2020-10-10
732
Вода в отличии от атмосферы, является средой, в которой возникла жизнь и в которой обитает большая часть видов живых организмов. Поэтому при нормировании ее качества необходимо заботиться не только о воде как ресурсе, потребляемом человеком, но и беспокоиться о сохранении водных экосистем, как важнейших регуляторов условий жизни.
Загрязнение вод сопровождается:
- изменением физических и органолептических свойств (прозрачности, окраски, запахов, вкуса);
- увеличением содержания токсичных органических и неорганических веществ (фенолов, пестицидов, кислот, щелочей, сульфатов, хлоридов, нитратов, солей тяжелых металлов: ртути, свинца, кадмия и др.);
- уменьшением количества растворенного в воде кислорода;
- появлением радиоактивных элементов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.
Жизнь человека и любая хозяйственная деятельность невозможны без достаточного количества воды соответствующего качества. Обеспеченность водой в настоящее время может ограничиваться не только еѐ количеством, но и качеством, поскольку в разных технологических процессах требуется вода определенного качества. Выделяют следующие категории водопользования: хозяйственно питьевое, культурно-бытовое, рыбохозяйственное (рис.5).
|
|
|
Для оценки качества воды используют ПДК - максимальную концентрацию вредного вещества, при превышении которой вода непригодна для водопользования соответствующего вида (рис. 5) (хозяйственно-питьевого, коммунально-бытового, рыбохозяйственного).
Рисунок 5- Категории водопользования
1. Питьевое и хозяйственно-бытовое водопользование – использование водных объектов или их участков в качестве источника питьевого и хозяйственнобытового водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности.
2. Рекреационное – использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения.
3. Рыбохозяйственное - использование водоемов и водотоков для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов. Рыбохозяйственные водные объекты или их участки подразделяются на три категории.
К высшей категории относятся места расположения нерестилищ, массового нагула и зимовальных ям особо ценных и ценных видов рыб и других промысловых водных организмов, а также охранные зоны рыбоводных заводов. К первой категории принадлежат объекты, используемые для обитания и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду.
Во вторую категорию входят водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.
Нормы качества воды – это установленные значения показателей ее состава и свойств по видам использования.
|
|
|
Нормы включают: общие требования к составу и свойствам воды водотоков и водоемов для питьевого и хозяйственно-бытового; рекреационного; рыбохозяйственного высшей и первой; рыбохозяйственного второй категорий водопользования
Для комплексной оценки качества поверхностных вод суши используется индекс загрязнения воды (ИЗВ)
где С1-6 – соответственно содержание i-го загрязнителя в воде (расчѐт ведѐтся по шести выбранным показателям);
С / ПДК — относительная (нормированная) среднегодовая концентрация;
6 — строго лимитируемое количество показателей. При расчете используются более жесткие нормативы ПДК, т.е. ПДК для рыбохозяйственных водоѐмов (ПДКр.-х.).
Он позволяет не только сравнить качество воды в разных водных объектах, но и оценить как временную, так и пространственную динамику качества воды - изменение от года к году, от створа к створу, от пункта к пункту.
Для представления качества вод в виде единой оценки выбираются показатели, имеющие наибольшие относительные среднегодовые концентрации (значения), включая в обязательном порядке растворенный кислород и БПК5 (пестициды в расчет ИЗВ не включаются). Вещества отбираются независимо от лимитирующего признака вредности, при равенстве концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим токсикологический признак вредности. Количество значений, используемых для определения среднегодовых концентраций, должно быть не менее 4. При таком методе расчета выделяют 7 классов качества воды. С помощью индексов загрязнения можно проследить динамику качества воды в конкретном водоѐме а также сравнить качество воды разных водоѐмов (таблица).
