2. Основи екологічного нормування якості навколишнього середовища

Відомо, що для нормального життя і діяльності людина, як і інші живі організми, потребує певної сукупності природних умов і факторів. Тобто необхідна відповідна якість навколишнього середовища.

Під якістю навколишнього середовища розуміють: ступінь відповідності природних і створених людською діяльністю умов потребам людей та інших живих організмів.

Розвиток цивілізації, індустріалізація та урбанізація знач­ною мірою змінили умови існування людини і продовжують чинити на навколишнє природне середовище певний вплив. Цей вплив не завжди сприятливий, внаслідок чого і виникає ряд проблем, що викликають стурбованість і тривогу всього людст­ва. Ці проблеми називають одним узагальнюючим словом - еко­логічні. Однією з найважливіших серед них є проблема погір­шення якості навколишнього середовища. Вона пов'язана, перш за все, з наростаючим антропогенним забрудненням навколиш­нього середовища і нераціональним використанням природних ресурсів. Забруднення навколишнього середовища стало особ­ливо помітним в середині XX століття, коли його негативні на­слідки вже були очевидні не тільки фахівцям, але й широкому загалу населення.

Це обумовило розробку спеціальної системи екологічних нормативів, правил і обмежень, які б гарантували екологічно безпечний стан навколишнього середовища і регламентували використання природних ресурсів.

Зокрема в Україні, як і в колишньому СРСР, було визначе­но такі основні завдання екологічного нормування:

1. Регламентація (упорядкування) вимог, що попереджують негативний вплив забруднення навколишнього середовища на здоров'я людини і природні системи.

2. Встановлення методів спостереження і контролю за станом довкілля.

3. Встановлення режимів використання і охорони природних ресурсів.

Об'єктом нормування є показники впливу виробничо-госпо­дарської діяльності на людину, територіальні природні компле­кси (ландшафти) та їх компоненти.

Система екологічних нормативів має такі складові:

• нормативи екологічної безпеки (НЕБ);

• обмежувальні нормативи викидів, скидів і розміщення за­бруднюючих речовин у довкіллі (НВСР);

• нормування вилучення і використання природних ресурсів (НВПР);

• еколого-економічні нормативи (ЕЕН);

• природоохоронні технологічні нормативи.

Головною складовою системи екологічних нормативів є нормативи екологічної безпеки (НЕБ). Саме ці нормативи покли­кані забезпечувати екологічно сприятливі умови життя і діяль­ності людини, а також умови відтворення тваринного і рослин­ного світу. Вони поділяються:

- за реципієнтом (об'єктом впливу) - встановлюються для людини, інших живих організмів, рослин;

• за елементом навколишнього середовища - НЕБ встановлю­ють якість атмосферного повітря, водного басейну, ґрунту та продуктів харчування;

• за видом негативного впливу - НЕБ регламентують хіміч­не, механічне, акустичне, електромагнітне та радіоактивне забруднення довкілля;

• за періодом (часом) негативного впливу - НЕБ бувають постійні і тимчасові.

Серед нормативів екологічної безпеки є гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин, їх також називають первинними, постійно діючими стандартами якості навколиш­нього середовища.

ГДК встановлюються за кожним елементом навколишнього середовища і кожним видом забруднення. Встановленню ГДК передує розробка нормативів тимчасової дії, таких, як:

1. ТДК - тимчасово допустимі концентрації шкідливих речовин;

2. ОБРВ - орієнтовно безпечний рівень впливу;

3. ОДК - орієнтовно допустима концентрація шкідливих речовин;

4. ДЗК - допустима залишкова кількість шкідливих речовин;

5. РГДК - розрахункова ГДК шкідливих речовин.

За умови встановлення ГДК для певної шкідливої речовини нормативи тимчасової дії для неї скасовуються. Отже, для будь-якої шкідливої речовини не можуть одночасно існувати ГДК і ОБРВ або ТДК. ГДК встановлюються експериментально-дослід­ним шляхом, нормативи тимчасової дії - розрахунковим.

ГДК - це та максимальна концентрація речовин у будь-яко­му середовищі і джерелах біологічного споживання (повітрі, воді, ґрунті, продуктах харчування), яка при більш чи менш трива­лому впливі на організм (контакті, вдиханні, прийманні всере­дину) не шкодить здоров'ю і не викликає віддалених ефектів (Сафранов, 2003).

Безперечний пріоритет у науковій розробці концепції нор­мування шкідливих чинників навколишнього середовища на рівнях, безпечних для здоров'я населення, належить радянсь­ким ученим, зокрема академіку В.А. Рязанову.

Зазначимо, що в СРСР у 1951 році були вперше введені нормативи якості повітря (ГДК) для десяти шкідливих речовин. На даний час система гігієнічного нор­мування, запропонована В.А. Рязановим, значно поширена і прийнята прак­тично всіма країнами світу.

