Методи визначення якості та обсягу забруднень

Для визначення ступеня забруднення довкілля та впливу того чи іншого забруднювача (полютанта) на біоту й здоров'я люди­ни, оцінки шкідливості забруднювачів, проведення екологічних експертиз стану середовища або окремих об'єктів чи районів нині в усьому світі користуються такими поняттями, як:

● гранично допустимі концентрації шкідливих речовин (ГДК),

● гранично допустимі викиди (ГДВ) забруднювачів,

● гранично допустимі екологічні навантаження (ГДЕН),

● максимально допустимий рівень (МДР),

● кризисні екологічні ситуації (КЕС),

● санітарно-захисні зони (СЗЗ) тощо.

Гранично допустимі концентрації встановлюються головними санітарними інспекціями в законодавчому порядку або рекомендуються відповідними установами, комісіями на основі результатів складних комплексних наукових досліджень, лабораторних експе­риментів, а також відомостей, одержаних під час і після різних аварій на виробництвах, військових дій, природних катастроф (ви­вержень вулканів, землетрусів, великих пожеж, падіння метеори­тів) з використанням матеріалів тривалих медичних обстежень людей на шкідливих виробництвах у хімічних та ливарних цехах, на АЕС, у шахтах, кар'єрах. У колишньому СРСР Головною сані­тарною інспекцією Міністерства охорони здоров'я СРСР були встановлені два нормативи ГДК, якими ми користуємося й нині:

• максимальна разова ГДК, яка викликає рефлекторні реакції у людини (запах, тепло, світло тощо) внаслідок 20-хвилинної дії на людину;

• середньодобова ГДК, яка не має шкідливого впливу на людину у разі тривалої дії.

В Україні стан довкілля нині контролюється кількома відом­ствами. Основний контроль здійснюють Міністерства охорони здо­ров'я та природи, санітарно-епідеміологічні служби, республікан­ська гідрометеослужба та її відділи в районах і областях. Допо­міжний екологічний контроль здійснюється службами міністерств комунального господарства, рибнагляду, геології, товариства охо­рони природи, «зеленими» службами Управління екологічного мо­ніторингу Міністерства охорони навколишнього природного се­редовища.

В основу нормування всіх забруднювачів покладено визначен­ня ГДК у різних середовищах. За основу приймають найнижчий рівень забруднення, який ґрунтується на санітарно-гігієнічних нормах.

Слід зазначити, що ГДК забруднювачів у нормативах різних країн часто різняться, хоча й незначно.

Вважається, що ГДК полютанта – це такий його вміст у при­родному середовищі, який не знижує працездатності та самопо­чуття людини, не шкодить її здоров'ю в разі постійного контакту, а також не викликає небажаних (негативних) наслідків у на­щадків.

Під час визначення ГДК враховують не лише ступінь впливу забруднювачів на здоров'я людини, але й їх дію на диких та свій­ських тварин, рослини, гриби, мікроорганізми й природні угрупо­вання в цілому.

Результати найновіших досліджень свідчать, що нижніх без­печних меж впливів канцерогенів і іонізуючої радіації не існує. Будь-які дози, що перевищують звичайний природний фон, є шкід­ливими.

За наявності в повітрі чи воді кількох забруднювачів їх сумар­на концентрація не повинна перевищувати одиницю. Приблизний розрахунок можна зробити, користуючись формулою:

С₁/ГДК₁+С₂/ГДК₂+...С/ГДК= 1,

де С₁, С₂, Сз... С — фактичні концентрації забруднювачів, мг/м³;

ГДК₁, ГДК₂... ГДК – ГДК забруднювачів, мг/м³.

Дуже шкідли­вою є сумарна дія таких полютантів, як сірчистий газ, діоксид азоту, фенол, аерозолі, сірчана кислота та фторид водню.

Для визначення максимальної разової ГДК використовуються різні високочутливі тести, за допомогою яких виявляють мінімаль­ні впливи забруднювачів на здоров'я людини у разі короткочасних контактів (виміри біопотенціалів головного мозку, реакція ока то­що). Під час визначення тривалих впливів забруднювачів (токсикантів) проводять експерименти на тваринах, використовують да­ні спостережень під час епідемій, аварій, додаючи до певного порогового впливу коефіцієнт запасу, що знижує шкідливу дію ще в кілька разів.

Для різних середовищ значення ГДК одних і тих же токсикантів різняться. Різні також максимальні разові й середньодобові ГДК тих самих забруднювачів.

Під час визначення ГДК речовин природних вод вони поділя­ються на ГДК вод господарсько-питного користування та ГДК вод рибного господарства (тут теж ГДК тих самих речовин мають різні значення).

У ґрунтах ГДК речовин визначають переважно для орного ша­ру. Речовини не повинні шкідливо впливати на якість вирощува­ної людиною для споживання продукції, а також на здатність ґрунту самоочищатися, нормально функціонувати. Останнім ча­сом дедалі більше робиться розрахунків ГДК для продуктів хар­чування.