Классификация качества поверхностных вод по показателям ИЗВ
| Класс качества воды | Величина ИЗВ | Характеристика качества |
| I | менее или равно 0,3 | чистая |
| II | более 0,3-1,0 | относительно чистая |
| III | более 1,0-2,5 | умеренно загрязненная |
| IV | более 2,5-4,0 | загрязненная |
| V | более 4,0-6,0 | грязная |
| VI | более 6,0-10,0 | очень грязная |
| VII | более 10,0 | чрезвычайно грязная |
Условия нормирования:
1. Для индивидуальных веществ:
(5.1)
2. Для веществ, обладающих суммацией действия:
(5.2)
где ПДКi – предельно допустимая концентрация, г/м3.
Это условие должно выполняться с учетом примесей, поступающих от вышерасположенных источников для всех веществ с одинаковым ЛПВ 1 и 2 классов опасности. Нормы качества воды должны выдерживаться в водотоках (реках), в контрольном створе, который устанавливается через 500 м от сброса сточных вод ниже по течению реки или в радиусе 500 м в непроточных водных объектах. Водный объект считается загрязненным, если в контрольном створе не соблюдаются нормы качества воды.
При нормировании необходимо учитывать также следующие требования: 1. Если показатели природного состава и свойств воды превышают установленные нормы, сброс сточных вод не должен приводить к ухудшению природных показателей, т. е. ССВ ≤ С ПРИР.ФОН где С СВ – концентрация i – го вещества в сточных водах в воде водного объекта;
СПРИР.ФОН – концентрация i – го вещества, обусловленная природными факторами. Если фоновая загрязненность водного объекта по каким-либо показателям не позволяет обеспечить нормативное качество воды в контрольном пункте (ство
Для определения допустимости воздействия на водные объекты от отдельных выпусков или источников сбросов вводится норматив предельно (нормативно) допустимых сбросов вредных веществ (ПДС).
Расчет ПДС, г/ч, производится по наибольшим среднечасовым расходам сточных вод q фактического периода спуска сточных вод. ПДС определяется для всех категорий водопользования по уравнению
|
|
|
ПДС = q*Сст
где q — объемный расход сточных вод, м3/с;
Сст - допустимая концентрация i-го ЗВ в сточных водах, мг/л (г/м3).
где СПДК -предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водотока, г/м3;
СФ - фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке выше выпуска сточных вод, г/м3;
n0 - кратность основного разбавления сточных вод при выпуске
Нормирование загрязняющих веществ в почве
Загрязнения- почвы выступают индикатором неблагоприятного воздействия на здоровье населения
Основным показателем определяющим загрязнѐнность почвы химическими веществами является концентрацией этих веществ, соотнесѐнная с предельно допустимой концентрации загрязняющего вещества (ПДК).
Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы (ПДК) – это максимальная концентрация вредного вещества в верхнем, пахотном слое почвы, не вызывающая прямого или косвенного негативного влияния (включая отдаленные последствия) на соприкасающиеся с почвой среды и на здоровье человека, а также не приводящая к накоплению токсичных элементов в сельскохозяйственных культурах.
ПДК загрязняющих веществ в почвах определяется не только их химической природой и токсичностью, но и особенностями самих почв.
В отличие от воздуха и воды, почвы настолько разнятся друг от друга по химическому составу и свойствам, что для них не могут быть установлены унифицированные уровни ПДК.
Среди факторов, мешающих определению единой концентрации металла, которую можно было бы принять за ПДК, необходимо назвать буферность почв и формы существования элементов в почвах.
Вследствие неодинаковой буферности почв в разной степени инактивируются поступающие токсические вещества, а наличие разных форм элементов в почве делает непростым выбор той, которая была бы наиболее пригодной для нормирования.
В настоящее время нормируется не только валовое содержание тяжелых металлов, но и содержание их подвижных соединений.
|
|
|
В основном химические соединения, находящиеся в почве, поступают в организм через другие субстраты, контактирующие с почвой – воду, воздух, растения, поэтому при определении ПДК загрязняющих веществ в почве особое внимание уделяется тем соединениям, которые могут мигрировать в атмосферу, грунтовые или поверхностные воды или накапливаться в растениях, снижая качество сельскохозяйственной продукции.
С этой целью при нормировании качества почвы учитывают показатели (признаки) вредности (ПВ), которые определяют особенности перехода загрязняющего вещества из почвы в сопредельные среды, растениеводческую продукцию.
