Экология и устойчивое развитие

      Вывод закона Шелфорда: охранять окружающую среду - значит обеспечивать состав и режим экологических факторов в пределах унаследованной толерантности живого, в первую очередь, человеческого организма, т.е. управлять им так, чтобы ни один фактор не оказался лимитирующим по отношению к организмам.

      Закон толерантности Шелфорда - существование вида определяется лимитирующими факторами, находящимися не только в минимуме, но и в максимуме. Т.е., избыток какого-либо вещества, может быть так же вреден, как и недостаток.

      Закон толерантности (закон Шелфорда) гласит, что вещество или любой другой фактор, присутствующий не только в  минимуме, но и в избытке по сравнению  с требуемым организму уровнем, может приводить к нежелательным последствиям для организма.

      ПРИМЕР: если поместить какое-либо живое  существо в экспериментальную камеру и измерять в ней температуру  воздуха, то состояние организма  будет меняться. При этом выявляется некоторый наилучший, оптимальный для организма уровень данного фактора, при котором активность (физиологическое состояние) будет максимально. Если разные факторы будут отклоняться от оптимального в большую/меньшую сторону, то активность будет снижаться. При достижении некоторого макс/мин значения фактор станет несовместимым с жизненными процессами, в организме произойдут изменения, ведущие к смерти.

      Чем шире амплитуда колебания фактора, при которой организм может сокращать  жизнеспособность, тем выше его устойчивость (толерантность) к тому или иному фактору. Из чего вытекает: любой живой организм имеет определенно эволюционно унаследованные верхние и нижние "пределы" толерантности к любому экологическому фактору. Для организма имеет значение не только собственная амплитуда, но и скорость, с которой этот фактор изменяется. Лимитирующее значение означает, что в это случае организм может выжить, но в нем произойдут необратимые изменения. Поэтому закон Шелфорда называют также законом лимитирующего фактора. Закон Шелфорда можно применить к нормированию содержания загрязняющих веществ в воздухе, воде, почве.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      3 Гигиенические и экологические критерии 

      В экологическом проектировании используют экологические критерии, нормы и стандарты.

      Критерий  экологический: признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация экологических систем, процессов и явлений. Вопрос об экологическом критерии очень важен для экологического обоснования проекта, экологического планирования, прогнозирования, нормирования, экологической экспертизы, эколого-экономической оценки. Экологический критерии может быть природозащитным (сохранение целостности экосистемы, вида организма, его местообитания и т.д.), антропоэкологическим (воздействие на человека, на его популяции) и хозяйственным, вплоть до воздействия на всю систему "природа-общество”.

      Выделяют  следующие экологические критерии:

• природозащитные (для сохранения целостности экосистемы, популяции или вида);
• антропоэкологические (воздействие на человека);
• эколого-ресурсные (воздействие на ресурсы);
• эколого-социальные (воздействие на социум);
• эколого-хозяйственные  (воздействие на системы природа – население – хозяйство);
• качества окружающей среды  – признаки, по которым производится оценка качества природной среды и отдельных компонентов и элементов ландшафта.

      Экологический стандарт – количественный и качественный показатель состояния природных  объектов или природных процессов. Экологический стандарт входит в систему правовых актов, устанавливающих режим использования природных ресурсов.

         Возрастающее воздействие хозяйственной деятельности на природную среду и его негативные последствия остро поставили вопрос о регулировании качества той среды, в которой живет и разносторонне проявляет себя человек.

    Качеством ОПС надлежащего уровня считается такое состояние ее экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает процесс обмена веществ, энергии и информации между природой и человеком и беспрепятственно воспроизводит и обеспечивает жизнь. Оно поддерживается, прежде всего, самой природой путем саморегуляции, самоочищения от вредных веществ и явлений.

    Нормирование  качества ОПС представляет собой, прежде всего, деятельность по установлению нормативов (показателей) предельно допустимых воздействий на окружающую среду. При этом учитывается наиболее распространенный и к тому же опасный вид отрицательного воздействия загрязнения ОПС. Под ним, как известно, понимают физическое, химическое, биологическое изменение последней, вызванное антропогенной деятельностью и содержащее угрозу причинения вреда жизни и здоровью человека, состоянию растительного и животного мира экологических систем природы.

    Нормативы качества ОПС подразделяются на три группы: санитарно-гигиенические, экологические (производственно-хозяйственные) и комплексные, сочетающие в себе признаки первой и второй групп.

    К санитарно-гигиеническим показателям  относятся нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ (химических, биологических), физических воздействий и др., нормативы санитарных, защитных зон, предельно допустимых уровней (ПДУ) радиационного воздействия и др. Целью разработки таких нормативов является определение показателей качества окружающей среды применительно к здоровью человека. Это наиболее разработанная часть нормативов качества ОПС.

    Вторую  группу образуют экологические нормативы. Возглавляют данную группу нормативы выбросов и сбросов вредных веществ. Они устанавливают требования непосредственно к источнику вредного воздействия (например, оборудованию, транспорту), ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной выброса (сброса).

    Главная цель вспомогательных норм и правил состоит в обеспечении единства в употребляемой терминологии, в деятельности организационных структур и правовом регулировании экологических отношений (рис.1).

          Рис.1. Санитарно-гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха 

      Гигиенические критерии - это показатели, характеризующие степень отклонений параметров факторов рабочей среды и трудового процесса от действующих гигиенических нормативов. Классификация условий труда основана на принципе дифференциации указанных отклонений за исключением работ с возбудителями инфекционных заболеваний, с веществами, для которых должно быть исключено вдыхание или попадание на кожу (противоопухолевые лекарственные средства, гормоны-эстрогены, наркотические анальгетики), которые дают право отнесения условий труда к определенному классу вредности за потенциальную опасность.

