книги / Организация контроля качества среды обитания. Экологический контроль

УДК 502.7:504.064:574 Б28

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор Т.В. Нурисламова (Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения); д-р техн. наук, профессор С.В. Максимова (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Батракова, Г.М.

Б28 Организация контроля качества среды обитания. Экологический контроль : учеб. пособие / Г.М. Батракова. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. – 139 с.

ISBN 978-5-398-01898-1

Рассматриваются вопросы организации наблюдений в объектах окружающей среды. Представлены методические основы организации контроля объектов окружающей среды на урбанизированных территориях. Обобщена информация о пространственной структуре и сроках выполнения наблюдений, методах экологических исследований, организации контроля источников воздействия.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 20.03.01 «Техносферная безопасность» при изучении дисциплин базового цикла и подготовке выпускных квалификационных работ. Пособие может быть полезно магистрантам и аспирантам при рассмотрении тем, связанных с пространственным анализом и оценкой экологического состояния территорий.

УДК 502.7:504.064:574

2

Учебное издание

БАТРАКОВА Галина Михайловна

ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Учебное пособие

Редактор и корректор Н.В. Бабинова

Подписано в печать 14.11.17. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 8,75. Тираж 100 экз. Заказ № 280/2017.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

139

Флора и фауна:

•массовая гибель (заболевание) рыбы и/или других водных организмов и растений, приобретение посторонних запахов и привкусов, не свойственных им ранее;

•массовая гибель (заболевание) животных, в том числе диких, при которых уровень смертности (заболеваемости) превышает среднестатистический в 3 и более раз;

•наличие изменений в состоянии лесных экосистем (не связанных с гидрометусловиями), выражающихся в усыхании древостоев, вызвынных природными и техногенными факторами, в опадении (дефолиации) или изменении окраски 30–50 % хвои (листвы), не свойственных древесной и кустарниковой растительности в данной местности (сезоне), а также в наличии других признаков природного и техногенного воздействия на лесную среду.

138

• визуальные и органолептические признаки:

–появление устойчивого, не свойственного данной местности (сезону) запаха;

–обнаружение влияния воздуха на органы чувств человека – резь в глазах, слезотечение, привкус во рту, затрудненное дыхание, покраснение или другие изменения кожи (одновременно у нескольких десятков человек), рвоты и др.;

–выпадение подкрашенных дождей и других атмосферных осадков, появление осадков специфического запаха или несвойственного привкуса.

Поверхностные воды суши:

• максимальное разовое содержание для нормируемых веществ 1–2 класса опасности в концентрациях, превышающих ПДК в 5

иболее раз, для веществ 3–4 класса опасности – в 50 и более раз;

• появление запаха вод интенсивностью более 4 баллов

ине свойственного воде ранее;

•покрытие пленкой (нефтяной, масляной или другого происхождения) более 1/3 поверхности водного объекта при его обозримой площади до 6 км2;

•покрытие пленкой поверхности водного объекта на площади 2 км2 и более при его обозримой площади более 6 км2;

•увеличение биохимического потребления кислорода (БПК5) свыше 40 мг(O2)/л;

•массовая гибель моллюсков, раков, рыб, других водных организмов и водной растительности;

•снижение содержания растворенного кислорода до значения 2 мг/л и менее.

Почвы:

•наличие резких изменений в состоянии посевов (не связанных с гидрометеоусловиями), выражающихся в изреженности или повреждении посевов на площади более 50 % отдельного поля;

•наличие несанкционированных свалок токсичных отходов.

137

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Критерии экстремально высокого и высокого загрязнения окружающей природной среды

Высокое загрязнение

Атмосферный воздух.

Содержание одного или нескольких веществ, превышающее максимальную разовую ПДК в 10 и более раз.

Поверхностные воды суши, морские воды:

•максимальное разовое содержание для нормируемых веществ 1–2 класса опасности в концентрациях, превышающих ПДК от 3 до 5 раз, для веществ 3–4 класса опасности – от 10 до 50 раз (для нефтепродуктов, фенолов, соединений меди, железа и марганца – от 30 до 50 раз);

•величина биохимического потребления кислорода (БПК5) от 10 до 40 мг(O2)/л, снижение концентрации растворенного кислорода до значений от 3 до 2 мг/л;

•покрытие пленкой (нефтяной, масляной или другого происхождения) от 1/4 до 1/3 поверхности водного объекта при его обозримой площади до 6 км2;

•покрытие пленкой поверхности водного объекта на площади от 1 до 2 км2 при его обозримой площади более 6 км2.