Проведення досліджень біологічної дії забруднюючих речовин на стан здоров'я населення широко розгорнулося після відомих катастрофічних си­туацій забруднення атмосферного повітря в ряді промислових міст світу - Лондоні, Нью-Йорку та ін.

Результати досліджень показали пряму залежність між рівнем неспеци­фічної захворюваності населення та рівнем забрудненості повітря.

Ступінь впливу забруднюючих речовин на людину та інші організми, а також на різні елементи навколишнього середови­ща залежить від концентрації цих речовин, від їх токсичних властивостей, а також від тривалості впливу.

Цей вплив на організм людини надзвичайно багатогранний. Він може бути прямий і опосередкований, комплексний і ком­бінований.

Тобто в реальних умовах населених місць, побуту і виробни­цтва на людину впливають не окремі ізольовані чинники, а скла­дний комплекс, що визначає загальний реальний вплив.

Відповідна реакція організму на дію одних і тих самих за­бруднюючих речовин, які відрізняються за інтенсивністю і три­валістю дії, не є однозначною:

• під дією високих концентрацій розвивається той чи інший патологічний процес;

• під дією малих концентрацій протягом тривалого часу ви­никають зміни функціонального стану організму.

У 1963 році Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) рекомендувала використовувати при визначенні якості повітря такі рівні ГДК:

1. відсутність прямого або непрямого впливу на людину, тварин або рослинність;

2. можливість подразнення органів чуттів, шкідливої дії на рослинність, зменшення прозорості повітря та інші;

3. порушення життєво важливих фізіологічних функцій і виникнення хронічних захворювань;

4. виникнення гострих захворювань і загибель людей і тварин.

У нашій країні при встановленні ГДК приймають перший рівень, коли концентрації домішок в атмосфері за періодичної дії або протягом усього життя людини не чинять ні на неї, ні на довкілля в цілому ніякого шкідливого впливу.

Встановлення ГДК для тих чи інших речовин потребує ретельного обґрунтування, бо навіть незначні помилки, допущені при цьому, можуть призвести до порушення здоров'я людей або до значних економічних втрат.

Нормування допустимого вмісту шкідливих речовин у навко­лишньому середовищі ґрунтується на уявленні про наявність порогів їх дії. Разом з тим самі порогові концентрації не є абсо­лютними і залежать від багатьох чинників, як фізичних (агрега­тний стан речовин, середовище, у якому вони присутні, режим і тривалість надходження тощо), так і біологічних (фізіологічний стан організму, вік, шляхи надходження в організм тощо).

При нормуванні концентрацій домішок в атмосферному по­вітрі використовується принцип «лімітуючого показника». Згідно з цим принципом нормування проводиться за найчутливішим показником.

Для кожної забруднюючої повітря речовини в нашій країні і країнах колишнього СРСР встановлюються три нормативи ГДК:

• ГДК робочої зони (ГДКрз);

• ГДК максимально разова (ГДКмр);

• ГДК середньодобова (ГДКсд).

ГДК робочої зони — кількість шкідливої речовини, яка при щоденній роботі протягом 8 годин за весь трудовий стаж не повинна викликати відхилень у стані здоров'я в поточному і віддаленому періодах життя працівника і його потомства. Робо­чою зоною вважається зона (простір) на робочому місці висотою до 2 метрів над рівнем підлоги. ГДКрз встановлюється експери­ментальним шляхом на тваринах чи людях і вимірюється в мг/м3.

ГДК максимально разова - концентрація шкідливої речо­вини, яка при вдиханні протягом 20 хвилин не повинна викли­кати рефлекторних (заснованих на рефлексах) реакцій в орга­нізмі людини - відчуття запаху, зміна біоелектричної актив­ності головного мозку, світлової чутливості очей тощо. Одини­ця виміру - мг/м3.

ГДК середньодобова (24 години) - не повинна чинити на людину прямого або непрямого шкідливого впливу - резорбтивного(загальнотоксичного), канцерогенного (що викликає ра­кові та інші пухлини), мутагенного (спадкових змін) та інших при невизначено довгому вдиханні (роки). Вимірюється також у мг/м3.

Усі шкідливі речовини поділяються на 4 класи небезпеч­ності:

I клас - надзвичайно небезпечні (бенз(а)пірен, свинець);

II клас - високонебезпечні (двоокис азоту, фенол);

III клас - помірно небезпечні (сірчаний газ, пил);

IV клас - малонебезпечні (оксид вуглецю, аміак).

У табл. 4.2 наведено ГДК деяких забруднюючих речовин у повітрі населених пунктів.

