Раздел 6. Контроль качества вод

К СТРАТЕГИИ СОХРАНЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ПРИРОДНОЙ СРВД Израэлъ Ю.А. (Главгидрометслужба)

Основной задачей в борьбе за сохранение качества природной среды является предотвращение таких отрицательных последствий, и в первую очередь вызванных загрязнениями.

Полное предотвращение антропогенных загрязнений биосферы воз­можно лишь в результате разработки и массового внедрения безотход­ных, малоотходных или вписывающихся в естественный природный цикл технологических процессов в промышленном, сельскохозяйственном производстве и на предприятиях коммунального хозяйства. До такого массового внедрения необходимо принимать меры по частичной перест­ройке технологических процессов, введению в строй новых и совершенствованию уже существующих сооружений для очистки стопных вод и фильтров для очистки выбрасываемых газов.

При этом важно обосновать приоритетность принимаемых мер по ограничению вредных воздействий исходя из допустимости и "критич­ности" таких воздействий на здоровье человек, состояние экологи­ческих систем и биосферу в целом.

Т.о. требуется выработка определенной стратегии регулирования качества окружающей среды - стратегии, позволяющей выбрать наиболее эффективный вариант развития народного хозяйства, сочетающий высо­кие темпы развития с учетом сохранения и даже улучшения качества природной среды при оптимальных затратах на охрану природы. Подход к выработке такой стратегии поясним на следующем примере.

Составные части (звенья) таких стратегических действий мо­гут быть сформулированы следующим образом:

-организация мониторинга загрязнений; определение полей заг­рязнения - опасных зон в прошлом и настоящем;

-определение экологической нагрузки, сравнение ее с допусти­мой и критической нагрузками. Выработка критериев допустимости и "критичности" воздействий на различные 'элементы биосферы, различные экосистемы;

-оценка экологического и эстетического ущерба;

-оценка экономического ущерба;

-прогноз антропогенных воздействий (связанных с загрязнением) на биосферу, включая ее биологическую составляющую, а также на погоду и климат;

выявление приоритетных направлений принимаемых мер с учетом фактического состояния природной среды, экономического и эстети­ческого ущербов в настоящем и будущем;

-разработка схем очистки сбросов и выбросов от загрязняющих веществ;

-разработка безотходных и малоотходных технологических процессов;

-выбор различных вариантов технических и технологических реше­ний, оптимальное размещение предприятий, воздействующих на окружающую среду;

-планирование развития всех отраслей народного хозяйства в различных регионах с учетом экологического резерва и возможных эконо­мических последствий;

-определение пределов развития некоторых направлений народного хозяйства с учетом экологических и экономических пределов допусти­мости их воздействия на окружающую среду (включая ограничения, свя­занные с возможными необратимыми климатическими последствиями.

МОНИТОРИНГ АНТРОПОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ БИОСФЕРЫ.

 

Одним из наи­более важных элементов стратегии регулирования качества окружающей среды является организация специальной системы для выявления ан­тропогенных изменений состояния биосферы, и в первую очередь антро­погенных загрязнений, включая определение приоритетных (с точки зрения необходимости принятия мер) наиболее опасных состояний, а также определение источников таких воздействий и причин изменений состоя­ния биосферы.

Специальные системы, создаваемые для этихцелей, получили название мониторинга антропогенных загрязнений или (в более общем виде) мониторинга антропогенных изменений состояния окружающей природной среды.

Общая схема мониторинга достаточно освещена в литературе, поэтому кратко остановимся на основных звеньях этой информа­ционной системы применительно к основной теме данной статьи.

Мониторинг включает в себя подсистемы наблюдения, оценки и прогнозирования состояния (загрязнения) окружающей среды и представ­ляет собою систему, позволяющую определять критические источники и факторы воздействия, равно как и наиболее подверженные этому воздействию элементы биосферы.

Такая система должна опираться на существующие геофизические службы, использовать их наблюдательную сеть, средства передами, об­работки, хранения и использования данных.

В СССР система мониторинга загрязнений реализуется в виде организации Общегосударственной службы наблюдения и контроля за уровнем загрязнения окружающей среды и базируется на существующей информационной системе (наблюдательная сеть и т.д.) Гидрометеорологической службы СССР. Глобальная система мониторинга, проработкой которой занимается ЮНЕЛ совместно с другими заинтересованными организациями, может в значительной степени опираться на Всемирную службу погоды Всемирной метеорологической организации.

Схема системы мониторинга загрязнений природной среды подоб­но схеме существующих геофизических служб состоит из блоков, имеющих прямые связи:

1. наблюдения-оценка фактического состояния;

2. наблюдения-прогноз;

3. прогноз-оценка прогнозируемого состояния,

причем блоки "оценки" имеют прямую связь с управлением состоянием природной среды.

