Экологическое нормирование антропогенной нагрузки на экосистемы

Экологическое нормирование антропогенной нагрузки на экосистемы

 

Колесников С.И.

 

Необходимость нормирования

Человеческое  общество и окружающая природная среда находятся в постоянном взаимодействии. Взаимодействие человека с природой направлено, главным образом, на удовлетворения его материальных и духовных потребностей. По большому счету нет такой потребности, которую можно было бы удовлетворить без участия природы. В результате окружающая природная среда подвергается все возрастающему воздействию со стороны человеческого общества. Такое воздействие называется антропогенным.

Антропогенные воздействия — деятельность человека, связанная с реализацией экономических, военных, рекреационных, культурных и других его интересов, вносящая физические, химические, биологические и другие изменения в природную среду.

Воздействие человека на природу можно классифицировать различным образом. Например, разделить на разрушительное, стабилизирующее и конструктивное; прямое и косвенное; преднамеренное и непреднамеренное; длительное и кратковременное; статическое и динамическое; площадное и точечное; глубинное и приповерхностное; глобальное, региональное и локальное; механическое, физическое, химическое и биологическое и т.д.

Глубина экологических последствий воздействия  человека на природу зависит от нескольких переменных: численности населения, стиля жизни и экологического сознания. Эту связь можно описать формулой:

Численность населения ´ Стиль жизни

Экологические последствия =

Уровень экологического сознания

Чем больше численность населения и выше стиль жизни, тем сильнее истощение природных ресурсов и загрязнение окружающей среды. И, наоборот, чем выше экологическое сознание населения, тем менее выражены эти негативные процессы.

Таким образом, важнейшее условие дальнейшего прогресса человечества — прекращение роста его численности, изменение стиля жизни и повышение экологического сознания. Только добившись популяционного равновесия, можно и дальше развивать культуру, технологию, цивилизацию в целом.

Одним из важнейших путей оптимизации взаимоотношений человека и природы является нормирование антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия среды жизни человека его потребностям. Окружающей человека средой являются природные условия, условия на рабочем месте и жилищные условия. От ее качества зависит продолжительность жизни, здоровье, уровень заболеваемости населения и т.д.

Нормирование качества окружающей среды — установление показателей и пределов, в которых допускается изменение этих показателей (для воздуха, воды, почвы и т.д.).

Цель  нормирования — установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействия человека на окружающую среду. Соблюдение экологических нормативов должно обеспечить экологическую безопасность населения, сохранение генетического фонда человека, растений и животных, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

Нормативы предельно допустимых вредных воздействий, а также методы их определения, носят  временный характер и могут совершенствоваться по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов.

Основные  экологические нормативы качества окружающей среды и воздействия  на нее следующие:

Нормативы качества (санитарно-гигиенические):

• предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ;
• предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий: радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.

Нормативы воздействия (производственно-хозяйственные):

• предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;
• предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ.

Комплексные нормативы:

• предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.

 

Санитарно-гигиеническое  нормирование

Предельно допустимая концентрация (количество) (ПДК) — количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих). ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. При ее определении учитывают степень влияния загрязняющих веществ не только на здоровье человека, но и на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

В настоящее время в нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв.

При содержании в природном объекте  нескольких загрязняющих веществ учитывают их совместное воздействие. Сумма их концентраций не должна превышать при расчете единицы:

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … + С_n/ПДК_n < 1,

где С₁, С₂, …, С_n — фактические концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почве, продуктах питания; ПДК₁, ПДК₂, …, ПДК_n — предельно допустимые концентрации вредных веществ, которые установлены для их изолированного присутствия.

При нормировании качества атмосферного воздуха используют такие показатели как ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны, ПДК максимально разовую и ПДК среднесуточную.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей  зоны (ПДКрз) — это максимальная концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) — это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.).

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) — это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании.

При нормировании качества воды используют такие показатели, как ПДК вредных веществ для питьевых вод и рыбохозяйственных водоемов. Также нормируют запах, вкус, цветность, мутность, температуру, жесткость, коли-индекс и другие показатели качества воды.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) — это максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) — это максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

При нормировании качества почвы используют такой показатель, как ПДК вредного вещества в пахотном слое почвы. Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы (ПДКп) — это максимальная концентрация вредного вещества в верхнем слое почвы, которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, плодородие почвы, ее самоочищающую способность, соприкасающиеся с ней среды и не приводящая к накоплению вредных веществ в сельскохозяйственных культурах.

