2015-06-05
1972
§2.1. Види антропогенного навантаження та його нормування
Під антропогенним навантаженням розуміють суму прямих та непрямих впливів людства на природне середовище, тобто впливів, які безпосередньо викликають зміни у природі та коли зміни в природному середовищі йдуть внаслідок ланцюгових природних реакцій, викликаних господарською діяльністю людини.
Втручання людини в природні процеси в біосфері, що викликає небажані для екосистем антропогенні зміни, можна згрупувати за видами навантажень на складові біосфери, тобто окремо на атмосферу, гідросферу та літосферу. Видами забруднень від антропогенного навантаження на ці складові біосфери вважають сьогодні наступні [12]:
- інгредієнтне забруднення - сукупність речовин, кількісно чи якісно ворожих природним біогеоценозам;
- параметричне забруднення – яке пов’язані зі зміною якісних параметрів навколишнього природного середовища (наприклад, рівня шуму, освітленості, радіації тощо);
- біоценотичне забруднення – яке полягає у впливі на склад та структуру популяції живих організмів;
|
|
|
- стаціально - деструкційне забруднення – являє собою зміну ландшафтів та екологічних систем в процесі природокористування (стація – місце існування популяції, деструкція - руйнування).
Приблизно до 60-х років XX століття людство турбували, перш за все біоценотичний та частково стаціально - деструкційний впливи на біосферу. Інгредієнтне та параметричне забруднення не було настільки масовим і багатогранним, практично не містило штучно створених сполук, котрі не підлягають природному розкладанню, і природа мала власні сили для самовідновлення від таких впливів. До середини XX століття темпи інгредієнтного та параметричного забруднень зросли і їхній якісний склад змінився настільки, що на значних територіях здатність до самоочищення була втрачена. Саме інградієнтному забрудненню внаслідок викидів та скидів підприємствами, автотранспортом та іншими джерелами забруднення сьогодні приділяється підвищена увага.
Причини псування середовища мешкання людиною і підриву відновлюючих сил природи можна вважати сьогодні наступними:
1. Зростання темпів використання природних ресурсів в зв’язку зі зростанням чисельності населення в багатьох країнах світу та інтенсифікацією людської діяльності в зв’язку з науково-технічною революцією.
2. Явища нераціонального, хижацького характеру використання людиною природних ресурсів (зменшення площі лісів, ерозія, дефляція, незворотна втрата великої кількості матеріальної сировини тощо).
3. Суттєва зміна ландшафтів та їх забруднення за рахунок процесу урбанізації та індустріалізації.
|
|
|
4. Викиди підприємствами, електростанціями, автотранспортом великої кількості пилу, окисів азоту, сірчистого ангідриду, окису вуглецю, золи, шлаків, з’єднань металів, радіоактивних забруднень, стічних вод тощо, що здійснює шкідливий вплив на компоненти нообіогеоценозу та загрожує здоров’ю людей.
5. Інтенсивний розвиток продуктивних сил та інтенсифікація використання різних природних ресурсів, що підсилює вплив нооценозу на природне середовище.
6. Порушення екологічних законів для миттєвої вигоди при веденні сільського господарства.
Схему шляхів надходження речовин в навколишнє середовище при дії промислових та сільськогосподарських підприємств наведено на рис.2.1.1.
випромінювання
У відповідності до природоохоронного законодавства України нормування антропогенного навантаження на природне середовище проводиться з метою встановлення гранично допустимих норм впливу, які гарантують екологічну безпеку населення, збереження генофонду, забезпечують раціональне використання і відтворення природних ресурсів в умовах стійкого розвитку господарської діяльності. При цьому під впливом розуміється антропогенна діяльність, яка пов’язана з реалізацією економічних, рекреаційних, культурних інтересів і яка вносить фізичні, хімічні, біологічні зміни в природне середовище.
Рис. 2.1.1. Шляхи впливу на стан навколишнього середовища сучасного промислового підприємства
Визначена таким чином мета має на увазі накладання граничних умов (нормативів) як на сам вплив (через встановлення гранично-допустимих викидів та скидів виробництвами шкідливих речовин), так і на фактори середовища, які відображують і вплив, і відгуки екосистем (через встановлення гранично-допустимих концентрацій речовин в об’єктах навколишнього середовища).
Сьогодні нормування антропогенного навантаження відбувається за принципами санітарно-гігієнічного нормування, за яким допустимим навантаженням вважається таке, яке за визначений проміжок часу практично не завдає шкоди людини та її нащадкам.
Однак людина не є надчутливим з біологічних видів. Тому актуальним постає вставлення екологічних нормативів антропогенного навантаження на навколишнє середовище. Екологічне нормування має на увазі врахування допустимого навантаження на екосистему. Допустимим при цьомувважається таке навантаження, під впливом якого відхилення від нормального стану системи не перевищує природних змін і не викликає небажаних наслідків у живих організмів і не призводить до погіршення якості середовища [4, 48, 49]. Сьогодні відомі лише деякі спроби до екологічного нормування антропогенного навантаження (див. розділ 8).
Як екологічне, так і санітарно-гігієнічне нормування засновані на знанні ефектів, які здійснюються різноманітними факторами впливу на живі організми. Одним з важливих понять в нормуванні є поняття шкідливої речовини. Шкідливими прийнято називати усі речовини, вплив яких на біологічні системи може призводити до негативних наслідків. Крім того, як правило, всі ксенобіотики (чужорідні для живих організмів, штучно синтезовані речовини) розглядають як шкідливі.
