Болятко Основы екологии и охраны окружаюсчей 2008

как промышленные и коммунальные стоки все более эффективно очищаются и более тщательно контролируются.

Загрязнению, как правило, подвергаются поверхностные воды. Подземные воды более чистые, поскольку почва является хорошим биологическим и химическим фильтром.

Установлено, что более 400 типов веществ могут вызвать загрязнение вод. Вода считается загрязненной, если хотя бы по одному из трех показателей: санитарно-токсикологическому, общесанитарному или органолептическому (запах, привкус, цветность, мутность) превышены допустимые нормы.

Среди многих загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан, наибольшую потенциальную угрозу несут те химические соединения, которые имеют глобальное распространение, непрерывный характер поступления и выраженный отрицательный эффект воздействия на живые организмы.

Сегодня почти во всех районах Мирового океана можно обнаружить наиболее массовые вещества, загрязняющие морскую среду, нефть и нефтепродукты, образующиеся как в результате аварий танкеров, так и при бурении нефтяных скважин. Опасность нефтяного загрязнения в том, что на поверхности воды образуется тонкая нефтяная гидрофобная пленка, препятствующая свободному газообмену с атмосферой, и все живые организмы, оказавшиеся под этой пленкой, задыхаются. Известно, что даже кратковременное воздействие нефти на птиц и рыб опасно. В местах разлива нефти наблюдается массовая гибель морских обитателей.

Нефть, попавшая в водную среду, подвергается микробиологическому распаду, но он протекает очень медленно, так что нефть в течение месяцев находится на поверхности воды. За это время ее легколетучие компоненты испаряются, а оставшиеся подвергаются медленному окислению.

Крупнейшая из известных в истории экологических катастроф произошла у берегов Великобритании с супертанкером «Тори Каньон» в 1967 г., ее результатом явился разлив в море 120 тыс. т сырой нефти. Другая катастрофа произошла у берегов Аляски в 1990 г., в результате нефтяное пятно растянулось на 2000 км вдоль побережья и привело к гибели более 500 тыс. птиц. Нефтяное

121

загрязнение Мирового океана оценивается от 3 до 15 млн т в год, причем значительная часть его выносится реками.

Океан до сих пор рассматривается как даровая свалка отходов – антропогенный сток уже стал гораздо больше природного. Так по свинцу и по нефти его доля составляет 90%, по ртути – 70%. Скорости поступления загрязняющих веществ в Мировой океан в последнее время резко возросли. Ежегодно в океан сбрасывается до 300 млрд м3 сточных вод, 90% которых не подвергается предварительной очистке.

Морские экосистемы подвергаются все большему антропогенному воздействию химических токсикантов, которые, накапливаясь гидробионтами по пищевой цепи, приводят к неблагоприятным последствиям для здоровья человека.

К основным процессам в морских экосистемах, ведущим к экологическим последствиям, относятся:

эвтрофикация; появление «красных приливов»;

накопление химических токсикантов в биоте; снижение биологической продуктивности;

микробиологическое загрязнение воды прибрежных районов моря.

Эвтрофикация – избыточная концентрация в воде питательных минеральных веществ, необходимых для роста водных растений. Их нехватка обычно ограничивает рост одноклеточных водорослей (фитопланктона), населяющих поверхностную толщу вод и являющихся пищей для зоопланктона.

Помимо процесса эвтрофикации прибрежных вод, неочищенные стоки выносят в море токсичные для морских организмов синтетические моющие средства, часто покрытые густыми шапками разноцветной пены.

Название «красные приливы» происходит от цвета воды, вызванной стремительным размножением одноклеточных водорослей, содержащих опасные нейротоксины, которые по пищевым цепочкам могут попасть в организм человека. Цветение охватывает, как правило, наиболее продуктивные области океана, используемые для промысла рыб. Часто «красные приливы»

122

наблюдаются у берегов Восточного Китая, Индонезии, Японии, и иногда по нескольку раз в год.