При нормировании качества продуктов питания используют такой показатель, как ПДК вредного вещества в продуктах питания. Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДКпр) — это максимальная концентрация вредного вещества в продуктах питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) — это максимальный уровень воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда. ПДУ — это то же, что ПДК, но для физических воздействий.

В тех случаях, когда ПДК или  ПДУ не определены и находятся  только на стадии разработки, используют такие показатели, как ОДК — ориентировочно допустимая концентрация, или ОДУ — ориентировочно допустимый уровень, соответственно.

Необходимо  отметить, что существует два подхода  к нормированию загрязнения окружающей среды. С одной стороны, можно нормировать содержание загрязняющих веществ в объектах окружающей среды, с другой стороны, — степень трансформации окружающей среды в результате ее загрязнения. В последнее время все чаще обращают внимание на недостатки первого подхода, в частности, применения ПДК для почв. Однако подход к нормированию качества среды по показателям ее трансформации (например, состояния биоты) практически не развит. По-видимому, лучше использовать оба подхода в сочетании друг с другом.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) — это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается данному конкретному предприятию выбрасывать в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Если в воздухе или воде населенных пунктов, где расположены  предприятия, концентрации вредных веществ превышают ПДК, то по объективным причинам значения ПДВ и ПДС не могут быть достигнуты. Для таких предприятий устанавливаются значения временно согласованных выбросов вредных веществ (ВСВ) и временно согласованных сбросов вредных веществ (ВСС) соответственно и вводится поэтапное снижение показателей выбросов и сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ и ПДС.

В настоящее время в России на нормативах ПДВ работают лишь 15-20% загрязняющих производств, на ВСВ — 40-50%, а остальные загрязняют среду на основе лимитных выбросов и сбросов, которые определяют по фактическому выбросу на определенном отрезке времени.

Необходимо особо отметить, что нормирование, основанное на ПДК  и других нормах и нормативах воздействия  на природу, часто бывает неэффективно.

Это связано с целым рядом объективных и субъективных трудностей в разработке таких норм. Многие развитые зарубежные страны, уже переболели болезнью ПДК, ПДВ и ПДС.

Примеры субъективных трудностей разработки и использования ПДК. Водный кодекс РФ в прошлой редакции запрещал осуществлять сброс сточных вод, содержащих вещества, для которых не установлены ПДК. Но даже в абсолютно чистой природной воде содержатся сотни веществ, для которых ПДК не регламентированы. Более того, для вещества «вода» ПДК не установлена. Поскольку ни одно предприятие не могло выполнить такое экологическое требование, это привело к нескольким негативным следствиям. Во-первых, возник простор для коррупции. Во-вторых, предприятия выдавали заведомо ограниченную и зачастую ложную информацию о реальном экологическом состоянии сбрасываемых вод. В-третьих, предприниматели рассматривали экологические нормативы, такие как ПДВ и ПДС, как «нелепую повинность», следствием которого является правовой нигилизм.

Существует множество примеров, когда по нормативам ПДС требуется сбрасывать сточную воду по качеству лучше питьевой, с меньшими концентрациями, чем естественные, чем ПДК, а по некоторым показателям – лучше, чем дистиллированная (по ГОСТУ).

Некоторые из отечественных  ПДК для почвы уже при самом  поверхностном анализе оказываются  несостоятельными. Так, например, ПДК валового содержания свинца в почве — 32 мг/кг почвы, что меньше его среднего содержания в почве — 35 мг/кг почвы. Или ПДК мышьяка в почве — 2 мг/кг почвы, а его кларк — 6 мг/кг. Неудивительно, что при использовании такого значения ПДК огромные территории оцениваются как загрязненные. Аналогичное несоответствие наблюдается при сравнении ПДК и содержания подвижных форм меди. ПДК валового содержания в почве марганца намного ниже, чем верхняя пороговая граница его оптимального содержания в почве.

Следует отметить, что очень часто проявляющаяся несостоятельность ПДК, заключается не столько в конкретных значениях, сколько в самом подходе к нормированию. Можно выделить ряд объективных причин, создающих непреодолимые препятствия разработки единой ПДК, например, тяжелых металлов (ТМ) в почве.

1.Полифункциональность почвы. Почву можно рассматривать как природное тело, компонент экосистемы, среду обитания патогенных микроорганизмов, средство сельскохозяйственного производства и т.д. Во всех случаях ПДК ТМ в почве будет различна.

2.Гетерогенность почвы. В отличие от таких сред как вода и воздух, почва отличается значительной неоднородностью состава и свойств в пространстве. Загрязняющие вещества распределяются в почвенном объеме неравномерно, т.е. их концентрация в разных участках почвы неодинакова.