Источники и масштабы tеxнoгенного загрязнения биосферы

Четвертый недостаток. Установленные ПДК для радионуклидов фактически не оправдывают себя, так как в настоящее время практически невозможно установить норму дополнительного (к естественному фону) загрязнения по следующим причинам:

• радиоактивный фон на поверхности Земли меняется от 0,8 до 3 мЗв - в год (для сведения: принятая норма облучения человека за счет естественного фона составляет в среднем за год 1мЗв, в течение жизни — не более 0,1 Зв. Зиверт - единица измерения эквивалентной дозы, имеющая размерность Дж/кг; эквивалентная доза - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент для данного вида излучения, значение которого изменяется от 1 до 20);
• показатели фона естественных радионуклидов повышаются в результате добычи и использования ископаемых ресурсов, применения минеральных удобрений, отделки жилища и служебных помещений стройматериалами минерального происхождения и др. Например, в строениях из камня и кирпича доза облучения пребывающих в них людей в среднем на 20% выше по сравнению с естественным радиационным фоном.

Указанные обстоятельства привели к повышению средней  индивидуальной дозы облучения населения  промышленно развитых стран до уровня 4 мЗв/год. В Украине этот показатель еще выше — 4,86 мЗв/год.

Исследования  последних лет привели к выводу об отсутствии каких- либо нижних безопасных порогов действия канцерогенных  и радиоактивных веществ: даже незначительное превышение их естественного фона опасно для человека и других организмов с генетической точки зрения. В этой связи даже малые дозы облучения, официально принятые в Украине, способны подавить процессы обновления вещества наследственности — ДНК. Поэтому решение правительства бывшего СССР после аварии на Чернобыльской АЭС об искусственном завышении ПДУ загрязнения продуктов питания иначе как экологическим преступлением против своего народа назвать нельзя. В частности, для молока ПДУ радионуклидов был установлен как 2 * 10^-6 мКи /л (до 1986 года это был показатель ПДУ для радиоактивных отходов!), а допустимая индивидуальная доза для участников- ликвидаторов аварии на ЧАЭС - на уровне 250 мЗв в то время, как основные дозы облучения, полученные населением пострадавших районов в первые недели и месяцы после аварии, в большинстве случаев составили 350 мЗв (т. е. около 30% участников—ликвидаторов фактически были обречены на смерть от рака).

Пятый недостаток. Традиционная ПДК далека от экологически оправданного (реального) норматива, так как разрабатывается относительно искусственной нормы - лабораторного контроля, который стремятся приблизить к санитарной норме.

Именно несоответствием  лабораторного контроля природной  норме объясняются имеющие случаи бесконечных „уточнений" ПДК  утвержденных в разное время ПДК. Так, ПДК бензола и анилина, действовавшие  на территории бывшего СССР, пересматривались на протяжении почти 40 лет и, в конечном счете, были снижены по сравнению  с первоначальными в 40 и 1000 раз  соответственно.

Для систем водопользования  концепция ПДК не учитывает природное  качество (норму) воды, а лишь подразумевает  нормативное качество воды питьевой, технической, а также воды, используемой для орошения, рыбного хозяйства  и рекреации.

С целью экологизации существующих санитарных нормативов были предложены три уровня регламентации ПДК, соответствующие  трем основным состояниям природных  экосистем: стационарные, обратимо и  необратимо измененные антропогенными факторами.

При этом принимается, что  ПДК первого уровня гарантирует  сохранение стационарного состояния  экосистемы, в то время, как превышение ПДК третьего уровня предупреждает  о возможном разрушении экосистемы. Таким образом, экологическое благополучие экосистемы может быть гарантировано  только при условии сохранения ее стационарного состояния, когда  концентрации токсичных веществ  не выходят за пределы ПДК первого  уровня. Нормирование же по ПДК второго, а тем более - третьего уровня, должно быть кратковременным.

Необходимость экологического нормирования стала очевидной около 40 лет тому назад, когда резко  обострились проблемы, связанные  с антропогенным загрязнением окружающей природной среды.

Шестой недостаток. Число точек воздействия токсиканта в клетках, ответственных за изменение обмена веществ, огромно и может достигать десятков тысяч. Поэтому попытки некоторых исследователей установить ПДК веществ по изменению их содержания или активности в организме маловероятно. Особенно это касается соединений со слабой избирательной токсичностью, а также сложных и многокомпонентных смесей токсических веществ, из которых преимущественно и состоят промышленные отходы Чаше всего истинный химический состав этим ядовитых смесей, изменяющихся во времени под действием абиотических факторов и обладающих синергетическим эффектом, не известен.