К числу важнейших факторов, обусловливающих загрязнение воды, относятся тяжелые металлы. Наибольшее загрязнение океана металлами наблюдается в прибрежных водах и внутренних морях как результат речных выносов, промышленных и бытовых стоков. Кроме того, некоторые металлы, прежде всего ртуть, свинец, кадмий, переносятся с атмосферными потоками и попадают в морскую среду. Глобальный характер переноса некоторых металлов подтверждается фактом выявления ртути даже в Гренландских льдах.

Поступая в морскую среду, ртуть соединяется с твердыми неорганическими и органическими частицами и оседает на дно. В донных отложениях ртуть под воздействием некоторых микроорганизмов переходит в высокотоксичные и достаточно устойчивые химические формы, которые активно накапливаются в рыбах, моллюсках, их концентрация в рыбах в тысячи раз превышает содержание в воде.

Сильнейшее отравление ртутью произошло в Японии в результате потребления рыбы. Катастрофа случилась в городе Минамата на химическом заводе в результате стока содержащего ртуть, которая попала в реку, а из нее в бухту моря. Рыба, накопившая ртуть в огромных количествах, была уже не в состоянии нормально плавать и поэтому становилась легкой добычей жителей. Только после смерти двух сотен людей и тысячи людей заболевших было установлено, что «болезнь Минамата» является ртутным отравлением.

Источниками загрязнения водных объектов могут быть хозяйственно-бытовые и промышленные сточные воды, смывы удобрений с полей и с территорий предприятий транспорта.

Бактериальное заражение воды патогенными организмами может быть либо результатом природных процессов в связи с теми или иными особенностями природного комплекса, либо результатом действий человека, особенно в связи со сбросом коммунальных или животноводческих отходов.

При непосредственном контакте человека с загрязненной водой различные бактерии могут проникнуть через кожу и вызвать тяжелые заболевания, а при ее употреблении спровоцировать

123

эпидемические заболевания как холера, дизентерия и другие кишечные инфекции. Холерный вибрион интенсивно размножается при высокой температуре в прудах и озерах, богатых органическими веществами и солями.

В России за основу приняты «естественные» нормативы качества воды, базирующиеся на биологической оценке степени вредоносности нормируемого вещества как при разработке санитарно-гигиенических норм, так и рыбохозяйственных нормативов. Такие биологические нормативы дают возможность оценивать реальное состояние водных экосистем и применять наиболее эффективные методы ликвидации загрязнений. По времени действия загрязнение водоемов может быть постоянным, периодическим и разовым.

Общесанитарные показатели включают в себя изменение трофности водоемов, снижение концентрации растворенного кислорода, изменение солености и температуры среды, механическое загрязнение твердыми и жидкими веществами.

Одним из важнейших параметров является количество растворенного в воде кислорода, концентрация которого обычно составляет от 8 до 15 мг/л, а значение 3 мг/л является минимально необходимым для существования популяции рыб. Этот показатель уменьшается с ростом температуры воды, а также с повышением концентрации загрязнителей.

Токсикологические показатели отражают прямое токсическое действие веществ на водные организмы.

Хозяйственные показатели оценивают порчу товарного качества промысловых водных организмов.

Для загрязняющих веществ, поступающих в водную среду, существует две группы нормативов.

1.Нормативы содержания, при которых охраняемые

свойства водоема не нарушаются предельно допустимая концентрация (ПДК).

2.Нормативы поступления загрязняющих веществ, при которых сохраняются охраняемые данным нормативом свойства

водоемов предельно допустимый сброс (ПДС).

Значения ПДК устанавливаются по наименьшей пороговой концентрации с учетом стойкости вредных веществ в воде,

124

способности водоемов к самоочищению, влияния на органолептические свойства воды, а также влияния на здоровье населения, использующего воду. Данные показатели относятся к санитарно-гигиеническим.

Существует еще один вид ПДК, отражающий не только указанные требования к качеству воды, но и экологические – ПДК. рыбохозяйственных водоемов. Рыбохозяйственная ПДК – максимальная концентрация загрязняющего вещества, при постоянном наличии которой в водоеме не наблюдается отрицательных последствий для его рыбохозяйственного использования.