Пороговая концентрация вещества по фитоаккумуляционному (транслокационному) показателю вредности – это максимальное количество вещества в почве, при котором накопление вещества фитомассой товарных органов сельскохозяйственных растений к моменту сбора урожая не превысит установленных для продуктов питания ПДК.
Пороговая концентрация вещества по санитарно-токсикологическому показателю вредности – это максимальное количество вещества в почве, при котором суммарное поступление вещества в организм теплокровных (человека) при непосредственном контакте с почвой или при миграции с водой, атмосферным воздухом, пищевыми продуктами не сопровождается отрицательным прямым или отдаленным воздействием на здоровье населения.
Пороговая концентрация вещества по органолептическому показателю вредности – максимальное количество химического вещества в почве, которое не оказывает воздействия на пищевую ценность и органолептические свойства пищевых продуктов растительного происхождения, воды и атмосферного воздуха, сформированных в тех же экстремальных условиях.
ПДК, базирующиеся на гигиеническом нормировании по показателям вредности включают серию показателей:
1. Транслокационный, лимитирующий переход нормируемого элемента в растения;
2. Миграционный водный, нормирующий переход токсикантов в водную среду.
3. Миграционный воздушный, нормирующий поступление токсикантов в воздушную среду.
4. Общесанитарный, оценивающий самоочищающую способность почвы.
По степени опасности вещества, загрязняющие почву, подразделяют на три класса: 1– высокоопасные; 2–умеренно опасные; 3– малоопасные.
Суммарный показатель загрязнения (Zc) или СПЗ, представляет собой сумму превышений коэффициентов концентраций химических элементов, накапливающихся в техногенных аномалиях, и рассчитывается по формуле:
Zс = S kk - (n-1)
где Кк - коэффициент концентрации элементов-загрязнителей,
n – количество элементов, входящих в изучаемую ассоциацию.
Оценка опасности загрязнения почв комплексом элементов-загрязнителей по показателю Zс проводится по оценочной шкале. Градации оценочной шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территории с различным уровнем загрязнения.
Ориентировочная оценочная шкала уровней и категорий опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения Zс. представлена в таблице
| Категория загрязнения почв | Показатель Zc | Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения |
| I. Допустимая | Менее 16 | Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимум функциональных отклонений |
| II. Умеренно опасная | 16-32 | Увеличение общего уровня заболеваемости |
| III. Высоко опасная | 32-128 | Увеличение общего уровня заболеваемости, числа часто болеющих детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционирования сердечнососудистой системы |
| IV. Чрезвычайно опасная | Более 128 | Увеличение заболеваемости детей, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение случаев токсикоза беременности, преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофии новорожденных) |
Коэффициент концентрации определяется как отношение реального содержания элемента в почве к фоновому, причем он должен быть больше единицы (иначе элемент не концентрируется, а рассеивается). При отсутствии фоновых значений для сравнения загрязнения ландшафтов вместо них берут кларк элемента или ПДК.
Для того, чтобы предотвратить возможное отрицательное влияние хозяйственной и иной деятельности на здоровье населения, проводится контроль и сельскохозяйственной продукции.
Нормирование загрязняющих веществ в продуктах питания Загрязнение атмосферного воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод, а также применение пестицидов и удобрений в сельскохозяйственном производстве обусловило необходимость нормирования содержания некоторых веществ в продуктах питания. Например, в зерне (семена), мукомольно-крупяных и хлебобулочных изделиях нормируются вещества и показатели
Контрольные вопросы
1. Какие принципы лежит в основе нормирования?
2. Чем отличается санитарно-гигиеническое нормирование от хозяйственного?
3. Какие вещества можно назвать в качестве основных загрязнителей атмосферы?
4. Какие вещества можно назвать в качестве основных загрязнителей гидросферы?
5. Какие вещества можно назвать в качестве основных загрязнителей пищевых продуктов?
6. Каким образом влияет на организм человека аэральное загрязнение свинцом?