Кроме того, каждый вид (за редким исключением) в целом  приспособлен к окружающей среде  не в одной своей форме, а в  двух или нескольких формах, и не к определенному сезону или биотоку  _с характерным для него комплексом условий, а к нескольким. Отсюда следует, что диапазон колебаний какой-либо реакции, выявленный на одном из биологических видов, характерен только для конкретного вида и не может быть распространен даже на разные формы одного и того же вида.

Безусловно, ПДК  и стремление их снизить должны оставаться как первичный контроль среды, но недостатки ПДК очевидны.

Главный критерий оценки благоприятности среды - это здоровье человека. Массовые онкологические заболевания, массовые аллергии, резко возрастающее количество патологий при рождении, высокая смертность младенцев, букет болезней, связанных с подавлением иммунной системы - таков отклик природы на безнравственное отношение к ней нашего общества. Поэтому нужны критерии, оценивающие биологическую опасность среды. Биологическую опасность среды можно оценивать на основании корреляции между данными медицинской статистики и загрязнением среды. Однако медицинская статистика фиксирует результат. Важно же - предсказать опасность среды. Для этого можно разработать более глубокую систему оценок, взяв за единицу живого клетку. На основании признаков, характеризующих жизнедеятельность клетки, можно разработать систему тестирования и предсказать комплексную биологическую опасность среды.

Кроме того, санитарно-гигиенические  нормы, установленные исходя из влияния  на организм человека, не учитывают  реакции других организмов. Допустимое для человека загрязнение может  привести к нарушению состояния  многих видов растений и животных и экосистемы в целом. Поэтому  для оценки состояния природной  среды наряду с ПДК необходимо использовать и экологические критерии.

3.1 .Экологические  критерии

Существенные  недостатки традиционных ПДК послужили  толчком к поиску эколого-гигиенических  и комплексных (интегральных) критериев, позволяющих адекватно оценивать  состояние среды, биоты и фактор риска (например, генетического), который  является важнейшим элементом экологической  экспертизы.

С одной стороны, такие критерии исключают элемент  искусственности, который присущ ПДК, ибо она переносит норму со „среднего" опытного тест - организма  на „среднего" человека, т.е. не учитывает генетические и индивидуальные особенности человеческой популяции. С другой стороны, эколого-гигиенический подход к нормированию качества среды позволяет объединить экологический и гигиенический принципы, которые при использовании в отдельности неизбежно вступают в противоречие, а взятые вместе - эффективно дополняют друг друга, учитывая их основные задачи:

• задача экологического нормирования - защитить биосферу и ее составляющие; при таком подходе единичные потери особей в популяции не принимаются во внимание (если подобное допустимо для экосистемы и биосферы в целом, то в отношении популяции человека — абсолютно недопустимо);
• задача санитарно-гигиенического нормирования - обеспечить безопасность каждого человека, что не гарантирует защиту экосистем и биосферы в целом от антропогенного воздействия.

В Украине в разные годы предпринимались попытки создания системы комплексной экологической  оценки (классификации) качества пресных  вод, однако они оказались довольно громоздкими, т. к. включают множество  показателей.

Экологические критерии (ЭК) рассматриваются как мера антропогенного воздействия на экосистемы и ландшафты, при которой их основные функционально-структурные  характеристики (продуктивность, интенсивность  биотического круговорота, видовое  разнообразие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных измерений. Выделяются две основные группы ЭК - покомпонентные и комплексные.

К первой группе относятся индикаторы состояния воздуха, вод, почв и биогеоценотического покрова в целом. Особое место в этом ряду занимают биоиндикаторы, по которым можно судить о состоянии окружающей среды. В качестве ЭК выступают жизненность и продуктивность вида или сообщества, видовое разнообразие, присутствие или отсутствие характерных видов и др. По их колебанию можно с большой достоверностью установить изменение природных комплексов под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Ко второй группе относятся суммарные (интегральные) показатели, характеризующие природные системы в целом. Они могут быть получены на основе интеграции покомпонентных нормативов или путем нахождения интегральных индикаторов. Один из способов получения суммарного индикатора (X_S) представляет расчет по формуле

                                        

где п - число покомпонентных нормативов, х_і - норматив состояния компонента (в относительных величинах); K_і - массовый коэффициент норматива (т.е. его массовая доля).