Следует учитывать, что загрязняющие вещества в водоемах не всегда присутствуют постоянно. В этом случае используют значения предельно допустимых разовых концентраций максимальная первоначально созданная в водоеме концентрация однократно попадающего туда вещества, при которой это вещество

ивредные продукты его распада не вызывают отрицательных последствий для рыбохозяйственного использования водоема.

Рыбохозяйственное нормирование включает в себя оценки влияния вещества на гидрохимический режим водоема:

концентрация растворенного в воде кислорода, окисляемость, биологическое потребление кислорода за 5 и 20 сут (БПК5 и БПК20)

идр.

Важнейшим показателем по микробиологическим и паразитологическим свойствам воды является величина БПК – биологическая потребность в кислороде, необходимом микроорганизмам для разложения примесей, определяющая количество бактерий в объеме воды.

Часто используется величина БПК5 – общее количество кислорода, потребляемое микроорганизмами за первые пять суток разложения при температуре 20 ºС. По санитарным нормам значение этой величины для природных водоемов не должно превышать 3 6 мг/л, в сточных водах значение составляет уже от 200 до 3000 мг/л, и поэтому такие воды необходимо очищать или сильно разбавлять.

В табл. 4.3 приведена часть требований к качеству питьевой воды и водоснабжение населенных мест, взятые из санитарных

правил, устанавливающих критерии безопасности для человека

125

факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности, по наличию органических и неорганических веществ.

Другим нормируемым показателем, используемым для охраны водной среды от загрязнения, является предельно допустимый сброс (ПДС). 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.

Таблица 4.3

Значения ПДК для питьевой воды

Вещество	ПДК,
	мг/л
Нефтепродукты	0,1
Алюминий	0,5
Бериллий	0,0002
Железо	0,3
Кадмий	0,001
Медь	1,0
Мышьяк	0,05
Нитраты	45
Нитриты	3,0
Ртуть	0,0005
Свинец	0,03
Хлориды	350

ПДС разрабатывается и утверждается для предприятий и организаций, имеющих самостоятельные выпуски сточных вод в водные объекты, прежде всего в зонах повышенного загрязнения в целях соблюдения ПДК в контрольных створах водопользования.

4.6. Экологический мониторинг. Проблема нормы и патологии состояния природной среды

Центральная методологическая проблема экологического

нормирования – вопрос о норме экосистем и критериях

126

нормальности. Можно выделить два основных понимания нормы – статистическое (оценка тенденции изменения доминирующего показателя за некоторый период времени) и функциональное (выполнение системой определенных функций). Принятая в настоящее время позиция – антропоцентризм, при котором область состояний экосистемы, удовлетворяющих существующие представления человека о высоком качестве среды обитания.

Норма детерминирована конкретным регионом и временем. Однако это не означает, что формулирование критериев нормальности произвольно. Только эксперты-экологи могут задавать критерии качества, поскольку они обладают знанием о закономерностях функционирования и устойчивости экосистем.

Объектами экологического нормирования могут быть и вся биосфера, и небольшой участок леса, и территория города, и среда обитания человека в узком смысле (жилище, производственные помещения).

Внешняя по отношению к объекту нормирования среда представляется как совокупность агентов воздействия на объект, например промышленные выбросы, глобальные атмосферные выпадения, транспортные средства, приводящие к механическим нарушениям почвы или растительного покрова, люди (охотники и собиратели), изымающие определенную долю популяций охотничьих животных или лекарственных растений.

Любое изменение внешней среды, которое осуществляет субъект управления (преднамеренно или непреднамеренно) и которое приводит к изменению состояния объекта нормирования,

носит название управляющего воздействия.

Нормальное состояние объекта нормирования – часть области пространства возможных состояний, в пределах которой реализуется удовлетворительное качество объекта. Когда это не достигается, имеет место патологическое состояние объекта.

Под экологической нагрузкой понимается изменение внешней среды, приводящее к ухудшению качества объекта.

