11. Экологическая безопасность, экологическое нормирование, экологический риск

Экологические и гигиенические нормативы

Основной критерий экологической безопасности территории – техногенная нагрузка на территорию (природоемкость расположенных на ней производств) не должна превышать экологическую техноемкость территории (ЭТТ) или предельно-допустимую техногенную нагрузку (ПДТН). Иными словами, одна из задач промышленной экологии – соизмерение природных и производственных потенциалов территории.

Сама по себе процедура соизмерения состоит в определении отношения фактической техногенной нагрузки для оцениваемой территории за год к суммарной ЭТТ за год. Благополучный (меньше 1) показатель для большой территории не означает отсутствия экологических проблем – могут быть локальные участки или зоны, в которых техногенная нагрузка выше ЭТТ. На территории же с большим превышением ЭТТ возможно существование зон высокой опасности.

ЭТТ и ППДТН – универсальные территориальные экологические нормативы, предназначенные для регламентации хозяйственной деятельности. Нормативы ЭТТ и ПДТН рассчитываются по 3^-м компонентам среды обитания – воздуху, воде и земле, выражаются в единицах массовой техногенной нагрузки (условных тонн/год) и зависят от:

1) Объемов основных природных резервуаров (воздушного бассейна, совокупности водоемов и водотоков, земельных площадей и запасов почв, биомассы флоры и фауны).

2) Мощности потоков биогеохимического круговорота, обновляющих содержимое этих резервуаров (скорости местного массообмена и газообмена, скорости пополнения объемов чистой воды, скорости процессов почвообразования и продуктивности биоты).

ЭТТ и ПДТН разработаны учеными-экологами в качестве универсальных территориальных экологических нормативов, предназначенных для регламентации хозяйственной деятельности. Но законодательно они не утверждены как нормативы. Все экологическое нормирование и стандартизация, особенно связанная с техногенными загрязнениями, опирается на гигиенические нормы:

ПДК – предельно-допустимые концентрации;

ПДД – предельно-допустимые дозы;

ПДУ – предельно-допустимые уровни вредных агентов.

ПДК – наибольшая концентрация вещества в среде и источниках биологического потребления (воздухе, воде, почве, пище), которая при более или менее длительном действии на организм – контакте, вдыхании, приеме внутрь – не оказывает влияния на здоровье и не вызывает отсроченных эффектов (не сказывается на потомстве и т.д.) Поскольку эффект вредного воздействия зависит от многих факторов – длительности действия, особенностей обстановки, чувствительности реципиентов, и др., различают ПДК:

ПДКсс – среднесуточные ПДК;

ПДКмр – максимально-разовые ПДК,

ПДКрз – рабочей зоны

ПДК – для растений, животных, человека.

Экологическое нормирование с использованием ПДК.

В настоящее время установлены ПДК для нескольких тысяч индивидуальных веществ в разных средах и для разных реципиентов. ПДК не являются международным стандартом и могут несколько различаться в разных странах. Загрязнители могут обладать сходным токсическим действием, усиливать свою токсичность в присутствии друг друга, ослаблять свою токсичность в присутствии других.

Если в среде присутствуют загрязнители однонаправленного действия, при расчете сумарного ПДК должно соблюдаться условие: С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + С₃/ПДК₃ …≤1, где С₁, С₂, С₃…– концентрации вредных веществ, обладающих эффектом суммации, ПДК₁ и т.д. – соответствующие им ПДК.

ЛПВ – ограничительный норматив для водных объектов, используемый одновременно с ПДК – лимитирующий показатель вредности. ЛПВ – не имеет количественной характеристики, а отражает приоритетность требований к качеству воды. Сущность ЛПВ – загрязнитель воды (какой-либо) может оказывать на водные системы и здоровье человека неблагоприятное воздействие нескольких видов. То из воздействий, безопасная концентрация по которому данного вещества минимальна, и является лимитирующим.

Три вида ЛПВ для поверхностных вод, согласно санитарным правилам и нормам:

1) Санитарно-токсикологический (характеризует токсическое действие вещества на организм человека и водных животных).

2) Общесанитарный (характеризует влияние вещества на общесанитарное состояние водного объекта, в частности, на скорость протекания процессов самоочищения).

3) Органолептический (способность вещества менять органолептические свойства воды – запах, вкус, цвет, появление пены и др.)

Экологические нормативы, присутствующие в законодательстве:

ПДВ – предельно-допустимые выбросы (в атмосферу);

ПДС – предельно-допустимые сбросы (в водоем).

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – количество загрязняющего вещества в единицу времени, превышение которого ведет к неблагоприятным последствиям в окружающей природной среде или опасно для здоровья человека.

ПДВ и ПДС рассчитывают на основании величин ПДК для каждого конкретного предприятия данной территории. При этом учитываются как характеристики источников, так и условия распространения загрязнителей. Расчет ПДВ и ПДС представляет собой довольно сложную задачу, решаемую для каждого конкретного случая. Например, чтобы в жилом квартале содержание загрязнителя не превышало ПДК, нужно ограничить ПДВ. Концентрация же загрязнителя кроме ПДВ зависит от положения жилого квартала, силы ветра и других факторов.