Таблиця 4.2. ГДК забруднюючих речовин, мг/ м³

Забруднювач навколишнього середовища	ГДКмр	ГДКрз	ГДКсд	Клас небезпеки
Пил	0,5	-	0,15	3
Аміак	0,2	20,0	0,04	4
Ртуть	-	0,01	0,0003	1
Оксид вуглецю	5,0	-	3,0	4
Діоксид сірки	0,5	10,0	0,05	3

Атмосферне повітря відповідає стандартам (нормативам) якості, якщо виконується вимога

Ci < ГДКі (4.1)

де Ci - концентрація шкідливої речовини, мг/м3, ГДКі - її гранично допустима концентрація.

Деяким речовинам притаманний ефект сумації: якщо вони одночасно присутні в повітрі, то вони посилюють спільну дію. Тому їх сумарна концентрація не повинна перевищувати оди­ниці:

_Сі_ + _С₂_ + ... + _Сі_ < 1 (4.2)

ГДК₁ ГДК₂ ГДК_n

На даний час відомо понад 40 груп сумації шкідливих речовин. Основні з них:

• SO₂+NO₂ (сірчаний газ і діоксид азоту);

• SO₂+H₂S (сірчаний газ і сірководень);

• SO₂+CO+NO₂ + фенол (сірчаний газ, оксид вуглецю, діоксид азоту, фенол);

• SO₂ + фенол;

• ацетон + фенол тощо.

Для зіставлення рівня забруднення повітря окремих міст (територій) використовується комплексний показник забруднен­ня - індекс забруднення атмосфери (ІЗА).

Показники Кі мають різні значення для різних класів:

1. I клас - 1,7;

2. II клас - 1,3;

3. III клас - 1,0;

4. IV клас - 0,85.

Для речовин, що не мають ГДК, розрахунковим шляхом вста­новлюються тимчасові нормативи ТДК, ОБРВ, РГДК. Причому для робочої зони - строком на 2 роки, для повітря населених місць - на 3 роки.

Існують ГДК максимальні разові і середньодобові для зеле­них насаджень. Вони більш жорсткі, ніж для людини, а в окре­мих випадках беруться такими, як для людини.

Встановлені в Україні рівні ГДК для атмосферного повітря є більш жорсткими порівняно з аналогічними показниками в зарубіжних країнах (табл. 4.3) (Лукьянчиков, 2002).

^{Таблиця 4.3. Порівняльна характеристика середньодобових ГДК забруднюючих речовин, мг/м3}

Країна	Вид забруднюючої речовини
	сірчаний ангідрид	діоксид азоту	оксид вуглецю	пил
Україна	0,05	0,04	3,0	0,15
Японія	0,12	0,08	12,5	0,1
Австралія	0,2	0,1	7,0	0,12-0,2
Швейцарія	0,1	0,08	8,0	0,15
ФРН	0,14	0,08	10,0	0,15
Канада	0,12	0,16	...	0,2

Для водного басейну розрізняють два різновиди НЕБ:

• ГДКгп у водоймищах господарсько-побутового призначення;

• ГДКтм у водоймищах рибогосподарського призначення.

Звичайно ГДКрг< ГДКгп.

ГДКгп - це така концентрація шкідливої речовини, яка не повинна чинити прямого або непрямого впливу на організм людини протягом усього життя і не повинна погіршувати гігіє­нічні умови водокористування.

Існують також розрахункові нормативи екобезпеки (ТДК, ОБРВ), які встановлюються на три роки.

ГДК для забруднювачів водоймищ встановлюється за чотир­ма критеріями:

1. токсикологічним (відсутність впливу домішок на здоров'я населення);

2. органолептичним (відсутність впливу забруднювачів на смак, колір, запах води);

3. загальносанітарним (відсутність впливу забруднювачів на загальний санітарний режим водоймища, тобто на процес самоочищення);

4. відтворювальним (відсутність впливу забруднювачів на від­творювання рибних ресурсів).

Для забруднюючих воду речовин встановлено також 4 класи небезпеки. Одиниця вимірювання ГДК для водного басейну -мг/л.

Для ґрунтів основним нормативом екологічної безпеки є ГДКГ концентрація шкідливих речовин в орному шарі. Одиниця вимірювання - мг/кг. Особливості нормування якості ґрунту обумовлені тим, що забруднення ґрунтів діє на організм люди­ни не прямим шляхом, а опосередковано через інші середовища повітря, воду, рослини. Тому ГДКг - це концентрація шкідли­вих речовин, яка не повинна чинити прямого або непрямого впливу на дотичні з ґрунтом середовища і здоров'я людини.

При визначенні ГДКґ, крім загальносанітарного показника, використовуються також показники, що характеризують міг­рацію речовин з ґрунту в рослини, повітря, ґрунтові води.

Для продуктів харчування встановлюються ГДК або ОДК в мг/кг за 7 групами продтоварів: риба, м'ясо, молочні продукти, хліб (зерно), овочі, фрукти, соки.