Экологическое нормирование – нахождение граничных значений экологических нагрузок для того, чтобы можно было установить ограничения для управляющих воздействий на объект нормирования и достигнуть целей нормирования.

127

Основой экологического нормирования является допустимая антропогенная нагрузка (ДАН) – максимальная нагрузка, которая не вызывает ухудшения качества объекта нормирования.

Таким образом, экологическое нормирование является частным случаем регулирования управляющих воздействий, касающихся только определенного класса воздействий, которые могут снизить качество объекта. Другой случай регуляции управляющих воздействий – оптимизация, цель которой улучшить качество объекта управления.

Нормировать можно только индуцируемые субъектом управления изменения внешней среды, а естественно обусловленные изменения внешней среды нормировать бессмысленно.

В общем виде решение задачи нахождения экологических нормативов можно представить в виде системы двух уравнений:

	Z	f1	( X );	(4.3)
	Z	f2 (Y ) ,

где Z – качество экосистемы; X, Y – наборы параметров, описывающих состояние и нагрузки на экосистемы соответственно;

f1 – функция, описывающая связь качества экосистемы с ее состоянием; f2 – функция, связывающая нагрузки и состояние

экосистемы.

Следует обратить внимание на то, что качество экосистемы – одномерная величина с небольшим (от 3 до 7) числом градаций на шкале «хорошо – плохо», тогда как состояние экосистемы и нагрузки на нее описываются существенно многомерным (до 1000) набором переменных.

Установить величину ДАН – значит найти такой набор нагрузок, при котором сохраняется определенное фиксированное значение оценки качества экосистемы Z («хорошее» или «удовлетворительное»).

Государственная экологическая экспертиза является обязательной мерой охраны окружающей среды и направлена на реализацию конституционного права граждан России на благоприятную окружающую среду посредством предупреждения

128

негативных воздействий хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду.

Экологическая экспертиза – установление соответствия документов, обосновывающих намечаемую хозяйственную и иную деятельность, экологическим требованиям, установленным техническими регламентами и законодательством в области охраны окружающей среды, в целях предотвращения негативного воздействия такой деятельности на окружающую среду.

Экологическая экспертиза основывается на следующих принципах:

презумпции потенциальной экологической опасности любой намечаемой хозяйственной и иной деятельности;

обязательности проведения государственной экологической экспертизы до принятия решений о реализации объекта экологической экспертизы;

комплексности оценки воздействия на окружающую природную среду хозяйственной и иной деятельности и его последствий;

независимости экспертов экологической экспертизы при осуществлении ими своих полномочий в области экологической экспертизы;

гласности, участия общественных организаций, учета общественного мнения.

Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) вид деятельности по выявлению, анализу и учету прямых, косвенных и иных последствий воздействия на окружающую среду планируемой хозяйственной и иной деятельности в целях принятия решения о возможности или невозможности ее осуществления.

В отличие от экологической экспертизы ОВОС – процедура учета экологических требований на стадии проектирования. ОВОС является процессом исследования воздействия проектируемой деятельности и прогноза его последствий для окружающей среды и здоровья человека.

ОВОС разрабатывается, как правило, в рамках проекта, и состоит из совокупности оценок по видам объектов воздействия (атмосфера, воды, почвы, биота, человека), сводимых к итоговой интегральной оценке.

129

Контрольные вопросы

1.Считаете ли Вы, что возможности почв по обеспечению населения Земли продуктами питания исчерпаны?

2.Сможет ли сельское хозяйство прокормить 10 млрд

человек?

3.Какую роль могут сыграть генетически модифицированные культуры в обеспечении продовольствием?

4.Назовите основные виды загрязнений водной среды.

5.Что такое мониторинг окружающей среды?

6.Чем отличается экологическое нормирование от санитарно-гигиенического?

7.Возможно ли создание земной техносферы, управляемой человеком?

8.Чем отличается ОВОС от экологической экспертизы?

9.Назовите примеры проектов, которые не прошли экологическую экспертизу.

10.Какие экологические факторы принимаются во внимание при составлении ОВОС?

130