготовленных на основании необдуманных и сомнительных фактов, в отношении которых общественность плохо осведомлена или введена в заблуждение, тогда придет день подведения итогов и горького разочарования из-за безрассудства прежних мероприятий против загрязнителей. В дополнение к многомиллионным затратам на борьбу с загрязнением воздуха и воды предъявлены многомиллиардные судебные иски. Это подрывает крупную промышленность и ведет к ликвидации мелких предприятий. Вскоре это почувствуют и люди, так как расходы в конце концов переложат на плечи потребителя». Сколько мы согласны платить за охрану окружающей среды? Очевидно, что не беспредельно. Санкции с жесткими экономическими последствиями должны применяться только тогда, когда ясно, что здоровье людей подвергается опасности. Эту точку зрения разделяют и многие специалисты в России. Итак, нормативы качества окружающей природной среды (ПДК) являются тем краеугольным камнем, на основе которого разрабатываются мероприятия, принимаются решения, рассчитываются затраты на охрану природы и платежи за природопользование. Чтобы найти компромисс между экологией и экономикой, крайне важно устанавливать научно обоснованные, тщательно выверенные и достижимые нормативы. Экологическое нормирование Существует несколько точек зрения на подходы и методологию нормирования качества окружающей природной среды. Основные принципы разработки стандартов качества природных сред сводятся к следующему: 1. Любое изменение природной среды следует рассматривать как недопустимое - «нулевая» стратегия. 2. Нормативы должны устанавливаться в соответствии с технологическими возможностями снижения уровня загрязнений и контроля за их содержанием в окружающей среде. 3. Допустимый уровень загрязнения следует устанавливать таким, чтобы затраты на его достижение были не больше стоимости ущерба при неконтролируемом загрязнении. 4. Стандарты должны исключать прямые или косвенные вредные воздействия на людей. При этом любое измеримое повышение концентрации или другого воздействия рассматривается как потенциально вредное. Первый подход излишне жесткий, так как не все изменения в природной среде приводят к негативным последствиям. В то же время нетронутая природная среда не всегда соответствует тем или иным требованиям людей. Например, даже незагрязненная морская вода не может быть использована для питьевых целей. Эволюция биосферы и развитие цивилизации неизбежно приводят к качественным скачкам в потоках веществ и энергии, поэтому неразумно придерживаться «нулевой» стратегии, которая подразумевает активное противодействие любым изменениям. Утопично пытаться нормативными предписаниями законсервировать современное состояние биосферы. Хотя, конечно, следует выделять компоненты и параметры окружающей среды, которые должны сохраняться без существенных изменений. В каждом конкретном случае необходимо тщательно оценивать, какие изменения в экосистемах являются угрожающими. Стрессовые состояния, связанные с преувеличением опасности, также могут иметь негативные последствия и создавать новые психологические, социальные, экономические и даже экологические проблемы. Второй подход широко применяется в некоторых странах (США, Германия, Скандинавские страны), где нет единого взгляда на нормирование содержания вредных и ядовитых веществ в природной среде. Так, нормы сброса многих загрязняющих веществ в воду устанавливаются по принципу снижения загрязнения до возможного минимума, который обеспечивают наилучшие технологии. Например, Международная Хельсинкская комиссия (Хелком) установила единую норму сброса фосфора со сточными водами (1,5 мг/л) для стран Балтийского моря с учетом существующих технологий. Конечно, стандарты, установленные по такому принципу, не исключают тяжелых последствий и для людей, и для природных экосистем. Эти нормы могут быть либо недостаточно, либо излишне строгими, так как не всегда требуется столь глубокая очистка, которая достигается дорогостоящими технологиями. Третий подход кажется излишне меркантильным. Отказ от борьбы с загрязнением в том случае, когда стоимость природоохранных мер больше стоимости наносимого ущерба, по существу, подвергает опасности жизнь, здоровье и благополучие человека. Кроме того, при таких расчетах часто не учитывают отдаленных последствий. Например, в городе Тайлер (штат Техас) с 1954 по 1972 г. на асбестовом заводе отсутствовало необходимое защитное оборудование, и рабочие длительное