Файл: Курс лекций _Методы геоэкологических исследований_.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.05.2019

Просмотров: 2712

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

51

Санитарно-гигиенические  и  экологические  нормативы  не  указы-

вают на источник воздействия и не регулируют его деятельность. Эти 
требования  отражают  научно-технические  нормативы  предельно  вы-
бросов  (ПДВ)  и  сбросов  (ПДС)  вредных  веществ
,  а  также  технологи-
ческие,  строительные,  градостроительные  нормы  и  правила,  содер-
жащие требования по охране окружающей природной среды. При ус-
ловии соблюдения этих нормативов предприятиями региона содержа-
ние  любой  примеси  в  воде,  воздухе  и  почве  должно  удовлетворять 
требованиям санитарно-гигиенического нормирования.  

Оценка качества воздуха. Под качеством атмосферного воздуха 

понимают  совокупность  свойств  атмосферы,  определяющую  степень 
воздействия  физических,  химических  и  биологических  факторов  на 
людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конст-
рукции и окружающую среду в целом.  

ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДК

рз

) 

 концентрация, которая при 

ежедневной работе в течение 8 часов или при другой продолжитель-
ности,  но  не  более 41 часа  в  неделю,  на  протяжении  всего  рабочего 
стажа  не  должна  вызывать  заболевания  или  отклонения  в  состоянии 
здоровья. 

ПДК максимально разовая (ПДК

мр

) 

 концентрация вредного ве-

щества  в  воздухе  населенных  мест,  не  вызывающая  при  вдыхании  в 
течение 20 минут рефлекторных реакций в организме человека. Поня-
тие  ПДК

мр

  используется  при  установлении  предельно  допустимых 

выбросов загрязняющих веществ.  

ПДК среднесуточная (ПДК

сс

) 

 концентрация вредного вещества 

в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека 
прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вды-
хании.  Величина  ПДК

сс

  выступает  в  качестве  «эталона»  для  оценки 

благополучия воздушной среды в селитебной зоне.  

Среди  комплексных  показателей  загрязнения  атмосферы  наибо-

лее распространенным является индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). 
Его  рассчитывают  как  сумму  нормированных  по  ПДК

сс

  средних  со-

держаний различных веществ:  

ИЗА = 

 С

n

 / ПДК

n

 

    

 

 

(1) 

где С

n

 – концентрация загрязняющего вещества в воздухе; ПДК

n

 – его 

предельно допустимая концентрация. 

В  городах  для  сопоставления  данных  о  загрязненности  несколь-

кими  веществами  атмосферного  воздуха  комплексные  ИЗА  должны 


background image

 

52

быть  рассчитаны  для  одинакового  количества  примесей.  При  состав-
лении  ежегодного  списка  загрязнения  атмосферы  городов  ИЗА  рас-
считывают для первых по концентрации пяти веществ. При исследо-
вании атмосферного загрязнения важно изучать не только уровни за-
грязнения по городу в целом, но и проводить подфакельные наблюде-
ния за основными стационарными источниками выбросов. При выбо-
ре точек наблюдения следует учитывать, что некоторые низкие источ-
ники (автотранспорт, трубы жилых домов) могут повлиять на локаль-
ный  уровень  загрязнения  более  существенно,  чем  высоко  располо-
женные  источники.  Система  наблюдения  должна  фиксировать  флук-
туации загрязнения не только в пространстве, но и во времени. В по-
следние годы также получили развитие наблюдения за атмосферными 
осадками и снежным покровом.

 

Нормирование  качества  воды.  В  соответствии  с  санитарными 

нормами питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и ра-
диационном  отношении,  безвредна  по  химическому  составу  и  иметь 
благоприятные органолептические свойства.  

По санитарному признаку устанавливаются микробиологические 

и  паразитологические  показатели  воды  (число  микроорганизмов  и 
число бактерий группы кишечных палочек в единице объема). Токси-
кологические показатели
 воды, характеризующие безвредность ее хи-
мического  состава,  определяются  содержанием  химических  веществ. 
Органолептические  свойства  включают  температуру,  прозрачность, 
цвет, запах, вкус, жесткость.  