ПДВ и ПДС – уже, в отличие от ПДК, не гигиенические, а экологические нормативы, которые непосредственно регулируют, регламентируют интенсивность и качество технологических процессов – источников загрязнений. Если предприятия превышают ПДВ (ПДС) – следуют экономические и административные санкции (соблюдение ПДВ и ПДС подкреплено законодательно). Однако:

1) Часто предприятие не может соблюдать предписанные ему ПДВ (ПДС) по техническим причинам, санкции безрезультатны, а остановка производства по мнению власти чревата экономическими и социальными издержками  вводятся ВСВ и ВСС.

ВСВ – «временно согласованные» выбросы;

ВСС – «временно согласованные» сбросы.

Введение ВСВ и ВСС производится обычно на уровне фактических выбросов и стоков, что является свидетельством отказа от нормирования и приводит к ухудшению экологической и гигиенической обстановки.

2) Существуют серьезные сомнения в самой пригодности ПДК как основы экологического нормирования (через ПДВ и ПДС), так как:

• далеко не для всех реальных загрязнителей установлены ПДК;

• нет ПДК для множества сочетаний различных загрязнителей; возможные взаимодействия между загрязнителями, образование вторичных продуктов и совмещенные эффекты не позволяют рассчитать «комплексы» ПДВ;

• ПДК веществ для некоторых ценных растений и животных могут быть ниже чем для человека;

• расчет большинства ПДВ делается на основании максимально-разовых ПДК, которые могут быть на порядок выше среднесуточных ПДК.

Экологический риск. Понятие риска – понятие вероятностное, означает вероятность того, что какое-либо неблагоприятное событие произойдет в течение определенного промежутка времени.

Зона экологического риска – территория или акватория, в пределах которой определенный вид хозяйственной деятельности человека потенциально способен вызвать возникновение опасных экологических ситуаций – подводная добыча нефти, захоронение радиоактивных или ядовитых отходов и т.п.

Судя по данным о загрязнении человеком окружающей среды вся наша планета стала зоной экологического риска. Этот экологический риск не всегда очевиден, поскольку для здоровья и жизни человека существует множество других источников риска (существует множество ситуаций различного уровня, когда стремление к удовлетворению индивидуальной или общественной потребности сопоставляется с приемлемостью сопряженного с этим риска).

Собрать и проанализировать количество смертей, например, от болезней органов дыхания – относительно простая задача, оценить же количество умерших от астмы – как результата загрязнения атмосферы выхлопами, например, автотранспорта, более сложно. Поэтому статистика уровней риска, обусловленных хроническим загрязнением окружающей среды разнородна и противоречива. На практике в экологии и экопатологии используют так называемые стресс-индексы, по функциональному значению пропорциональные значениям экологического риска.

Стресс-индексы для различных групп загрязнителей

Загрязнители

Стресс-индексы

Пестициды Тяжелые металлы Транспортируемые отходы АЭС Твердые токсичные отходы промышленности Взвешенные материалы в стоках металлургии Неочищенные смешанные сточные воды Диоксид серы в воздухе Разливы нефти на почве Химические удобрения Органические бытовые отходы Оксиды азота в воздухе Смешанный городской мусор Фотохимические оксиданты Летучие углеводороды в воздухе Городской шум Оксид углерода в воздухе

140 135 120 120 90 85 72 72 63 48 42 40 18 18 15 12

Оценка экологического риска представляет собой произведение 2-х величин:

W – вероятности события;

Х – тяжести последствия;

R=W_хX – математическое ожидание риска.

Для конкретного источника риска:

R= R_н +R_aв= W_н Х_н+ W_ав Х_ав

н – нормальный режим работы;

ав – аварийная ситуация.

Для ТЭС – главный компонент риска – Х_н;

Для АЭС – W_ав Х_ав.

Объективные и субъективные риски могут заметно расходиться. Например, в 1986г (год, когда произошла Чернобыльская авария) в США было проведено исследование оценки объективных и субъективных рисков.

Объективные и субъективные риски смерти от некоторых причин

Причины смерти	Объективная оценка риска	Субъективная оценка риска
Курение	1 (6,210-4)	3
Алкоголь	2 (4,110-4)	7
Электротравмы	5 (5,810-5)	18 – 19
Атомная энергия	20 (4,110-7)	1

Такие расхождения – не только невежество людей, но стойкие общественные предубеждения, – фобии. Феномен – экофобия (разновидности – радиофобия, хемофобия). Фобии – могут приводить психологическим стрессам, психическим заболеваниям таким образом – приносить реальный вред. В настоящее время экологическая наука в состоянии количественно определить экологически-приемлемый риск, на основе количественного определения критического уровня напряженности экологической обстановки территории, критической степени антропогенного воздействия на структуру экосистем, критического уровня общей загрязненности среды.

В Челябинской области сводный индекс экологического неблагополучия составляет – 0,395, что в 1,6 раза превышает средний показатель по России