Существуют обратные связи между блоками "оценки" и "наблюде­ния" и "прогноз" и "наблюдения". Они позволяют наиболее рационально строить сеть наблюдений и обеспечивать по существу научное обоснование такой сети (что является частью научного обоснования мониторинга),

Наблюдения осуществляются за состоянием природной среды, характеризуемым геофизическими к физико-географическими данными; за состоянием среды, характеризуемым геохимическими данными, данными о составе и характере загрязнений; за изменениями этих состояний-реакций абиотической составляющей биосферы, реакцией биологических систем и организмов на воздействия (изменением их структурных и функциональных показателей).

Наблюдения за состоянием окружающей природной среды одновре­менно должны включать наблюдения за источниками загрязнений и фак­торами воздействия.

При изучении антропогенного влияния на биосферу следует определять глобальное и региональное "фоновое" состояние биосферы в местах, удаленных от локальных источников воздействия (загряз­нения) не только в настоящее время, но и до появления антропоген­ной деятельности (по данным о составе донных отложений, ледниковых слоев, древесных колец, относящихся к указанному периоду). Для осу­ществления фоновых наблюдений в настоящее время организуются спе­циальные станции в биосферных заповедниках.

Система наблюдений может быть построена на основе измерений, проводимых отдельными наземными станциями, а также использовать данные, получаемые дистанционным путем. Большое значение имеют площадные съемки, получение интегральных показателей, в том числе с самолетов и спутников.

Оценка состояния окружающей среды, с I стороны, должна предупреждать о неблагополучии создавшегося положения, с другой стороны, она должна помочь при определении экологических резервов выборе оптимальных условий использования природных ресурсов чело­веком. Для этого необходимо знать величину допустимых нагрузок на природную среду.

Степень воздействия на живую составляющую биосферы зависит от интенсивности воздействующего на биосферу фактора, эффекта биологически вредного воздействия, количества организмов, повергшихся воз­действию, и чувствительности данной популяции в экосистеме к данному воздействию; обязательно должен осуществляться всесторонний анализ воздействия всех факторов в различных средах.

Составление прогноза должно основываться на знании закономерностей изменения состояния природной среды, закономерностей рас­пространения и превращения загрязняющих веществ, влияния их на элементы биосферы. Прогноз подразумевает моделирование процессов.

 

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ.

 

Для правильной оценки состоя­ния окр. среды в настоящее время и в будущем необходимо пользоваться определенными критериями удовлетворительности допустимости этого состояния или его неблагополучия. Такая оценка необходима и для определения приоритетов при сохранении и регулировании качества при родной среды. При этом необходимо исходить из комплексной оценки нагрузок на отдельные организмы, популяции и на экосистемы в целом, с учетом устойчивости данной системы и ее экологического резерва.

Для оценки такого рада нагрузок на человеческий организм гигиенистами были разработаны значения предельно допустимых концен­траций (ПДК) вредных веществ в окружающей среда. Аналогичные величи­ны были разработаны для различных сред с учетом воздействия на некоторые другие популяции (рыбохозяйственные нормы).

Однако для более полного решения задачи сохранения природной среды необходимо пользоваться такими критериями, разработанными для отдельных сообществ, экологической системы в целом (а возможно, для биосферы в целом). Речь идет о разработке значений в предельно допустимых (ПДН) и критических нагрузок на экосистемы или районы и регионы. При этом, конечно, подразумевается всесторонний анализ воз­действия различных факторов на экосистему в различных средах. Например, при определении допустимой нагрузки соединений ртути для како­го-либо района необходимо учитывать, что ртуть, переходя из воздуха в почву и далее в поверхностные воды в виде неорганических соедине­ний приобретает высокотоксичную метилированную форму; это делает проблему загрязнения ртутью весьма серьезной, что должно учитываться при определении ПДН ртути.

Сохранение качества природной среды путем регулирования сбросов вредных веществ различными источниками загрязнений должно обес­печиваться введением норм предельно допустимых выбросов, которые в конечном итоге должны обеспечивать соблюдение значений ПДК и ПДН в окружающей среде.

 

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В СССР

 

Контроль состояния окружающей среды в СССР является важнейшим элементом охраны природы и рационального использования природных ресурсов.

Контроль качества окружающей среды включает контроль как самих загрязнений, так и эффектов, ими вызываемых. Такой контроль осуществляется сейчас в Советском Союзе в рамках Общегосударственной службы наблюдения и контроля за уровнем загрязнения атмосферы, почвы и водных объектов. Организация этой Службы (уже функциони­рующей) поручена Главгидрометеослужбе совместно с заинтересованными министерствами и ведомствами и осуществляется по схеме, изложен­ной выше для мониторинга антропогенных изменений.