ПДК  в  воде  водоема  хозяйственно-питьевого  и  культурно-

бытового водопользования (ПДК

в

) 

 концентрация вредного вещества 

в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния 
на организм человека в течение всей его жизни. 

ПДК  в  воде  водоема,  используемого  для  рыбохозяйственных  це-

лей (ПДК

вр

) 

 это концентрация вредного вещества в воде, которая не 

должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую оче-
редь промысловых.  

Также оценка качества воды и сравнение современного состояния 

водного объекта  с  установленными в  прошлые  годы характеристика-
ми проводятся на основании индекса загрязнения воды (ИЗВ) по гид-
рохимическим  показателям.  Этот  индекс  рассчитывается  нормирова-
нием по ПДК шести показателей качества воды: растворенного кисло-
рода,  биологического  потребления  кислорода,  содержания  фенолов, 
аммиачного и нитратного азота, нефтепродуктов: 

 


background image

 

53

 

 

 

 

ИЗВ =          

 С

n

 / ПДК

n

,  

 

 

   (2) 

где С

 

 концентрация вещества в воде, ПДК

n

 – его предельно допус-

тимая концентрация. 

В гидрохимической практике используется и метод интегральной 

оценки  качества  воды,  по  совокупности  находящихся  в  ней  загряз-
няющих веществ и частоты их обнаружения.  

Для водных объектов удобно устанавливать так называемые мар-

керные  характеристики,  позволяющие  составить  представление  об 
общем характере загрязнения, не осуществляя полной программы из-
мерений.  Например,  избыточное  содержание  ионов  аммония  служит 
маркерным  показателем  бытового  и  сельскохозяйственного  загрязне-
ния.  Важной  характеристикой  геоэкологического  состояния  акваль-
ных  комплексов  являются  также  донные  отложения.  Аккумулируя 
тяжелые  металлы,  радионуклиды  и  высокотоксичные  органические 
вещества,  донные  отложения,  с  одной  стороны,  способствуют  само-
очищению водных сред, а с другой 

 представляют собой постоянный 

источник вторичного загрязнения водоемов.  

При  изучении  загрязнения  точечными  источниками  отбор  проб 

проводят ниже и выше по течению места сброса вод.

 

Нормирование  качества  почвы.  В  этой  области  установлен 

норматив,  определяющий  допустимый  уровень  загрязнения  почвы 
вредными химическими веществами 

 ПДК для пахотного слоя. 

ПДК  в  пахотном  слое  почвы  (ПДК

п

) 

  концентрация  вредного 

вещества в верхнем, пахотном слое почвы, которая не должна оказы-
вать  прямого  или  косвенного  отрицательного  влияния  на  соприка-
сающиеся  с  почвой  среды  и  на  здоровье  человека,  а  также  на  само-
очищающую способность почвы. 

Оценка уровня химического загрязнения почв населенных пунк-

тов  проводится  по  показателям,  разработанным  при  сопряженных 
геохимических  и  гигиенических  исследованиях  окружающей  среды 
городов.  Такими  показателями  являются  коэффициент  концентрации 
химического элемента К

с

 и суммарный показатель загрязнения Z

c

Поскольку часто почвы загрязнены сразу несколькими элемента-

ми, то для них рассчитывают суммарный показатель загрязнения, от-
ражающий степень загрязнения целой ассоциацией элементов относи-
тельно фона:  

(Z

c

) = 

 К

с

 – ( n –1), 

 

 

 

   (3) 

1
6


background image

 

54

где К

с 

 

 коэффициенты техногенной концентрации со значением бо-

лее 1,0; n 

 число элементов с К

с 

 более 1,0. 

Оценка опасности загрязнения почв по показателю Z

c

 проводится 

по оценочной шкале, градации которой разработаны на основе изуче-
ния  состояния  здоровья  населения,  проживающего  на  территориях  с 
различным уровнем загрязнения почв.  