Для всіх об'єктів, які забруднюють атмосферу, розраховують і встановлюють норми на ГДВ.

Гранично допустимі викиди – це кількість шкідливих речовин, яка не повинна перевищуватися під час викиду в повітря за одиницю часу, щоб концентрація забруд­нювачів повітря на межі санітарної зони не була вищою від ГДК

З метою контролю за якістю газодимових викидів підприємств проводиться інвентаризація джерел забруднення атмосфери для кожного підприємства, а також екологічна паспортизація всіх об'­єктів, які забруднюють довкілля.

Санітарно-захисні зони — це ділянки землі навколо підпри­ємств, які створюють з метою зменшення шкідливого впливу цих підприємств на здоров'я людини.

Їх розташовують з підвітряного боку підприємств і засаджують деревами й чагарниками. Вони ма­ють вигляд парків чи лісопарків. У цих зонах можна розміщувати адміністративно-службові приміщення, склади, гаражі, депо, лаз­ні, торгові центри.

Залежно від шкідливості забруднювачів, що викидаються, й можливості їх очистки кожне підприємство відносять до того чи іншого класу шкідливості. Відповідно до цього за розмірами роз­різняють п'ять класів СЗЗ:

1-й – 1000 м; до першого класу належать такі виробництва, як хімічні, наф­топереробні, паперово-целюлозні та металургійні комбінати, алю­мінієві та мідеплавильні заводи;

2-й – 500м; до другого – цементні, акумуля­торні, гіпсові, вапнякові та азбестові заводи,

3-й – 300м; до третього – керамзитові, скловатові заводи, ТЕЦ, заводи залізобетонних виробів, асфальтобетонні, кабельні, брикетні;

4-й – 100м; до четвертого – підприємст­ва металообробної промисловості, машинобудівні заводи, електро­промисловість;

5-й – 50м; до п'ятого – підприємства легкої промисловості, консервні, електролампово-ліхтарні заводи тощо.

Санітарно-захисні зони не повинні використовуватися для роз­ширення виробництва, розміщення шкіл, зон відпочинку, лікарень. Ці зони мають бути озеленені й упорядковані. Нині під час плану­вання міст зеленим зонам і СЗЗ приділяється особлива увага: не менше 50 % території міста мусить бути зеленою, а ширина СЗЗ збільшується до 5-10 км, причому в цих зонах висаджують пере­важно пилостійкі дерева та дерева, що мають бактерицидні влас­тивості (біла акація, береза, канадська тополя, шовковиця, дуб, грецький горіх, сосна, піхта, бузина, золотиста смородина, дрібно­листа липа та ін.).

Під час оцінки екологічних ситуацій з складання екологічних карт користуються такими поняттями, як екологічне навантажен­ня, рівень техногенного навантаження.

Розрізняють кілька видів екологічних ситуацій:

Критичні. Прикладом кри­тичних екологічних ситуацій можуть бути 30-кілометрова зона ЧАЕС, райони Аральського та Азовського морів, міста Нижній Та­гіл, Ангарськ, Єреван, Кемерово, Дніпродзержинськ, Донецьк, Лисичанськ, Луганськ.

Складні. Складні екологічні ситуації мають міста Київ, Кривий Ріг, Чернівці, Нікополь, Одеса, Ялта, Львів та більшість обласних центрів України. Для районів критичних і складних еко­логічних ситуацій характерні дуже високий рівень індустріаліза­ції, велика щільність населення, найбільша інтенсивність транс­портних засобів порівняно з іншими зонами, найвищий ступінь забрудненості природного середовища – 70%, що межує з смертельними для біосфери й є загрозливим для здоров'я людини.

Перехідні. Перехідні екологічні ситуації характерні для районів з мен­шим ступенем забруднення довкілля (50-60 %), але з виснажени­ми, вичерпаними природними ресурсами (Придніпров'я, Приаралля, Прибайкалля, Кіровоградщина, Харківщина). Райони мають стан, близький до загрозливого.

Прості (початково-негативні). Прості екологічні ситуації мають райони з напіввиснаженими природними ресурсами й частково (20-40%) забрудненим при­родним середовищем (Полісся, Карпати).

Ступінь забрудненості довкілля розраховують, виходячи з да­них про стан забруднення атмосфери, ґрунтів і природних вод, стан здоров'я людей, здатність екосистем до самовідтворення, особ­ливості біопродукції. Спеціалісти вважають, що в наш час найбруднішими ареалами на планеті є місця великого скупчення людей, тобто – найбільші міста світу (Нью-Йорк, Мехіко, Токіо, Шанхай, Лос-Анжелес), а також райони з найвищим розвитком промисловості, де розвинені металургія, коксохімія, хімічне виробництво, нафтопереробка, будіндустрія, транспорт, енергетика.