      Экологический норматив качества атмосферного воздуха: 
критерий качества атмосферного воздуха, который отражает предельно допустимое максимальное содержание вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе и при котором отсутствует вредное воздействие на окружающую природную среду ( закон "Об охране атмосферного воздуха". ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      4  Система ПДК. Временные нормативы: ВСВ, ОБУВ, ВДК 

      Предельно допустимые концентрации (ПДК) - максимальные концентрации вредного вещества в объектах окружающей среды, которые в условиях постоянного воздействия или в отдаленные сроки после него не вызывают у человека и его потомства каких-либо заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований. Являются необходимыми критериями при осуществлении санитарной охраны воздуха рабочей зоны, атмосферы населенных мест, воды, почвы и продуктов питания.

      Предусмотрены максимальные и для высококумулятивных веществ средние сменные концентрации в воздухе рабочей зоны, максимальные разовые и средние суточные концентрации в атмосферном воздухе населенных мест. Наряду с величиной ПДК вредных веществ определяется класс их опасности (для регламентирования вентиляции, планировочного и аппаратурного оформления технологического процесса).

      Предельно допустимые концентрации вредных веществ  в водоемах устанавливают с учетом санитарно-токсикологического и рыбохозяйственного признаков вредности, влияния на общесанитарный режим водоемов и  органолептические свойства воды.

      Предельно допустимые концентрации экзогенных химических веществ для почвы устанавливают  с целью предупреждения опасного для здоровья людей вторичного загрязнения  воздуха, воды и растений, контактирующих с почвой. Обоснование ПДК веществ  в почве базируется на следующих лимитирующих показателях вредности: транслокационном (способность веществ переходить из почвы в сельскохозяйственные растения), миграционном водном (переход веществ из почвы в подземные грунтовые воды и поверхностные водоисточники), миграционном воздушном (переход веществ из почвы в воздух) и общесанитарном (влияние веществ на самоочищение почвы и ее биологическую активность).

      Для пищевых продуктов определяют нормы  допустимого остаточного количества (ДОК) вредных веществ.

      Нормирование  загрязнений кожи химическими веществами у работающих осуществляется путем установления предельно допустимого уровня (ПДУ) такого загрязнения.

      Установление  ПДК базируется на принципах опережения их разработки по отношению к внедрению  новых химических соединений в народное хозяйство, приоритета медицинских показаний перед техническими возможностями и другими технико-экономическими критериями, пороговости всех типов действия химических соединений (в т. ч. мутагенного и канцерогенного) на целостный организм с учетом необходимости комплексного подхода к установлению порогов вредного действия.

      Обоснование ПДК вредных веществ проводят по результатам экспериментов на лабораторных животных, включая изучение влияния веществ на различные  функции организма, в т. ч. и репродуктивную (гонадотропный и эмбриотропный эффекты), на наследственный аппарат (мутагенный эффект), на выявление возможности отдаленных последствий (ускоренное старение, канцерогенный эффект); в ряде случаев используют данные наблюдений за людьми, эпидемиологические сведения о влиянии веществ на здоровье работающих или проживающих в определенной местности лиц и другие материалы. Количественно ПДК определяются, как правило, для воздуха в мг/м3, для воды в мг/л, для продуктов питания и почвы в мг/кг, для кожи в мг/см3.

      Предельно допустимые концентрации утверждаются главным санитарным врачом республики и утверждаются Правительством РК; контроль за их соблюдением возложен на органы и учреждения санитарно-эпидемической службы; ПДК для водоемов рыбопромыслового назначения утверждаются и контролируются органами рыбнадзора.

      При отсутствии норм ПДК для различных  сред устанавливают временный гигиенический  норматив ВДК (ОБУВ) - временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества. ОБУВ — временные ориентировочные гигиенические регламенты, ограничивающие содержание вредных веществ в объектах окружающей среды (воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде и др.). ОБУВ применяют на стадиях исследовательской и опытно-промышленной разработки, испытания новых веществ и технологических процессов. В особых случаях по согласованию с органами санитарно-эпидемической службы допускается использование величины ОБУВ для предупредительного санитарного надзора.

      ОБУВ  обосновывают расчетным путем по параметрам токсикометрии, полученным в краткосрочных экспериментах на лабораторных животных при однократном и повторном (до 1 мес.) воздействии, и (или) путем интерполяций и экстраполяций в рядах соединений близких по физическим, химическим свойствам и биологическому действию. При большинстве методов обоснования ОБУВ определение порога хронического действия веществ не производится.

      Временный норматив устанавливают на определенный срок (2-3 года), затем пересматривают.

      Основными организациями, контролирующими выбросы предприятий, являются санитарно-эпидемиологические станции (СЭС), территориальные управления Госкомитета гидрометеорологии и контроля природной среды, Государственная инспекция по контролю за работой газоочистных и пылеулавливающих установок и т.д.

      В целях предотвращения загрязнения  окружающей среды для каждого  источника загрязнения и для  всего предприятия в целом  устанавливаются научно-технические  нормативы - предельно допустимые экологические  нагрузки на окружающую среду (ПДЭН).

      Для выбросов вредных веществ в атмосферу - предельно допустимый выброс (ПДВ), для сброса сточных вод - предельно допустимый сброс (ПДС).

        ПДВ (г/с) - это максимальное количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу в единицу времени, которое в сумме с выбросами из других источников загрязнения не создает приземной концентрации загрязнителя, превышающей значение ПДК.