Нормування домішок у продуктах харчування засноване на загальних принципах нешкідливості допустимого рівня вмісту чужорідних речовин у харчових продуктах.

Обмежувальні нормативи негативного впливу. Для того щоб вимоги НЕБ виконувалися, кожному підприємству з урахуван­ням місцевих умов і фонового рівня забруднення встановлю­ються нормативи, що обмежують викиди, скиди забруднюючих речовин і розміщення відходів. Це вторинні нормативи якості навколишнього середовища.

Кожне підприємство зобов'язане мати: проект нормативів гранично допустимих викидів (ГДВ) шкідливих речовин в атмо­сферу та проект нормативів гранично допустимих скидів (ГДС) шкідливих речовин у водний басейн.

ГДВ (ГДС) - така кількість забруднюючих речовин, яка надходить у навколишнє середовище з окремого джерела за оди­ницю часу та, з урахуванням дії інших джерел, не створює рів­ня забруднення, що перевищує ГДК.

Якщо з технічних або економічних причин досягнення норм ГДВ (ГДС) у поточному році неможливе, підприємству встанов­люються нормативи тимчасово узгоджених викидів (ТУВ) і тим­часово узгоджених скидів (ТУС). Вони встановлюються строго на певний термін до досягнення ГДВ (ГДС).

Вторинні нормативи якості навколишнього середовища по­діляються на короткострокові (г/с) і довгострокові (т/год).

Для твердих відходів існують ліміти їх розміщення в навко­лишньому середовищі за класами небезпеки і видами відходів.

Існують також нормативи внесення пестицидів і мінераль­них добрив.

Нормативи вилучення і використання природних ресурсів.

Використання природних ресурсів здійснюється в порядку за­гального і спеціального користування.

Загальне ресурсокористування здійснюється для задоволення життєво необхідних потреб суспільства (оздоровчих, матеріаль­них, естетичних, рекреаційних) безкоштовно і не потребує спеці­ального дозволу (крім ресурсів природно-заповідного фонду).

Спеціальне ресурсокористування здійснюється на базі спеці­альних дозволів на відшкодувальній основі для ведення вироб­ничо-господарської діяльності (водокористування, землекорис­тування тощо).

Для цього виду ресурсокористування існує система норма­тивів (лімітів):

• водокористування;

• відведення земель для будівництва;

• лісосіки;

• видобутку мінерально-сировинних ресурсів;

• озелененості тощо.

На даний час нормування спеціального ресурсокористуван­ня знаходиться на стадії розвитку і накопичення бази даних. Технологічні нормативи - це перш за все:

• питомі витрати сировини на одиницю продукції;

• норми утворення відходів за стадіями техпроцессу на оди­ницю продукції;

• норми питомого викиду шкідливих речовин на одиницю продукції (на 1 тонну цементу, сталі тощо.)

Головне завдання цих нормативів - підвищення ефективності використання матеріальних і мінерально-сировинних ресурсів, зниження матеріале- і ресурсомісткості суспільного виробницт­ва, раціональне використання природних благ і ресурсів.

Еколого-економічні нормативи - це переважно:

• плата за викиди (скиди) забруднюючих речовин у навколишнє середовище і складування відходів;

• плата за користування природними ресурсами;

• такси штрафних платежів на відшкодування збитку, заподі­яного порушенням природоохоронного законодавства;

нормативи замикаючих витрат (кадастрових цін) на окремі види природних ресурсів.

Замикаючі витрати – централізовано встановлюваний норматив гранично допустимих наведених витрат на приріст виробництва продукту (ресурсу).

Еколого-економічні нормативи почали впроваджуватися в Україні, як і в інших республіках колишнього СРСР, у другій половині 80-х років XX століття у зв'язку з переходом від ко­мандно-адміністративних до переважно економічних методів управління охороною навколишнього природного середовища. Вони виконують важливу стимулюючу функцію, націлюючи підприємства на природоохоронну реконструкцію технологіч­них виробничих процесів. Крім того, вони дають змогу форму­вати фонди для фінансування природоохоронних заходів.

На даний час в Україні та інших країнах СНД встановлені ГДК для більш ніж 500 домішок у повітрі, більш ніж 1000 - у воді, водоймищах, більше 100 - в харчових продуктах, більше 30 в ґрунті.

Крім того, науково обґрунтовані гранично допустимі рівні (ГДР) таких фізичних чинників навколишнього середовища, як шум, вібрація, електромагнітні поля різних діапазонів тощо.

Таким чином, система стандартів і нормативів, що застосо­вуються для охорони навколишнього середовища і раціональ­ного природокористування, є комплексом взаємопов'язаних об­межень і вимог до якості довкілля, за допомогою яких гаранту­ється екологічна безпека населення, забезпечується збереження біорізноманіття, а також раціональне використання і відтворення природних ресурсів в умовах сталого розвитку екосистеми.