Экстремально высокое загрязнение

Атмосферный воздух:

• содержание одного или нескольких веществ, превышающее максимальную разовую предельно допустимую концентрацию

(ПДК):

–в 20–29 раз при сохранении этого уровня более 2 суток;

–в 30–49 раз при сохранении этого уровня от 8 ч и более;

–в 50 и более раз при разовом обнаружении;

136

5

ВВЕДЕНИЕ

Информация о состоянии окружающей среды используется в процессах управления природопользованием и регулирования качества среды. Системный подход в организации контроля объектов окружающей среды направлен на снижение вероятности неблагоприятных экологических последствий хозяйственной деятельности, сохранение качества среды обитания человека и природных экологических систем.

Дисциплина «Контроль качества сред обитания» относится к блоку специальных дисциплин. Цель изучения дисциплины – ознакомление с теоретическими основами мониторинга окружающей среды и экологического контроля, изучение требований нормативных документов к организации режимных наблюдений и процедуре экологического контроля, ознакомление с методами оценки экологической ситуации на урбанизированнных территориях и техническими средствами контроля качества среды обитания. В результате изучения дисциплины студент должен знать:

•цели экологического контроля и мониторинга окружающей среды;

•принципы организации наблюдений в объектах окружающей среды на различных уровнях (от глобального до локального);

•способы оценки состояния отдельных компонентов окружающей среды.

уметь:

•составить программу наблюдений за состоянием объектов окружающей среды;

•обосновать оптимальные методы контроля параметров объектов окружающей среды;

владеть:

•навыками обоснования выбора контролируемых показателей, пространственной сети наблюдений и периодичности исследований

вобъектах окружающей среды;

•приемами обработки результатов с учетом соблюдения уровня допустимых воздействий на человека и природную среду;

•навыками использования информационных ресурсов об экологическом состоянии урбанизированнных территорий.

6

135

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Приказ Министерство природных ресурсов и экологии

Российской Федерации от 7 декабря 2012 г. № 425 «Об утверждении перечня измерений, относящихся

к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений»

Сопутствующие измерения состояния и загрязнения окружающей среды

134

Модуль I

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

1. ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛЯРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА СОСТОЯНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ИКАЧЕСТВОМ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

1.1.Характеристика среды обитания как объекта контроля качества

Современные популяции живых организмов, в том числе и популяция человека, сформировались во взаимодействии со средой обитания в процессе развития и естественного отбора. Любой биологический вид зависим от условий среды обитания, проявления постоянных или периодически возникающих факторов воздействия. Это влияние можно отслеживать за долгий период, например для характеристики эволюции экологической ниши отдельных видов, или за более короткие периоды – для количественных оценок возрастных генераций в популяции, выявления причин колебания численности, а также оценочных параметров здоровья и др. Среда обитания рассматривается как совокупность факторов абиотической природы (геофизическими, геохимическими) и биотических взаимодействий того же или других видов, которые могут влиять на численность живых организмов и влиять на устойчивость к условиям измененной среды обитания.

С середины XX в. при обсуждении опасности для человечества изменений в природной среде, происходящих в глобальных и локальных масштабах, использовался термин «экологический бумеранг», который характеризовал обратный эффект от нарушений в природной среде, связанных с интенсивностью освоения ресурсов,

7

нарушением природных экологических систем и ростом народонаселения. Возможные угрозы для человека связывали с демографическим кризисом и половозрастными деформациями, физиологическими и генетическими изменениями в здоровье.

Как известно, Человек разумный (Homo sapiens) является биосоциальным видом, биологическая основа которого проявляется в неразрывной связи с природной средой и зависимости от ресурсов и состояния среды обитания. Популяцию человека принято считать относительно молодым биологическим видом, весьма требовательным к условиям своего существования, т.е. к качеству среды обитания. Биологическая жизнедеятельность и существование человека зависимы от постоянного присутствия атмосферного кислорода и стабильного газового состава воздуха, наличия воды, ограниченного содержания минеральных солей в природной и питьевой воде. Как биологическому виду, человеку присущ обмен веществ с окружающей средой, осуществляемый путем трофических (пищевых) взаимодействий с другими живыми организмами, при этом человек пользуется готовым органическим веществом и биогенными элементами. Существование человеческой популяции во многом определяют относительно стабильные пределы изменений состава газовой среды и атмосферного давления, температурные колебания теплого и холодного периодов года. Известно, что интервал комфортной температуры для жизни человека в условиях природной среды не превышает 12–16°, оптимальный диапазон 20–34 °С. Существование человека за пределами температурного оптимума возможно в течение короткого времени и/или при обязательном наличии систем защиты и сохранения условий оптимума в замкнутом пространстве или при использовании специальной одежды. Как и большинство высокоорганизованных живых организмов, человек подчинен циркадным (суточным) и сезонным ритмам, реагирует на смену сезонов года, интенсивность солнечного излучения, колебания температуры, не может существовать в условиях ионизирующих излучений, проявления экстремальных и высоких уровней воздействий электромагнитных полей и акустического воздействия.