Изучение почв городов ведется методом сплошного сетевого ап-

робирования поверхностных горизонтов (0

5 см) почв с учетом ланд-

шафтно-геохимической ситуации и функциональных зон. При отборе 
проб применяют метод смешанной пробы или «квадрата». Густота се-
ти обычно составляет от 1 до 10 точек / км

2

После определения мест отбора наступает стадия проведения из-

мерений  и  наблюдений,  включающая  полевые  операции  (измерения, 
пробоотбор, обработка и консервация проб, доставка в лабораторию) 
и  лабораторные  исследования  (измерение  концентраций  загрязняю-
щих  веществ).  Лабораторные  анализы  и  полевые  измерения  должны 
проводиться со ссылкой на используемые методики и рекомендации. 
Контроль качества данных может осуществляться с применением ста-
тистических  методов,  выполнением  анализа  шифрованных  проб  и 
другими приемами.

 

Предельно  допустимые  концентрации  вредных  веществ  в 

продуктах  питания.  При  разработке  нормативов  учитываются  мате-
риалы по токсикологии и гигиеническому нормированию данных ве-
ществ в различных объектах природной среды, а также информация о 
естественном  содержании  различных  химических  элементов  в  пище-
вых продуктах. Санитарно-гигиеническое нормирование загрязненно-
сти пищевых продуктов касается главным образом пестицидов, а так-
же тяжелых металлов и некоторых анионов (например, нитратов).  

Допустимое  остаточное  количество  вредного  вещества  в  про-

дуктах  питания  (ПДК

пр

  это  концентрация  вредного  вещества  в 

продуктах  питания,  которая  в  течение  неограниченно  продолжитель-
ного  времени  не  вызывает  заболеваний  или  отклонений  в  состоянии 
здоровья человека.  

Нормирование  в  области  радиационной  безопасности.  Про-

цесс  радиоактивного  распада  (перехода  радиоактивного  элемента  в 
другой химический элемент) сопровождается излучением одного или 
нескольких видов. Выделяют гамма-активные изотопы (например, це-
зий-137),  бета-излучатели  (например,  стронций-90)  и  альфа-
излучатели (например, большинство изотопов плутония).  


background image

 

55

Количественной  характеристикой  источника  излучения  служит 

активность, выражаемая числом радиоактивных превращений в еди-
ницу времени.  

В  системе  СИ

 

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 = 3,7·10

10

 Бк.  

Карты уровней радиоактивного загрязнения составляют в едини-

цах кБк/м

2

 или Ки/км

2. 

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 ку-
лонах  на  кг  (Кл/кг).  Часто  применяется  также  внесистемная  единица 
экспозиционной дозы 

 рентген. Это доза гамма-излучения, при кото-

рой  в 1 см

3

  воздуха  при  нормальных  физических  условиях  (темпера-

тура 0

о

С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08·10

9

 пар ионов, не-

сущих  одну  электростатическую  единицу  количества  электричества. 
Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы 
и выражается в Кл/кг·сек (в системе СИ) или в Р/ч (во внесистемных 
единицах).  

Наиболее  адекватный  способ  описания  степени  радиоактивного 

загрязнения  местности 

  это  плотность  загрязнения.  Плотность  за-

грязнения представляет собой активность на единицу площади с уче-
том изотопного состава. Этот способ весьма трудоемок, требует про-
ведения лабораторных анализов и не всегда может быть использован 
для оперативной оценки. Обычно такая оценка производится с помо-
щью 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  характе-
ризуется плотностью потока бета-частиц. Оценка степени загрязнения 
альфа-излучателями в полевых условиях невозможна.  

При  техногенном  загрязнении  в  окружающую  среду  поступает 

смесь радионуклидов, среди которых есть все типы излучений. В пер-
вом приближении степень опасности может быть оценена по уровню 
гамма-фона, но в тех случаях, если в сбросах предприятий содержатся 
главным  образом  бета-излучающие  радионуклиды,  радиационная  си-
туация не может быть охарактеризована через величину экспозицион-
ной дозы