Поиск интегральных показателей  состояния окружающей среды - сложная и еще не решенная задача. К их числу можно отнести: интенсивность биотического круговорота, определяемую как отношение массы ежегодной биологической продукции к общей массе, естественную способность к самоочищению, обусловленную скоростью биотического круговорота; энергетико-вещественный баланс природных систем и др.

Важным показателем состояния  среды является здоровье населения динамика младенческой смертности, врожденные аномалии развития новорожденных, заболеваемость детей и взрослых и т.п.

                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       Контрольные вопросы

1. Какие требования положены в основу установления нормативных показателей загрязняющих веществ?
2. Что такое ПДК?
3. Чем отличаются прямое и косвенное вредные воздействия на человека и окружающую среду?
4. Для каких экосистем в нашей стране установлены величины ПДК?
5. Какие показатели используются при установлении ПДК?
6. Укажите основные принципы санитарно-гигиенической регламентации химических веществ.
7. Что такое „порог воздействия" и „пороговая концентрация"?
8. Что такое „коэффициент безопасности" и для чего он необходим?
9. С каким запасом по отношению к пороговым величинам устанавливаются ПДК?
10. Как оценивается степень загрязнения окружающей среды?
11. Сформулируйте основные недостатки концепции ПДК.
12. В чем состоит отличие экологических критериев от ПДК?
13. Дайте характеристику покомпонентных и комплексных экологических критериев.
14. Расшифруйте следующие показатели: МДУ, ПДУ, ДОК, ОБУВ.
15. Какие вещества подлежат обязательному контролю в процессе мониторинга?
16. Какова роль и значение экологического нормирования?
17. Что такое качество окружающей среды?
18. Какой смысл заложен в понятие «нормирование качества ОПС»?
19. Объясните смысл и назначение показателей, входящих в уравнение суммарного индикатора.
20. Что является главным критерием оценки благоприятности окружающей среды?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. НОРМИРОВАНИЕ  ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ

В результате антропогенной  деятельности происходит загрязнение  атмосферы, которое приводит к изменению  химического состава атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферы  понимают жидкие и твердые частицы  и газообразные вещества, которые  поступают в атмосферу  вследствие бытовой и промышленной деятельности людей, а так же физиологической  жизни людей и животных.

Таким образом, загрязнением атмосферы называется изменение  состава атмосферы в результате появления в ней примесей. Примесью считается рассеянное в атмосфере  вещество, не содержащееся в ее постоянном  составе. Следовательно, к примесям относятся не только токсичные, но и  нетоксичные вещества, например, уменьшающие  прозрачность воздуха.

Загрязнение атмосферы происходит также и естественным путем. К  числу примесей, которые выделяются естественными источниками, принадлежат: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, вследствие эрозии грунта, частички морской соли и т.п.): туман, дым, газы от лесных и  степных пожаров; газы вулканического происхождения; разнообразные продукты растительного, животного и микробиологического  происхождения. Уровень загрязнения  атмосферы естественными источниками  является фоновым и несущественно  изменяется с течением времени.

Под влиянием атмосферных  осадков, солнечной радиации, переноса воздушных масс, взаимодействия с  гидросферой и литосферой и деятельности  микроорганизмов, атмосферный воздух освобождается от посторонних примесей. Этот процесс называют самоочищением  атмосферы. Тем не менее, в результате антропогенной деятельности выделяется такое количество загрязнений, что  атмосфера уже не способна самоочищаться  и происходит значительное накопление загрязняющих веществ в воздухе.

За последние десятилетия  масштабы техногенных выбросов в  атмосферу существенным образом  возросли и по размерам приближаются к естественным поступлениям, а по некоторым ингредиентам превышают  их. В атмосферу выбрасывается  все больше ксенобиотикой (веществ, несовместимых с живыми организмами) от которых она не успевает очищаться.

Степень загрязненности атмосферного воздуха оценивают по кратности  превышения фактической концентрации загрязнителя по сравнению с нормой ПДК с учетом класса опасности, суммации биологического действия загрязнений  воздуха и частоты превышения ПДК.

Следует подчеркнуть, что  с позиций экологии ПДК вредных  веществ имеют сигнал верхнего предела  устойчивости организма, при превышен которого то или иное вещество (т.е. фактор) становится лимитирующим.