8

25.Экологический мониторинг: шаг за шагом / Е.В. Веницианов [и др.]; под ред. Е.А. Заика; РХТУ им. Д.И. Менделеева. – М., 2003. – 252 с.

26.Экология города: учеб. пособие / В.В. Денисов, А.С. Курбатова, И.А. Денисова [и др.]. – М.; Ростов-на-Дону: МарТ, 2008. – 832 с.

27.Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. – М.: Гидрометеоиздат, 1984. – 559 с.

28.Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. – М.: БИНОМ, 2004. – 323 с.

133

В Федеральном законе «Об охране окружающей среды» (№ 7-ФЗ от 10.01.2002) под качеством окружающей среды понимают состояние окружающей среды, которое характеризуется физическими, химическими, биологическими и иными показателями и (или) их совокупностью.

Качество окружающей среды принято характеризовать нормативами качества компонентов окружающей среды и нормативами допустимого воздействия на отдельные компоненты среды, при соблюдении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие. Нормативы качества окружающей среды установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими

ииными показателями, при соблюдении которых обеспечивается благоприятная окружающая среда. Степень изменения среды обитания оценивается по результатам определения уровня загрязнения атмосферного воздуха, воды, содержания экзогенных веществ в почвенном слое (критериями служат нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ в компонентах природной среды). При отсутствии критериев допустимого содержания оценка состояния ведется в сравнении со среднемноголетними значениями

иоценкой отклонений от среднего, а также в сравнении с «фонововым» значением, за которое принимается относительно удовлетворительное, экологически благополучное состояние в регионе. Для физических видов воздействия критериями являются предельно допустимые уровни воздействия.

Характерной особенностью современного этапа существования человека является концентрация населения в крупных поселениях, связанная с изменением производительных сил, формированием промышленных центров, увеличением площади поселений, преобразованием естественной природной среды под нужды функциональных зон городов. Процесс урбанизации (англ. urbanization от лат. слов urbanus – городской, urbs – город) проявляется в росте числа городов, увеличении их по площади и протяженности вдоль водного объекта, повышении удельного веса городского населения в отдель-

10

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Гогмачадзе Г.Д. Агроэкологический мониторинг почв и земельных ресурсов Российской Федерации. – М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. – 591 с.

2.Гончарова Н.В. Биомониторинг: учеб.-метод. пособие. – Минск: Изд-во МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2011. – 60 с.

3.Белюченко И.С. Введение в экологический мониторинг: учеб. пособие. – Краснодар, 2011. – 297 с.

4.Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учеб. – М.: Университетская книга, Когос, 2008. – 424 с.

5.Якунина И.В., Попов Н.С. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг: учеб. пособие. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. – 188 с.

6.Мониторинг атмосферного воздуха: учеб. пособие / В.В. Тарасов, О.О. Тихонова, Н.Е. Кручинина. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007. – 128 с.

7.Мониторинг безопасности: конспект лекций / Г.М. Батракова, Е.С. Белик, И.Н. Щвецова. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 306 с.

8.Тихонова И.О., Кручинина Н.Е. Мониторинг водных объектов суши: учеб. пособие / РХТУ им. Д.И. Менделеева. – М., 2009. – 184 с.

9.Королев В.А. Мониторинг геологической среды: учеб. / под ред. В.Т. Трофимова. – М.: Изд-во МГУ им. М.В. Ломоносова, 1995. – 272 с.

10.Мониторинг и методы контроля окружающей среды: учеб. пособие: в 2 ч. / Ю.А. Афанасьев [и др.]. – М.: Изд-во МНЭПУ, 1998, 2001. – Ч. 1. – 337 с.; Ч. 2. – 208 с.

11.Мониторинг среды обитания: учеб. пособие / Л.Т. Крупская [и др.]. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2007. – 180 с.

12.Мониторинг, контроль, управление качеством окружающей среды / А.И. Потапов, В.Н. Воробьев, Л.Н. Карлин, А.А. Музалев-

ский. – СПб., 2002. – 392 с.

131