время подвергались воздействию асбестовой пыли. В течение этих лет сорок человек из 900 умерли. Рабочие подали в суд на владельцев и правительство. Компенсация составила 200 млн долларов. Общее число исков от рабочих асбестовых заводов и вдов умерших рабочих в США возрастало с каждым годом и составило 10-12 тыс. дел. Ответственность за вызванные асбестом смерти оценивалась уже в 38 млрд долларов, что, несомненно, превышало затраты на очистные сооружения. Одна из крупных компаний, получив миллиардные иски, объявила о банкротстве. Но страшно то, что многие рабочие умирали, не дождавшись решения своих дел. Четвертый подход, ориентированный на здоровье людей, считают единственно правильным в России и странах бывшего Союза, При этом экспериментальные методы медицинской токсикологии, оправданные при разработке ГОСТов на питьевую воду и продукты питания, механически переносятся на природные экосистемы, где действуют гомеостаз и саморегуляция. Но при всей внешней привлекательности эти нормативы практически недостижимы, что провоцирует их несоблюдение. Поэтому исполнительные власти вынуждены принимать решения о той или иной степени отступления от норм на местном уровне. Все это приводит не столько к защите окружающей природной среды, сколько к разорению предприятий, если нормативы научно не обоснованы и фактически не могут быть выполнены. Следовательно, необходима разработка таких нормативов, которые позволят обеспечить сбалансированное решение экологических и экономических задач и станут инструментом устойчивого развития общество. Основа конфликта между обществом и природой, как отмечалось ранее, в том, что биосфера уже не может обеспечивать растущие потребности человечества. Мы помним, что природная среда - это не только ресурс потребления, который не должен истощаться и загрязняться, но и регулятор условий жизни планеты. Компромисс между природой и человеком будет найдем тоща, когда антропогенные нагрузки не будут превышать компенсационные возможности экосистем биосферы. Поэтому защита окружающей среды не должна сводиться только к поиску технологий минимизации ее загрязнения. Оценка экологической емкости региональных экосистем и биосферы в целом, т.е. соизмерение хозяйственной деятельности с возможностями природы справляться с антропогенными нагрузками - основная задача природопользования сегодня. Это уже прозвучало в Законе ООПС (ст. 33), где записано, что должны устанавливаться «предельно допустимые нормы нагрузки на окружающую природную среду с учетом ее потенциальных возможностей». Улучшить благосостояние людей и сохранить природные экосистемы можно лишь в том случае, если будут найдены методы оценки и механизмы контроля нагрузок в рамках емкости биосферы. Инструментом для этого должны служить нормативы качества окружающей природной среды. Однако действующая в России и многих странах бывшего Союза и Восточной Европы система санитарно-гигиенических и других токсикологических предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ не отвечает этим задачам и лишь создает иллюзию защиты природных систем и интересов природопользователей. Так, например, даже строгое соблюдение ПДК не дает никаких гарантий сохранения качества поверхностных вод и благополучного состояния водных экосистем. Некоторые тяжелые металлы при концентрациях в воде, не превышающих ПДК, подавляют самоочищение и другие внутри водоемные процессы. А при содержании в воде водоемов 0,03 мг/л фосфатов, что в сто раз ниже требований ГОСТа на питьевую воду (3,5 мг/л) и почти в десять раз ниже рыбохозяйственных ПДК (0,2 мг/л), начинается «цветение». Это приводит к вторичному загрязнению и ухудшению качества воды по показателям мутности, цветности, ВПК: появляются запахи, привкусы, токсины и т.д. Их значения начинают превышать допустимые санитарно-гигиеническими нормативами. В других случаях, наоборот, природные системы способны компенсировать большие нагрузки, чем того требуют гигиенические предписания. Все это относится и к воздействию загрязняющих веществ на наземные экосистемы, в частности, на растения. ПДК для расте ний отличаются от таковых для человека. Растения более уязвимы, чем человек. Даже при соблюдении всех гигиенических ПДКа.в гибели растений не избежать, что, несомненно, будет иметь хотя и более отдаленные, но трагические последствия и для человека (табл. 10.6). Таблица 10.6 ПДК некоторых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для растений и человека (по В.С. Николаевскому, 1988)