Основные задачи Службы состоят в получении информации о заг­рязнениях среды, оценке уровня загрязнения и выдаче регулярной и экстренной информации заинтересованным организациям как для при­нятия защитных мероприятий, так и для учета нагрузки на среду при планировании развития народного хозяйства. В задачи Службы вхо­дит также составление прогнозов уровней загрязнения окружающей среды и прогноза гидрометеорологических условий, особо неблагоприятных с точки зрения возможного загрязнения.

Об уровне загрязнений судят по определяемым Службой физическим, химическим и гидробиологическим (для водных объектов) показателям.

Комплексность наблюдений Службы обеспечивается измерением загрязнений с одновременными наблюдениями за гидрометеорологически­ми величинами и явлениями.

Наблюдения за загрязениями вод суши проводятся более чем 1000 водных объектов (5 тыс. пунктов наблюдений). В зависимости от значения объекта (как источника питьевой воды или промышлен­ного водопользования, степени его рыбохозяйственного использования) загрязнения измеряются либо ежедневно, либо (более редко) ежеде­кадно, ежемесячно; иногда эти измерения приурочены к основным гидрологическим фазам.

Контроль ведется за основными загрязняющими веществами (нефтепродуктами, фенолами, тяжелыми металлами, биогенными вещест­вами, пестицидами и т.д.) и по ряда важнейших показателей, таких как минерализация, взвешенные вещества, цветность, мутность, раст­воренный кислород, рН, БПК, ХПК и др. Особенно важен контроль за загрязнением водных объектов по гидробиологический показателям такие наблюдения могут дать ответ непосредственно о состоянии экологической системы данного водоема.

Контроль загрязнения морей охватывает все внутренние и омываю­щие Советский Союз моря (2 тыс. пунктов). В Службе осуществляется регулярный контроль за химическим составом атмосферных осадков (на 70 станциях).

Сеть стационарных наблюдательных пунктов за загрязнением воздуха охватывает в настоящее время более 200 городов. При этом из­меряются концентрации двуокиси серы, пыли, окиси углерода, окислов азота, а в ряде городов - тяжелые металлов, сероводорода, сероуглерода, метилмеркоптана и других специфических веществ, характерных для промышленности данного города.

Контроль за загрязнением почв предусматривает наблюдения за пестицидами, тяжелыми металлами, бензапиреном, полихлорбифенилами и некоторыми другими веществами.

Большое внимание уделено организации наблюдений за фоновыми уровнями загрязнений в местах, удаленных от источников загрязнений. Изучение глобального фонового загрязнения и состояния биосферы ор­ганизуется в биосферных заповедниках, где наблюдения будут осуществляться по очень широкой программе. Первая очередь таких заповедников будет включать Березинский (БССР). Непетский (ТССР), Сары-Челекский (КиргССР), Кавсказский и некоторые другие заповедники.

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УЧЕТ ВОД И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

 

Серьезный вклад в дело регулирования качества окружающей при­родной среды призвана внести организация Государственного учета вод и их использования и ведение Государственного водного кадастра СССР Эта работа поручена Главгидрометслужбе совместно с Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР (в области использования вод) и Министерством геологии (по разделу подземных вод).

Государственному учету подлежат все воды, все водные объекты составляющие единый государственный водный фонд СССР, а также использование вод всеми водопользователями и предприятиями, ор­ганизациями и учреждениями. Указанная система должна состоять из сети наблюдений, получения, обработки, передачи, хранения и представления заинтересованным организациям информации состоянии всех водных объектов, а также информации об использовании вод и их качестве.

Органами Главгидрометслужбы обеспечивается государственный учет водных ресурсов (кроме подземных), т.е. учет природной сос­тавляющей притока поверхностных вод. Кроме того, Гидрометслужба организует наблюдения и контроль за уровнем загрязнения вод по физическим, химическим и гидробиологическим показателям.

Главгидрометслужба совместно с Минводхозом СССР организует учет использования во предприятиями и учреждениями, определение водопользователей (использующих воду и сбрасывающих сточные воды); Минводхоз СССР осуществляет также определение качества сбрасывае­мых вод, следит за наличием и состояние оборудования и аппаратуры для учета забора и сброса вод.

Министерство геологии проводит учет ресурсов поземных вод, наблюдения за их режимом и качеством.

Разработка научно-методических основ системы учета вод и ведения водного кадастра, так же как и научно-методическое руководство этими работами, осуществляется научно-исследовательскими института ми страны.

Указанная система обеспечивает заинтересованные организа­ции данными о водных объектах и их режиме, гидрологическими и гидро­геологическими прогнозами, необходимыми для проектирования, строительства и эксплуатации различных объектов.

Государственный учет вод по разделу "качество вод" осуществляется в рамках Общегосударственной службы наблюдения и контроля за уровнем загрязнения окружающей природной среды.

Таким образом, Государственный учет вод и ведение Государственного водного кадастра СССР выходят за рамки мониторинга загрязнения природной среды, однако тесно связаны с ним и с более широкой сис­темой мониторинга антропогенных изменений состояния окружающей среды.