Встановлення нормативів якості оточуючого середовища і продуктів харчування засновано на концепції граничності впливу. Границя шкідливої дії — це мінімальна доза речовини, при впливі якої в організмі виникають зміни, які виходять за границі фізіологічних і пристосувальних реакцій, або настає прихована (тимчасово компенсована) патологія. Таким чином, гранична доза речовини (або гранична дія взагалі) викликає у біологічного організму відгук, який не може бути скомпенсованим за рахунок гомеостазних механізмів (механізмів підтримки внутрішньої рівноваги організму).
|
|
|
До гранично допустимих норм впливу на навколишнє середовище, які гарантують екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду належать:
- гранично допустимі або тимчасово погоджені норми викидів в атмосферу шкідливих речовин (ГДВ, ТПВ);
- гранично допустимі, тимчасово погоджені норми стоків у водоймища (ГДС, ТПС);
- гранично допустимі навантаження відходів виробництва на землі та ґрунти тощо;
- гранично допустимі норми та ліміти щодо вилучення та відновлення природних ресурсів, що випливають з необхідності підтримання рівноваги в природному середовищі;
- гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі, воді, ґрунтах (ГДК), орієнтовно безпечні рівні впливу їх на людей (ОБРВ) або гранично допустимі дози впливу шкідливих речовин на людей (ГДД);
- норми гранично допустимих або орієнтовно допустимих рівнів (ГДР, ОДР), гранично допустимих доз (ГДД) для шуму, вібрації, електричних та електромагнітних полів та інших фізичних факторів, котрі можуть впливати на здоров’я людей та їх працездатність;
- норми гранично допустимого рівня або гранично допустимої дози безпечного вмісту радіоактивних речовин у навколишньому середовищі та в продуктах харчування, а також ГДР та ГДД радіаційного опромінення людей;
- норми гранично допустимої кількості мікроорганізмів та інших біологічних факторів в атмосфері, воді, ґрунті;
- нормативи на санітарно-захисні зони.
В основі сучасного діючого нормування впливу різних факторів на людей та на живу природу лежить санітарно-гігієнічний підхід, сутність якого полягає у встановленні меж, котрі протягом всього життя людей не будуть негативно позначатися на стані їхнього здоров’я. Саме на цій основі встановлюються значення гранично-допустимих концентрацій різних речовин у повітрі, ґрунті та у воді, за якими, в основному, і відбувається нормування промислових викидів в атмосферу та скидів в гідросферу.
Гранично допустимі концентрації (ГДК) — нормативи, які встановлюють концентрації шкідливої речовини в одиниці об’єму (повітря, води), маси (харчових продуктів, ґрунту) або поверхні (шкіра працюючих), які при впливі за визначений проміжок часу практично не впливають на здоров’я людини і не викликають несприятливих наслідків у його нащадків.
|
|
|
Таким чином, санітарно-гігієнічне нормування охоплює усі середовища, різні шляхи надходження шкідливих речовин в організм, хоча рідко відображує комбіновану дію (одночасну або послідовну дію декількох речовин при одному й тому самому шляху надходження) і не враховує ефектів комплексного (надходження шкідливих речовин до організму різними шляхами і з різних середовищ— з повітрям, водою, продуктами харчування, через кожні покрови) і сумарного впливу всього різноманіття фізичних, хімічних і біологічних факторів навколишнього середовища. Існують лише окремі переліки речовин, за якими враховують ефект сумації при їх одночасному вмісті в атмосферному повітрі.
Іноді застосовуються ще інші характеристики забруднюючих речовин. Під токсичністю розуміють здатність речовин викликати порушення фізіологічних функцій організму, що в свою чергу призводить до захворювань (інтоксикаціям, отрутам) або, в тяжких випадках, до загибелі. Фактично токсичність — це міра несумісності речовини з життям [40]. Ступінь токсичності речовин прийнято характеризувати величиною токсичної дози — кількості речовини (віднесеної, як правило, до одиниці маси тварини або людини), що викликає відповідний токсичний ефект. Чим менше токсична доза, тим вищою є токсичність [40]. Розрізняють середнє летальні (ЛД50), абсолютно летальні (ЛД100), мінімально летальні (ЛД0-10) та інші дози. Цифри в індексі відображують ймовірність (%) появи токсичного ефекту — в даному випадку, смерті, в групі піддослідних тварин. Потрібно мати на увазі, що величини токсичних доз залежать від шляхів надходження речовини до організму. Доза ЛД50 (загибель половини піддослідних тварин) дає значно більш визначену в кількісному відношенні характеристику токсичності, ніж ЛД100 або ЛД0. В залежності від типу дози, виду тварин і шляху надходження, які вибрані для оцінки, порядок розташування речовин на шкалі токсичності може змінюватися. Величина токсичної дози не використовується в системі нормування.
Санітарно-гігієнічні і екологічні нормативи визначають якість оточуючого середовища по відношенню до здоров’я людини і стану екосистем, але не вказують на джерело впливу і не регулюють його діяльність. Вимоги безпосередньо до джерел впливу відображають науково-технічні нормативи. До науково-технічних нормативів відносяться нормативи викидів і скидів шкідливих речовин (ГДВ і ГДС), а також технологічні, будівельні норми і правила, які містять вимоги до охорони оточуючого природного середовища. В основу встановлення науково-технічних нормативів покладено наступний принцип: при умові дотримання цих нормативів підприємствами регіону вміст будь-якої домішки у воді, в повітрі і в ґрунті повинен задовольняти вимоги санітарно-гігієнічного нормування.
Науково-технічне нормування передбачає введення обмежень діяльності господарських об’єктів по відношенню до забруднення оточуючого середовища, тобто визначає гранично допустимі потоки шкідливих речовин, які можуть надходити від джерел впливу в повітря, воду, ґрунт. Таким чином, від підприємств вимагається не власне забезпечення тих чи інших ГДК, а дотримання границь викидів і скидів шкідливих речовин, встановлених для об’єкту в цілому або конкретних джерел, які входять до його складу. Зафіксоване перевищення величин ГДК в оточуючому середовищі само по собі не є порушенням з боку підприємства, хоча, як правило, служить сигналом невиконання встановлених науково-технічних нормативів (або свідоцтвом необхідності їх перегляду).
§2.2. Принципи та критерії визначення рівня забрудненості повітряного середовища
Під забрудненням атмосферного повітря розуміють збільшення концентрації фізичних, хімічних та біологічних компонентів понад рівень, що виводить природні системи зі стану рівноваги. Серед промислових викидів основними джерелами забруднення атмосферного повітря є низькі технологічні та вентиляційні викиди (світлові та вентиляційні ліхтарі цехів, труби вентиляційних установок тощо) безперервної дії, котрі складають близько 80% від загальної кількості викидів. Надзвичайно важливим є те, що максимальні концентрації шкідливих речовин при таких викидах існують у безпосередній близькості від місця їхнього виникнення, а не на п’ятнадцятикратній від висоти труб відстані, що притаманно для високих джерел.
Викиди речовин в атмосферне повітря характеризуються кількістю забруднюючих речовин, хімічним складом, концентрацією, агрегатним станом. Згідно нормативно-технічної документації нормування антропогенного навантаження на атмосферне повітря здійснюється з метою встановлення гранично допустимих норм впливу на навколишнє середовище, що гарантує екологічну безпеку населення та збереження генетичного фонду, забезпечує раціональне використання і відтворення природних ресурсів за умов стійкого розвитку господарської діяльності.
В Україні розроблені та діють нормативи гранично допустимих концентрацій, перевищення яких за певних умов негативно впливає на здоров’я людини. В таблиці 2.2.1. наведено ГДК деяких найбільш поширених шкідливих речовин.
Таблиця 2.2.1. Гранично допустимі концентрації (мг/м3) деяких шкідливих речовин для повітря населених місцевостей
| Речовина | ГДКс.д. | ГДКм.р. | К |
| Тверді речовини (пил) | 0,15 | 0,2 | 3,0 |
| Двоокис сірки | 0,05 | 0,5 | 1,0 |
| Двоокис азоту | 0,04 | 0,085 | 0,8 |
| Окис азоту | 0,06 | 0,4 | 1,2 |
| Окис вуглецю | 3,0 | 5,0 | |
| Аміак | 0,04 | 0,2 | 0,8 |
| Хлористий водень | 0,2 | 0,2 | 4,0 |
| Ціанистий водень | 0,01 | - | 0,2 |
| Окис кадмію | 0,001 | - | 0,02 |
| Свинець | 0,0003 | 0,03 | 0,006 |
| Сірководень | 0,005 | 0,03 | 0,1 |
| Бенз(а)пірен | 0,000001 | - | 0,00002 |
| Фенол | 0,003 | 0,01 | 0,06 |
| Формальдегід | 0,003 | 0,035 | 0,06 |
| Фтористий водень | 0,005 | 0,2 | 0,1 |
| Примітка: К=ГДКреч с.д./ГДКSO2 c.д. На територіях,які підлягають посиленій охороні, встановлюються більш жорстокі вимоги – ГДК повинні бути зменшені на 20%. ГДКс.д. – середньодобова гранично допустима концентрація забруднювача в повітрі, котра не справляє на людину опосередкованої шкідливої дії при цілодобовому вдиханні. ГДКм.р. – максимально разова гранично допустима – концентрація забруднювача в повітрі (населених місць), що не викликає рефлекторних реакцій в організмі людини. |
У випадку присутності в атмосферному повітрі декількох речовин, які мають здатність до сумарної дії, сума їхньої концентрації не повинна перевищувати одиницю при розрахунку за виразом:
 +  +…+  ≤1
| (2.2.1.) |
де С1, С2,..., Сn – фактичні концентрації речовин в атмосферному повітрі;
ГДК1, ГДК2,..., ГДКn – гранично-допустимі концентрації тих самих речовин в атмосферному повітрі.
Ефект сумації мають:
- ацетон, акролеїн, фталевий ангідрид;
- ацетон та фенол;
- ацетон та ацетофенол;
- ацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;
- ацетальдегід та вінілацетат;
- аерозолі п’ятиокису ванадію та окисів марганцю;
- аерозолі п’ятиокису ванадію та сірчистий ангідрид;
- аерозолі п’ятиокису ванадію та триокису хрому;
- бензол та ацетофенон;
- вольфрамовий та сірчистий ангідриди;
- 1, 2-дихлорпропан, 1,2,3-трихлорпропан та тетрахлоретилен;
- ізобутенилкарбінол, диметилвінілкартинол;
- метилгідропіран та метилентетрагідропірен;
- озон, двоокис азоту та формальдегід;
- окис вуглецю, двоокис азоту, формальдегід, гексан;
- сірчистий ангідрид та аерозоль сірчаної кислоти;
- сірчаний ангідрид та нікель металевий;
- сірчистий ангідрид та сірководень;
- сірчистий ангідрид та двоокис азоту;
- сірчистий ангідрид, окис вуглецю, пил конверторного виробництва;
- сірчистий ангідрид, окис вуглецю, двоокис азоту та фенол;
- сірчистий ангідрид та фенол;
- сірчистий ангідрид та фтористий водень;
- сірчаний та сірчистий ангідриди, аміак та окиси азоту;
- сильні мінеральні кислоти (сірчана, соляна та азотна);
- фурфурол, метиловий та етиловий спирти;
- циклогексан та бензол;
- етилен, пропілен, бутилен.
Для того, щоб визначити стан забруднення атмосферного повітря декількома речовинами, що діють одночасно, часто використовують комплексний показник – індекс забруднення атмосфери (ІЗА). Для його розрахунку, нормовані на відповідні значення ГДК, середні концентрації домішок за допомогою розрахунків приводять до концентрації двоокису сірки (коефіцієнт К в табл.2.2.1.), а отримані значення додають:
ІЗА =  ГДКреч с.д./ГДКSO2 c.д.
| (2.2.2.) |
Отриманий таким чином показник ІЗА вказує, в скільки разів сумарний рівень забрудненості атмосфери кількома речовинами перевищує ГДК двоокису сірки. Для кожного населеного пункту визначають конкретний перелік п’яти пріоритетних речовин, за котрими розраховується індекс забруднення атмосфери.
За агрегатним станом викиди поділяються на 4 класи: I - газоподібні та пароподібні; II – рідкі; III – тверді; IV – змішані. За величиною маси викиди об’єднані в 6 груп: 1 група – маса ≤ 0,01 т/добу; 2 група – від 0,01 до 0,1 т/добу; 3 група – від 0,1 до 1,4 т/добу; 4 група – від 1 до 10 т/добу; 5 група – від 10 до 100 т/добу; 6 група – понад 100 т/добу.
Промислові викиди поділяються на організовані та неорганізовані. Організовані промислові викиди - це викиди, що надходять в атмосферу через спеціально споруджені газоходи, повітропроводи та труби. Неорганізовані промислові викиди – це ті, що надходять в атмосферу внаслідок порушення герметизації, невиконання вимог охорони атмосфери при навантаженні та розвантаженні, порушення технології виробництва або несправності обладнання.
Основним лімітуючим показником забруднення повітря від промислових викидів (науково-технічним нормативом ) є гранично-допустимий викид шкідливої речовини в повітря.
Гранично допустимий викид (ГДВ) — маса речовини в відвідних газах, яка є максимально допустимою для викиду в атмосферу в одиницю часу. [ ГДВ ] = мг/сек (Бк/сек).
ГДВ встановлюється для кожного джерела забруднення атмосфери і для кожної домішки, яка викидається джерелом, таким чином, що викиди шкідливих речовин від даного джерела і від сукупності джерел міста або іншого населеного пункту, з врахуванням перспективи розвитку промислових підприємств і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, не створюють приземної концентрації, яка перевищує їх максимальні разові ГДКм.р .
Основні значення ГДВ — максимальні разові — встановлюються при умові повного навантаження на технологічне і газоочисне обладнання і його нормальної роботи і не повинні перевищуватися в будь-який 20-хвилинний період часу.
Поряд з максимальними разовими (контрольними) значеннями ГДВ (г/с), встановлюються похідні від них річні значення ГДВ (т/рік), для окремих джерел і підприємства в цілому з врахуванням часової нерівномірності викидів, в тому числі за рахунок планового ремонту технологічного і газоочисного обладнання. Якщо значення ГДВ через причини об’єктивного характеру не можуть бути досягнуті, для таких підприємств встановлюються значення тимчасово погоджених викидів шкідливих речовин (ТПВ) і вводиться поетапне зниження показників викидів шкідливих речовин до значень, які забезпечують дотримання ГДВ.
§2.3. Принципи та критерії визначення рівня забрудненості водного середовища
Санітарно-гігієнічна оцінка якості води проводиться за ознаками, котрі вибираються та нормуються в залежності від виду водокористування. Один з показників вважається лімітуючим. Лімітуючою вибирають ознаку, що характеризується найменшою нешкідливою концентрацією речовини у воді. Узагальнена числова оцінка якості води дається за індексом, котрий є сукупністю основних показників за видами водокористування. Якість, склад та властивості води у водоймах регламентуються гігієнічними вимогами та санітарними нормами.
Для гігієнічної оцінки води використовують такі показники:
- кількість завислих речовин,
- кількість плаваючих речовин,
- температура,
- водневий показник pH,
- мінеральний склад,
- розчинений кисень,
- біологічно повне споживання кисню (БПКповне),
- хімічне споживання кисню (ХСК),
- наявність збудників захворювань,
- кількість лактоз опозитивних кишкових паличок (ЛКП),
- кількість каліфагів у бляшкоутворюючих одиницях,
- наявність життєздатних яєць гельмінтів та найпростіших кишкових,
- кількість хімічних речовин (табл. 2.3.1.).
Таблиця 2.3.1. Гігієнічні вимоги до складу та властивостей води
| Показники скиду та | Категорії водокористування | |
| властивостей води | Для господарсько-питного водопостачання | Для купання, спорту та відпочинку населення |
| Завислі речовини | Вміст завислих речовин не повинен збільшуватися більше, ніж на: | |
| 0,25 мг/дм3 | 0,75 мг/дм3 | |
| Плаваючі домішки | На поверхні водойми не повинно бути плаваючих плівок, плям, мінеральних масел та скупчень інших домішок | |
| Запахи | Вода не повинна набувати невластивих їй запахів інтенсивністю більше 1 бала | |
| Колір | Не повинен виявлятися в стовпчику | |
| 20 см | 10см | |
| Температура | Літня температура води внаслідок спуску стічних вод не має підвищуватися більше ніж на 3оС порівняно з середньомісячною | |
| Водневий показник (pH) | 6,5 | 8,5 |
| Мінеральний склад | Не повинен перевищувати за сухим залишком 1000 мг/дм3, в тому числі хлоридів – 350 мг/дм3, сульфатів – 500 мг/дм3 | |
| Розчинений кисень | Не має бути менше як 4 мг/дм3 у будь який період року в пробі, взятій о 12 годині дня | |
| БПКповне | Не має перевищувати при 20оС | |
| 3,0 мг О2/дм3 | 6,0 мг О2/дм3 | |
| ХСК | Не має перевищувати | |
| 15 мг О2/дм3 | 30 мг О2/дм3 | |
| Збудники захворювань | Вода не має містити збудників захворювань | |
| Лактоз опозитивні кишкові палички (ЛКП) | Не більше 1000 в 1 дм3 | Не більше 5000 в 1 дм3 |
| Каліфаги у бляшкоутворюючих одиницях | Не більше 100 в 1 дм3 | Не більше 100 в 1 дм3 |
| Життєздатні яйця гельмінтів та найпростіших кишкових | Не повинні міститися в 1 дм3 | |
| Хімічні речовини | Не мають міститися в концентраціях, що перевищують ГДК або ОДР |
Для санітарної оцінки якості води використовуються показники:
- гранично-допустимі концентрації (ГДК) речовин у воді;
- орієнтовно допустимі рівні речовин у воді (ОДР);
- лімітуючи ознаки шкідливості (санітарно-токсикологічний, загально санітарний, органолептичний з розшифруванням його властивостей: запаху, впливу на колір, утворення піни та плівки, надання присмаку);
- клас небезпеки речовин.
Гранично допустима концентрація (ГДК) речовини у воді водойми господарсько-питного і культурно-побутового водокористування — це концентрація шкідливої речовини у воді, яка не повинна створювати прямий чи непрямий вплив на організм людини протягом усього її життя і на здоров’я наступних поколінь, та не повинна погіршувати гігієнічні умови водовикористання.
Хімічні речовини у воді поділяються на класи небезпеки: I клас – надзвичайно небезпечні; II клас – високо небезпечні; III клас – небезпечні; IV клас - помірно небезпечні.
Віднесення шкідливих речовин до класу небезпеки залежить від їхньої токсичності, кумулятивності, здатності викликати віддалені ефекти, від виду лімітуючого показника шкідливості (табл.2.3.2.).
Таблиця 2.3.2. Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у воді водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування
| Назва речовини | Клас небезпечності | Гранично допустима концентрація, мг/л |
| Аміак (за азотом) | III | 2.0 |
| Амонія сульфат (за азотом) | III | 1.0 |
| Активний хлор | III | Відсутня |
| Ацетон | III | 2.2 |
| Бензол | II | 0.5 |
| Дихлоретан | II | ОДР 0.02 |
| Залізо | III | 0.3 |
| Кадмій | II | 0.001 |
| Капролактам | IV | 1.0 |
| Кобальт | II | 0.1 |
| Кремній | II | 10.0 |
| Марганець | III | 0.1 |
| Мідь | III | 1.0 |
| Нікель | III | 0.1 |
| Нітрати (NO) | III | 45.0 |
| (Нітрити NO2) | II | 3.0 |
| Ртуть | III | 0.0005 |
| Свинець | II | 0.03 |
| Фенол | IV | 0.001 |
| Хром (C23+) | III | 0.5 |
| Хром (C26+) | III | 0.05 |
| Цинк | III | 1.0 |
| Етиленгліколь | III | 1.0 |
Крім того, за санітарними ознакамивстановлюються мікробіологічні і паразитологічні показники води (кількість мікроорганізмів і кількість бактерій групи кишкових паличок в одиниці об’єму). Токсикологічні показники води, які характеризують небезпечність її хімічного складу, визначаються вмістом хімічних речовин, який не повинен перевищувати встановлені нормативи. Також при визначенні якості води враховуються органолептичні (ті, що сприймаються органами відчуття) властивості: температура, прозорість, колір, запах, смак, жорсткість.
Основним нормативом скидів забруднюючих речовин у водні об’єкти (науково-технічним нормативом ) є гранично-допустимий скид (ГДС) -максимально допустима маса речовин, котрі можуть бути відведені у встановленому режимі за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольному пункті. [ ГДС ] = г/сек (Бк/сек)
ГДС встановлюються для кожного джерела забруднення і для кожного виду домішки, з врахуванням їх комбінованого впливу. ГДС встановлюються з врахуванням гранично допустимих концентрацій речовин в місцях водовикористання (в залежності від виду водовикористання), асимілюючої здібності водного об’єкту, перспектив розвитку регіону і оптимального розподілу маси скидних речовин між водокористувачами, які скидають стічні води.
Загальний принцип встановлення ГДС полягає в тому, що величина ГДС повинна гарантувати досягнення встановлених норм якості води (санітарних, гігієнічних, рибогосподарських) при найгірших умовах для розбавлення скиду речовин в водному об’єкті.
При скиді стічних вод або інших видах господарської діяльності, які впливають на стан водних об’єктів, що використовуються для господарсько-питних та культурно-побутових цілей, норми якості поверхових вод (або їх природний склад і властивості в випадку природного перевищення цих норм) повинні дотримуватися наступного:
- на річках − починаючи зі створу, який розташований на відстані 1 км вище за найближчий по течії пункт водоспоживання (водозабір для господарсько-питного водоспоживання, місця купання та організованого відпочинку, територія населеного пункту і т. ін.) аж до самого місця водовикористання,
- на водоймах − в акваторії в радіусі 1 км від пункту водовикористання.
§2.4.Принципи та критерії визначення рівня забрудненості ґрунтів
Принцип гігієнічного нормування вмісту хімічних речовин та їх сполук у ґрунті засновано на тому, що надходження їх до організму відбувається, поперед усього, через середовища, які контактують з ґрунтом.
За ступенем шкідливості хімічні речовини при умові їх систематичного проникнення до ґрунту розташовуються в такій послідовності: пестициди та їхні метаболіти, важкі метали, мікроелементи, нафтопродукти, сірчисті сполуки, речовини органічного синтезу тощо.
Гранично допустима кількість (ГДК) речовин, що забруднюють ґрунти – це така частка хімічної речовини (мг/дм), що забруднює ґрунти і не справляє прямої або опосередкованої дії, включаючи віддалені наслідки для навколишнього середовища та здоров’я людини.
Значення ГДК деяких хімічних речовин в ґрунтах наведено в табл.2.4.1.
Таблиця 2.4.1. Значення ГДК хімічних речовин в ґрунті
| Назва речовини | ГДК, мг/кг |
| Метали | |
| Ванадій | |
| Кобальт (рухлива форма) | 5,0 |
| Марганець, вилучений з: | |
| - чорнозему | |
| - дерново-підзолистого ґрунту: | |
| pH = 4 | |
| pH = 5,1 – 5,9 | |
| pH = 6 | |
| Мідь (рухлива форма) | 3,0 |
| Нікель | 4,0 |
| Ртуть | 2,1 |
| Свинець | |
| Свинець (рухлива форма) | 6,0 |
| Хром | 6,0 |
| Цинк | |
| Неорганічні сполуки | |
| Нітрати | |
| Миш’як | |
| Сірководень | 0,4 |
| Фосфор (суперфосфат) | |
| Флориди – водорозчинна форма | |
| Ароматичні вуглеводні | |
| Бензол | 0,3 |
| Ізопропилбензол | 0,5 |
| Ксилоли | 0,3 |
| Стирол | 0,1 |
| Толуол | 0,3 |
| Добрива та ПАР | |
| Рідкі комплексні добрива з додаванням марганцю | |
| Азотно-калійні добрива | |
| Поверхнево активні речовини | 0,2 |
Крім ГДК, як оціночний застосовується показник орієнтовно допустимої кількості забруднюючої ґрунти хімічної речовини (ОДК), котрий визначається розрахунковим методом. Санітарна оцінка стану ґрунтів здійснюється за спеціальними показниками (табл.2.4.2.)
Таблиця 2.4.2. Оціночні показники санітарного стану ґрунтів населених пунктів та сільськогосподарських угідь
| Ґрунт | Число личинок та лялечок мух | Число яєць гельмінтів | Титр калі | Титр анаеробів | Санітарне число |
| Чистий | 1 і вище | 0,1 і вище | 0,98-1 | ||
| Мало забруднений | Одиниці | До 10 | 1-0,01 | 0,1-0,001 | 0,85-0,98 |
| Забруднений | 10-25 | 11-100 | 0,01-0,001 | 0,001-0,0001 | 0,7-0,85 |
| Сильно забруднений | Понад 100 | 0,001 і менше | 0,0001 і менше | 0,7 і менше |
За основний показник беруть санітарне число – частка від ділення кількості ґрунтового білкового азоту в тих же одиницях. Показником бактеріального забруднення ґрунту є титр кишкової палички та титр одного з анаеробів. Санітарно-гельмінтологічним показником ґрунту є число яєць гельмінтів в 1 кг ґрунту. Ентомологічний показник визначається за наявністю личинок та лялечок мух в 0,25 м2 поверхні ґрунту.
Оцінка рівня хімічного забруднення ґрунтів населених пунктів проводиться за показниками, які розробляються при спільних геохімічних та гігієнічних дослідженнях оточуючого середовища міст. Такими показниками є коефіцієнт концентрації хімічного елементу Кс і сумарний показник забруднення Zc.
Коефіцієнт концентрації забруднення ґрунту:
| Кс = С/Сф |
де С – дійсний вміст хімічного елементу в ґрунті,
Сф – середній фоновий вміст цього елементу в ґрунті.
Інтегральний показник поелементного забруднення ґрунту:
Zc = 
|
де Сj – вміст забруднюючої речовини j в ґрунті,
Сфj – фоновий вміст забруднюючої речовини j.
Інтегральний показник забруднення може бути визначений як для усіх елементів в одній пробі, так і для ділянки території за геохімічною вибіркою.
Для земель єдиного державного земельного фонду встановлюється номенклатура показників ґрунтів згідно з Держстандартом 17.4.0.01-81. Ця номенклатура показників повинна застосовуватися при розробці нормативно-технічної документації з охорони ґрунтів від забруднень, а також при контролі стану ґрунтів.
§2.5. Принципи та критерії нормування радіаційного навантаження
Основні поняття і визначення.
В природі існує три основних види радіоактивного випромінювання — альфа, бета і гамма.
Гамма-випромінювання – це електромагнітне випромінювання високої енергії і володіє найбільшою проникаючою здібністю. Відповідно, захист від зовнішнього гама-випромінювання складає найбільші проблеми.
Бета-випромінювання має корпускулярну природу і представляє собою потік заряджених частинок (електронів). Бета-випромінювання володіє меншою здібністю до проникнення. Захиститися від цього випромінювання при зовнішньому джерелі можна порівняно легко. В принципі, бета-частиці затримуються неушкодженою шкірою. Однак, при надходженні усередину організму бета-активні радіонукліди випускають бета-частиці, які добре поглинаються тканинами організму. Порушення, які виникають через це в організмі, можуть бути більш значними, ніж при дії гамма-випромінювання.
Альфа-випромінювання – цепотік позитивно заряджених частинок з зарядом 2 і масою, що дорівнює 4 (ядра гелію). Цей вид випромінювання легко поглинається будь-яким середовищем (захиститися від нього можна навіть аркушем паперу). Однак, надходження альфа-часток усередину організму може призводити до трагічних наслідків.
Процес розпаду радіоактивних ядер супроводжується випромінюванням одного або декількох видів. У відповідності з тим, який вид випромінювання є характерним для радіоактивного розпаду даного ізотопу, виділяють гамма-активні ізотопи (наприклад, 137Cs, 60Co, 54Mn), бета-випромінювачі (наприклад, 90Sr, 3H) і альфа-випромінювачі (наприклад, більшість ізотопів Pu).
Кількісною характеристикою джерела випромінювання служить активність, яка виражається числом радіоактивних перебудов в одиницю часу. В СІ одиницею активності є бекерель (Бк) — 1 розпад за секунду (с-1). Іноді використовується позасистемна одиниця — кюрі (Кі), яка відповідає активності 1 г радію. Співвідношення цих одиниць визначається так: 1 Кі = 3,7·1010 Бк.
Інтенсивність альфа- і бета-випромінювання може бути охарактеризована активністю на одиницю площі (с-1·м-2). Інтенсивність гамма-випромінювання характеризується потужністю експозиційної дози.
Експозиційна доза вимірюється рівнем іонізації повітря. Це — доза гама-випромінювання, при якій в 1 см3 повітря за нормальними фізичними умовами (температура 0о С і тиск 760 мм рт.ст.) утворюється 2,08·109 пар іонів, які несуть одну електростатичну одиницю кількості електрики. В СІ експозиційна доза виражається в кулонах на кг (Кл/кг); позасистемною одиницею є рентген (Р). Потужність експозиційної дози відображує інтенсивність накопичення дози і виражається в Кл/кг·сек (в СІ) або в Р/год (у позасистемних одиницях.).
Найбільш адекватним способом опису степеню радіоактивного забруднення місцевості — це щільність забруднення. Щільність забруднення представляє собою активність на одиницю площі (з врахуванням ізотопного складу). Цей спосіб, однак, є досить трудомістким, потребує проведення лабораторних аналізів і не завжди може бути використаним для оперативної оцінки. Звичайно така оцінка проводиться за допомогою методів полевої дозиметрії. При цьому прилади, які використовуються, методи вимірювання залежать від типу забруднення. Мірою забруднення гамма-випромінювачами є потужність експозиційної дози; бета-забруднення характеризується щільністю потоку бета-частиць. Оцінка степеню забруднення альфа-випромінювачами в полевих умовах є неможливою.
Як правило, при техногенному забрудненні в оточуюче середовище надходить суміш радіонуклідів, серед яких є всі типи випромінювачів. Тому в першому наближенні степінь небезпеки може бути оцінена за рівнем потужності експозиційної дози (гамма-фону). Однак, в ряді випадків така оцінка є неприпустимою. Якщо скиди підприємства вміщують, головним чином, радіонукліди, що є бета-випромінювачами, то радіаційна ситуація не може бути охарактеризованою через величину експозиційної дози навіть на якісному рівні. Тобто величина потужності експозиційної дози є однією з характеристик радіаційної ситуації. Існує чимало штучних радіоактивних ізотопів, які практично не випускають гамма-фотонів, але при цьому є дуже шкідливими джерелами випромінювання. Потужність експозиційної дози, яка визначається за допомогою гама-дозиметру, не може відобразити степінь забруднення такими ізотопами. В цих випадках потрібно використовувати ті чи інші методи радіометрії.
Система нормування в області радіаційної безпеки
Система нормування в області радіаційної безпеки в Україні, як і в усьому світі, мала істотні зміни за останні десятиріччя.
Велика нова інформація, яка була накопичена до кінця 80-х років минулого століття, сприяла переосмисленню підходів безпеки джерел іонізуючого випромінювання та захисту від останнього. Такою інформацією є переоцінка епідеміологічних даних Хіросіми і Нагасакі, яка показала, що вплив малих рівнів радіації викликає більший ризик, ніж передбачалося. Ядерні аварії (Three Mile Island, 1979р. та Чорнобиль, 1996р.) мали великий вплив на сприйняття населенням радіаційного ризику. Аварії з радіоактивними джерелами, які використовуються в медицині та в промисловості, при котрих потерпіли люди (наприклад, Cuidad Juarez у Мексиці, Goinia у Бразилії, Сан-сальвадор в Іспанії), привернули широку увагу громадськості.
Після цих подій Міжнародна комісія з радіаційного захисту (МКРЗ) у 1990 р. переглянула свої рекомендації щодо радіаційного захисту населення. Це спонукало відповідні організації, що діють при ООН, та інші міжнародні установи переглянути власні стандарти. Такі зусилля завершилися важливим результатом – розробкою у 1995р. “Міжнародних основних стандартів безпеки для захисту від іонізуючого випромінювання та безпеки джерел випромінювання” (International Basic Safety Stanards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources” скорочено – “Основні стандарти безпеки” – ОСБ (“Basic Safety Standards - BSS”). Проголошена мета ОСБ полягає у тому, щоб запобігти появі детерміністичних ефектів опромінення людей та зменшити ймовірність появи стохастичних ефектів.
ОСБ стосуються благополуччя самої людини з тієї точки зору, що захист людини забезпечує і захист інших популяцій. ОСБ поширюються на будь-яку “практику” та “втручання” (“практика” – це діяльність людини, котра додає радіаційного впливу до того, який люди звичайно отримують від фонового випромінювання, або збільшує ймовірність впливу; “втручання” – діяльність людини, яка спрямована на зменшення існуючого радіаційного впливу чи його ймовірність [35]).
Основними документами, у відповідності до яких здійснюється радіаційний контроль за безпекою населення, є Закон України "Про захист населення від іонізуючого випромінювання" і "Норми радіаційної безпеки НРБУ-97" [35]. Обидва документи служать забезпеченню радіаційної безпеки людини.
В основі цих нормативних актів України з радіаційної безпеки лежать зазначені принципи ОСБ. Так, “практика” (або “практична діяльність” за НРБУ-97), на котру поширюються ОСБ та НРБУ-97, охоплює використання випромінювань чи радіоактивних речовин для медичних, промислових, освітніх та дослідницьких цілей; отримання енергії на атомних електростанціях. В межах “практики” ОСБ стосуються джерел як природного, так і штучного походження: радіоактивних речовин і приладів, що містять радіоактивні речовини чи генерують випромінювання, приладів та пристроїв, котрі містять радіоактивні речовини чи прилади, які випускають випромінювання (копальні та фабрики, що виготовляють радіоактивні руди, пристрої для виробництва радіоактивних речовин, ядерні установки та установки з переробки радіоактивних відходів).
За даними наукового комітету з дії атомної радіації (НКДАР), природні джерела радіації є головною складовою опромінення людства. Вся ядерна енергетична діяльність (в нормальних умовах роботи ядерних електростанцій) еквівалентна всього кільком дням опромінення від природних джерел. У таблиці 2.5.1. наведено характеристику природної складової опромінення світової цивілізації.
Таблиця 2.5.1. Опромінення від природних джерел за рік
| Джерело опромінювання | Ефективна доза (мЗв/рік) | |
| Типова | Підвищена | |
| Космічне випромінювання | 0,39 | 2,0 |
| Земне гамма-випромінювання | 0,46 | 4,3 |
| Радіонукліди в організмі (за виключенням радону) | 0,23 | 0,6 |
| Радон та продукти його розпаду | 1,30 | |
| Всього (округлено) | 2,40 | - |
За нормами радіаційної безпеки України (НРБУ-97) [33] проводиться нормування надходження радіонуклідів населенню через органи дихання та через органи травлення, нормуються вміст радіонуклідів в атмосферному повітрі та у питній води для усього населення (категорії В). В таблиці 2.3.3., 2.3.4. наведено допустимі концентрації окремих радіонуклідів в атмосферному повітрі та у питній воді згідно НРБУ-97.
Таблиця 2.3.3. Допустимі концентрації (ДК) деяких радіонуклідів в атмосферному повітрі для населення за НРБУ-97 [35]
| Радіонуклід | ДКbB (Бк/м3) | Радіонуклід | ДКbB (Бк/м3) |
| Тритій | Стронцій | ||
| 3Н | 1.102 | 90Sr | 2.10-1 |
| Цезій | |||
| 137 Cs | 8.10-1 |
Таблиця 2.3.3. Допустимі концентрації (ДК) деяких радіонуклідів у питній воді (ДКingestB) для населення за НРБУ-97 [35]
| Радіонуклід | ДКingestB (Бк/м3) | Радіонуклід | ДКingestB (Бк/м3) | Радіонуклід | ДКingest B (Бк/м3) |
| Тритій | Цинк | Йод | |||
| 3Н | 3.107 | 65Zn | 1.105 | 129I | 7.103 |
| Вуглець | Рубідій | 131I | 2.104 | ||
| 11С | 2.107 | 86Rb | 1.105 | Цезій | |
| 14С | 2.106 | Стронцій | 134Сs | 7.104 | |
| Натрій | 90Sr | 1.104 | 137Сs | 1.105 | |
| 22Na | 2.105 | Цирконій | Свинець | ||
| 24Na | 1.106 | 96Zr | 5.105 | 210Pb | 5.102 |
| Марганець | Ніобій | Полоній | |||
| 54Mn | 8.105 | 95Nb | 5.105 | 210Po | 2.102 |
| 56Mn | 2.106 | Технецій | Радій | ||
| Залізо | 90Tc | 5.105 | 226Ra | 1.103 | |
| 60Fe | 1.105 | Рутеній | Торій | ||
| Кобальт | 106Ru | 5.104 | 232Th | 7.102 | |
| 57Co | 2.106 | Срібло | Уран | ||
| 60Co | 8.104 | 108mAg | 2.105 | 235U | 1.104 |
Як відмічалося вище, НРБУ-97 регламентують допустимі рівні впливу радіації на людину. На основі цих норм розробляються нормативні документи, які регламентують порядок робіт з різними джерелами іонізуючого випромінювання, підходи до захисту населення від радіації і т. ін., наприклад, “ Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомних электростанций СП АЭС-88” [41].
Відповідно до НРБУ-97 [35] і СП АЕС [41] при розрахунку допустимих скидів і викидів радіоактивних речовин необхідно враховувати внесок в еквівалентну дозу всіх шляхів їх впливу на людину.
В основу нормування скидів і викидів АЕС покладено наступну схему. Первинна дозова границя для населення в цілому, яка введена Публікацією 60 МКРЗ та підтверджена МАГАТЕ і НРБУ-97, складає 1 мЗв. У відповідності з принципами, які викладені в НРБУ-97, встановлено квоти границі дози опромінення населення в районі розташування АЕС[табл. 2.3.4.].
Таблиця 2.3.4. Квоти річних доз опромінення населення в районі розташування АЕС [35]
| Вид забруднення | Річна ефективна доза, мкЗв |
| Газо-аерозольні викиди | |
| Рідинні скиди: квота на критичний вид водоспоживання |
Контрольні запитання
1. Що таке антропогенне навантаження на навколишнє природне середовище?
2. В чому полягає мета нормування антропогенного навантаження?
3. Яке навантаження на навколишнє середовище вважається допустимим з точки зору санітарно-гігієнічного нормування, яке – з точки зору екологічного нормування?
4. Що таке гранично-допустима концентрація шкідливих речовин у повітрі, в воді при санітарно-гігієнічному нормуванні?
5. Для чого встановлюють науково-технічні нормативи? Що вони характеризують?
6. Що розуміють під забрудненням атмосферного повітря?
7. Які викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря відносяться до класу організованих, які – до неорганізованих?
8. Яким чином проводиться нормування шкідливих речовин у повітрі, що мають властивість до сумарної дії?
9. Що таке індекс забруднення атмосфери?
10. За якими принципами проводиться санітарно-гігієнічне нормування якості води?
11. Що таке гранично-допустимий скид речовини у водний об’єкт?
12. Що таке гранично-допустима кількість речовини в ґрунті?
13. Які показники застосовуються для визначення ступеню забрудненості ґрунту?
14. На яких принципах побудовано систему нормування радіаційного навантаження?