Таким образом, необходимость разработки ПДК не только по гигиеническим, но и по экологическим признакам вредности предельно очевидна. Однако государственной нормативно-правовой деятельности по разработке и утверждению экологических норм, правил и регламентов не существует. Природоохранные мероприятия, ориентированные только на действующие санитарно-гигиенические ПДК, часто малоэффективны или вовсе бесполезны. Складывается парадоксальная ситуация: нормы ужесточаются, платежи и затраты возрастают, а состояние природных объектов ухудшается. Следовательно, нужны иные нормативы, защищающие интересы экосистем, а значит, и здоровье людей. Таким целям отвечают экологические нормативы, которые в ряде случаев являются и более экономичными. Экологические нормативы принципиально отличны от санитарно-гигиенических, рыбохозяйственных и других токсикологических ПДК. Цель санитарных и токсикологических норм и регламентов - охрана здоровья населения и отдельных популяций живых организмов. Задача же экологического нормирования - обеспечение благополучия экологических систем в целом, в том числе и здоровья человека, т.е. сохранение установившегося в природе равновесия в пределах возможной саморегуляции. Методология, применяемая для разработки гигиенических ПДК, основанная на экстраполяции на экосистемы лабораторных данных, на которые опираются медицинская и ветеринарная токсикология, непригодна для выработки экологических нормативов. Сохранение экологического равновесия в экосистемах определяется не индивидуальной реакцией отдельных особей, как в лабораторном эксперименте, а реакцией всего сообщества. Поскольку экосистема не эквивалентна организму, то и проблема экологического нормирования должна решаться на надорганизменном уровне. Требования человека к качеству окружающей природной среды практически не зависят от климата, ландшафта и других региональных особенностей, а нормальное функционирование экосистем при одних и тех же нагрузках существенно зависит от всей совокупности природных экологических факторов локального и регионального масштабов. Экологические нормативы должны разрабатываться на локальном и региональном уровнях, обеспечивая тем самым экологическое равновесие в глобальном масштабе. Разработка нормативов качества природных экосистем является первоочередной задачей. Предельно допустимые концентрации вредных веществ для экосистем по аналогии с ПДК можно назвать ЭДК. ЭДК - это экологически допустимые концентрации вредных веществ в окружающей среде, не нарушающие гомеостатические механизмы саморегуляции экосистем. На основе ЭДК можно рассчитывать экологически допустимые нагрузки - ЭДН, не превышающие экологической емкости экосистем. ЭДН - это и есть та мера которая позволит обеспечить баланс экологических и социально-экономических интересе человека – и инструмент устойчивого развития общества. Рассмотреть подходы к разработке ЭДК и оценке емкости экосистем наиболее удобно на примере поверхностных вод, так как вода, в отличие от атмосферы, - жестко локализованное природное тело. Водные экосистемы - среда обитания большинства живых организмов и важнейший ресурс жизнеобеспечения всех организмов. Последствия загрязнения воды сказываются на здоровье экосистем и человека. Авторы учебника предлагают один из возможных методологических подходов для расчетов ЭДК в пресноводных водоемах и экологически допустимых сбросов загрязняющих веществ - ЭДС. Расчеты ЭДК и ЭДС для водоемов основаны на использовании показателя, интегрально отражающего экологическое состояние водной системы на надорганизменном уровне. Диагноз экологического состояния водоемов не может быть сведен к сумме традиционных характеристик неживых и живых компонентов системы. Анализ банков данных даже многолетней динамики сотен отдельных гидрохимических и гидробиологических показателей не может дать адекватного описания функционирования экосистемы. Необходимы критерии, интегрально отражающие функции и реакцию на стресс всей системы в целом с учетом ее эмерджентных свойств. При этом решающее значение имеют аппаратурное и методическое обеспечение оперативного контроля за изменением этих показателей. Многие показатели могли бы выполнять роль интегральных, но мало таких, которые отвечают требованиям оперативности и автоматизации контроля.
Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 744; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |