Оценка и нормирование качества окружающей среды

 

Таблица 5.

 

 

Показатели	Kлассы опасности
	I  чрезвычайно  опасные	II  высокоопасные	III  умеренно  опасные	IV  малоопасные
ПДKрз, мг/м3	меньше 0,1	0,1-1,0	1-10	больше 10
ЛД50 при введении в желудок, мг/кг массы тела	меньше 15	15-150	150-5000	больше 5000

 

 

Классы опасности  химических соединений

 

В зависимости от токсичности  все химические соединения могут  быть подразделены на 4 класса опасности (табл. 6). Учет класса опасности позволяет  дифференцированно подходить к  обоснованию необходимых профилактических мероприятий (например, к мерам безопасности при работе с различными веществами), а также предварительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных веществ на организм человека.

 

 

Нормирование  воздействия

 

Научно-технические нормативы воздействия на окружающую среду разрабатываются для хозяйственных объектов в форме проектов томов предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС)[19].

 

Предельно допустимый выброс (ПДВ) - масса вещества в отходящих  газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени; ПДВ устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы (и для каждой примеси, выбрасываемой этим источником) таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создают приземную концентрацию, превышающую их ПДКмр; основные значения ПДВ - максимальные разовые - устанавливаются при условии полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы и не должны превышаться в любой 20-минутный период времени[5].

 

Наряду с максимальными  разовыми (контрольными) значениями ПДВ (г/с), устанавливаются производные от них годовые значения ПДВг (т/г), для отдельных источников и предприятия в целом с учетом временной неравномерности выбросов, в том числе за счет планового ремонта технологического и газоочистного оборудования.

 

Если значения ПДВ  по причинам объективного характера не могут быть достигнуты, для таких предприятий устанавливаются значения временно согласованных выбросов вредных веществ (ВСВ) и вводится поэтапное снижение показателей выбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ.

 

Общественный экологический  мониторинг может решать задачи оценки соответствия деятельности предприятия  установленным значениям ПДВ  или ВСВ путем определения  концентраций загрязняющих веществ  в приземном слое воздуха (например, на границе санитарно-защитной зоны).

 

Основным нормативом сбросов загрязняющих веществ, установленным  в Российской Федерации, является предельно допустимый сброс (ПДС) - масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте; ПДС - предел по расходу сточных вод и концентрации содержащихся в них примесей - устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользования), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды[5].

 

ПДС устанавливаются для каждого источника загрязнения и каждого вида примеси с учетом их комбинированного действия. В основе определения ПДС (по аналогии с ПДВ) лежит методика расчета концентраций загрязняющих веществ, создаваемых источником в контрольных пунктах - расчетных створах - с учетом разбавления, вклада других источников, перспектив развития (проектируемые источники) и т.д.

 

Общий принцип установления ПДС - величина ПДС должна гарантировать  достижение установленных норм качества воды (санитарных и рыбохозяйственных) при наихудших условиях для разбавления в водном объекте.

 

При сбросе сточных вод  или других видах хозяйственной  деятельности, влияющих на состояние  водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых целей, нормы качества поверхностных вод (или их природный состав и свойства в случае природного превышения этих норм) должны выдерживаться на водотоках, начиная со створа, расположенного в одном километре выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.п.) вплоть до самого места водопользования, а на водоемах - на акватории в радиусе одного километра от пункта водопользования. Ближайшие пункты водопользования определяются органами санитарно-эпидемиологической службы.

 

При сбросе сточных вод  или других видах хозяйственной  деятельности, влияющих на состояние рыбохозяйственных водотоков и водоемов, нормы качества поверхностных вод (или их природный состав и свойства в случае природного превышения этих норм) должны соблюдаться на протяжении всего участка водопользования, начиная с контрольного створа, определяемого в каждом конкретном случае органами Госкомэкологии, но не далее, чем 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверхностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.)

 

Для сбросов сточных  вод в черте населенного пункта в соответствии с "Правилами охраны поверхностных вод" ПДС устанавливаются, исходя из отнесения нормативных требований к самим сточным водам. При этом следует руководствоваться тем, что использование водных объектов в черте населенных мест относится к категории коммунально-бытового водопользования.

 

В случае, если значения ПДС по объективным причинам не могут быть достигнуты, для таких предприятий устанавливаютсявременно согласованные сбросы вредных веществ (ВСС) и вводится поэтапное снижение показателей сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДС.

 

Лимитирование размещения твердых промышленных отходов (разработка проектов лимитов размещения) осуществляется на основании "Временных правил охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в РФ". При  этом под организованным размещением отходов понимаются регламентированные и осуществляемые в соответствии с установленными нормами и правилами процессы выделения, концентрирования, сбора, транспортировки, накопления, временного хранения отходов, предусматривающего возможность их дальнейшего использования, переработки, или ликвидации, захоронения[3].

 

 

Нормирование  в области радиационной безопасности

 

 

Основные понятия  и определения

 

В природе существует три основных вида радиоактивного излучения - альфа, бета и гамма[20].

 

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение высокой энергии и обладает наибольшей проникающей способностью. Соответственно, защита от внешнего гамма-излучения представляет наибольшие проблемы.

 

Бета-излучение имеет  корпускулярную природу и представляет собой поток отрицательно заряженных частиц (электронов). Бета-излучение обладает меньшей проникающей способностью. Защититься от этого излучения при внешнем источнике можно сравнительно легко. В принципе, бета-частицы задерживаются неповрежденной кожей. Однако при поступлении внутрь организма бета-активные радионуклиды испускают хорошо поглощаемые тканями организма бета-частицы. Возникающие при этом в организме разрушения значительно превосходят таковые, производимые гамма-излучением.

 

Альфа-излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц с зарядом 2 и массой, равной 4, (по существу - ядра гелия). Этот вид излучения легко поглощается любой средой. Защититься от него можно буквально листом бумаги. Однако, поступление альфа-излучателя внутрь организма может вызвать трагические последствия.

 

Процесс радиоактивного распада (перехода радиоактивного элемента в другой химический элемент) сопровождается излучением одного или нескольких видов. В соответствии с тем, какой вид  излучения характерен для радиоактивного распада данного изотопа, выделяют гамма-активные изотопы (например, цезий-137), бета-излучатели (например, стронций-90) и альфа-излучатели (например, большинство изотопов плутония).

 

Количественной характеристикой  источника излучения служитактивность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени. В СИ3 единицей активности является беккерель (Бк) - 1 распад в секунду (с-1). Иногда используется внесистемная единица кюри (Ки), соответствующая активности 1 г радия. Соотношение этих единиц определяется следующей формулой: 1 Ки = 3,7·1010 Бк.

 

Интенсивность альфа- и  бета-излучения может быть охарактеризована активностью на единицу площади (с-1·м-2). Интенсивность гамма-излучения  характеризуется мощностью экспозиционной дозы.

 

Экспозиционная доза измеряется по ионизации воздуха  и равна количеству электричества, образующегося под действием  гамма-излучения в 1 кг воздуха. В  СИ экспозиционная доза выражается в  кулонах на кг (Кл/кг).

 

Весьма популярна также  внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген. Это - доза гамма-излучения, при которой в 1 см3 воздуха при нормальных физических условиях (температура 0о С и давление 760 мм рт.ст.) образуется 2,08·109 пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количества электричества.

 

Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и выражается в Кл/кг·сек (в СИ) или в Р/ч (во внесистемных единицах).

 

Наиболее адекватный способ описания степени радиоактивного загрязнения местности - это плотность  загрязнения. Плотность загрязнения представляет собой активность на единицу площади (с учетом изотопного состава). Этот способ, однако, весьма трудоемок, требует проведения лабораторных анализов и не всегда может быть использован для оперативной оценки. Обычно такая оценка производится с помощью методов полевой дозиметрии.

 

При этом используемые приборы, методы и единицы измерения зависят  от типа загрязнения. Мерой загрязнения  гамма-излучателями является мощность экспозиционной дозы; бета-загрязнение  характеризуется плотностью потока бета-частиц. Оценка степени загрязнения альфа-излучателями в полевых условиях невозможна.

 

Как правило, при техногенном  загрязнении в окружающую среду  поступает смесь радионуклидов, среди которых есть все типы излучателей. Поэтому в первом приближении степень опасности может быть оценена по уровню гамма-фона. Тем не менее, в ряде случаев такая оценка неприменима. Если в сбросах предприятия содержатся, главным образом, бета-излучающие радионуклиды, то радиационная ситуация не может быть охарактеризована через величину экспозиционной дозы даже на качественном уровне. Например, загрязнение рукава реки Т., в который осуществляется сброс с химического комбината С., характеризуется весьма высокими уровнями бета-излучения, в то время как гамма-фон, в основном, близок к нормальному[21].

В то же время, населению, как правило, в качестве характеристики загрязнения сообщается (в т. ч. и  через средства массовой информации) только мощность экспозиционной дозы. Эта величина, однако, является лишь одной из характеристик радиационной ситуации. Существует множество искусственных радиоактивных изотопов, которые практически не испускают гамма-квантов, но при этом являются очень опасными источниками излучения. Мощность экспозиционной дозы, определяемая при помощи гамма-дозиметра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.

 

Система нормирования в области радиационной безопасности

 

Система нормирования в  области радиационной безопасности в России претерпела существенные изменения  в последние несколько лет. Действующая система нормирования в этой области строится на понятии дозовой нагрузки. Основными документами, в соответствии с которы-ми осуществляется радиационный контроль за безопасностью населения, являютсяФедеральный Закон "О радиационной безопасности населения"[22] и принятые в его развитие"Нормы радиационной безопасности НРБ-96"[23].

 

Оба документа служат для обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия  на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.

 

В системе нормирования используются следующие основные понятия[20]:

 

Поглощенная доза - фундаментальная  дозиметрическая величина, определяемая количеством энергии, переданной излучением единице массы вещества.

 

За единицу поглощенной дозы облучения принимается грей (джоуль на килограмм) - поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр = 1 Дж/кг).

 

Эквивалентная доза. Поскольку  поражающее действие ионизирующего излучения зависит не только от поглощенной дозы, но и от ионизирующей способности излучения, вводится понятие эквивалентной дозы. Для расчета эквивалентной дозы поглощенную дозу умножают на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. При этом альфа-излучение считается в двадцать раз опаснее других видов излучений.

 

Единицей эквивалентной  дозы является зиверт - доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биологической  ткани, создающая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения.

 

Эффективная эквивалентная  доза. Следует учитывать, что одни части тела (органы) более чувствительны  к радиационным повреждениям, чем  другие. Поэтому дозы облучения органов  и тканей учитываются с различными коэффициентами. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для организма; она также измеряется в зивертах [24;20].