1.2.3. Науково технічне нормування

Науково-технічне нормування передбачає введення обмежень діяльності господарських об’єктів відносно забруднення оточуючого середовища, тобто визначає гранично допустимі інтенсивності потоків шкідливих речовин, які можуть надходити від джерел впливу в повітря, воду і грунт. Таким чином, від підприємств вимагається не безпосереднє забезпечення тих або інших ГДК, а дотримання гранично допустимих викидів і скидів шкідливих речовин, які встановлені для народногосподарського об’єкту в цілому або для конкретних джерел, які входять до складу цього об’єкту. Зафіксоване перевищення величин ГДК в оточуючому середовищі саме по собі не є порушенням з боку підприємства, хоча, як правило, є сигналом невиконання встановлених науково-технічних нормативів або свідчить про необхідність їх (нормативів) перегляду.

Санітарно-гігієнічні та екологічні нормативи визначають якість об’єктів оточуючого природного середовища відносно здоров’я людини і стану екосистем, однак не вказують на джерело впливу і не регулюють його діяльність. Вимоги, які ставляться безпосередньо до джерел антропогенних впливів на оточуюче середовище, встановлюються науково-технічними нормативами. До науково-технічних нормативів, крім нормативів скидів та викидів, відносяться також технологічні, технічні, будівельні, містобудівельні норми і правила (наприклад БНіП), які містять вимоги з охорони оточуючого природного середовища. В основу розробки науково-технічних нормативів покладений такий принцип: за умовами дотримання цих нормативів об’єктами господарської діяльності регіону вміст будь-якої шкідливої речовини (домішки) у воді, повітрі та грунті має задовольняти вимогам санітарно-гігієнічного нормування.

Запитання для самоперевірки

1. Дайте визначення антропогенного забруднення.

2. Наведіть приклади основних антропогенних джерел забруднення довкілля.

3. Мета нормування.

4. Основні характеристики санітарно-гігієнічного нормування.

5. Дайте визначення екологічного нормування та його показників.

6. В яких випадках застосовується науково-технічне норму­вання?

Список рекомендованої літератури

1. Білявський Г.О., Фурдій Р.С., Костіков І.Ю. Основи екології: Підручник. – К.: Либідь. 2004. – 408 с.

2. Джигирей В.С., Сторожук В.Н., Яцюк Р.А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища: Навч.посібник. – Львів: Афіша. – 2004. – 272 с.

3. Тарасова В.В. Методи екологічних досліджень. Частина 1. Інформаційні характеристики про середовище: Навч.посібник. – Житомир: ЖІТІ. 2002. – 306 с.

ЛЕКЦІЯ № 2. Нормування якості атмосферного повітря

План лекції

2.1. Атмосфера. Склад атмосферного повітря

2.2. Забруднення атмосферного повітря. Джерела забруднення

2.3. Якість повітря. Нормування та показники якості повітря

2.1. Атмосфера. Склад атмосферного повітря

Атмосфера – це газова оболонка, що оточує Землю. Наявність атмосфери – одна з найголовніших умов існування життя на планеті.

Атмосфера як елемент глобальної екосистеми виконує кілька основних функцій:

• захищає живі організми від згубного впливу космічного випромінювання та ударів метеоритів;

• регулює сезонні й добові коливання температури;

• є носієм тепла і вологи;

• є депо газів, які беруть участь у фотосинтезі;

• зумовлює низку складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо).

Основні компоненти атмосфери: азот (78,084 %), кисень (20,946 %) та аргон (0,934 %). Важливу роль відіграють і так звані малі домішки: вуглекислий газ, метан тощо. Крім того, атмосфера містить водяну пару: від 0,2 % у приполярних районах до 3 % поблизу екватора.

Маса атмосфери становить 5,1510¹⁵ т. Атмосферне повітря лише умовно можна вважати невичерпним природним ресурсом. Річ у тім, що необхідне повітря тільки певної якості, а під впливом антропогенної діяльності хімічний склад та фізичні властивості повітря дедалі погіршуються. На Землі вже практично не залишилося місця, де б повітря зберегло свої початкові чистоту та якість, а в деяких промислових центрах стан атмосфери вже просто загрозливий для навколишнього середовища.

2.2. Забруднення атмосферного повітря. Джерела забруднення

Крім газів, у повітрі атмосфери містяться ще й домішки так званих аерозолів, тобто дуже дрібних крапель рідин і твердих частинок як природного, так і штучного походження: сірчистих (краплі H₂SO₄), мінеральних (пил із земної поверхні), вуглеводних (сажа), морських (частинки морських солей) та ін.

Шкідливі речовини, що потрапляють в атмосферу від промислових і транспортних підприємств, енергетичних установок, транспортних засобів, розчиняються у повітрі та переносяться рухомими потоками повітря на великі відстані. Розсіювання забруднень призводить до зниження концентрації шкідливих речовин у зонах їх викиду та до одночасного збільшення площ із забрудненим повітрям.

На характер поширення шкідливих речовин в атмосфері та на величину зон забруднення впливають метеорологічні умови (горизонтальний та вертикальний рух мас повітря, його швидкість, температура, вологість, дощ, сніг, наявність хмар).

Крім метеорологічних факторів на розсіювання забруднень впливає рельєф місцевості, наявність лісів, водоймищ, гір тощо.

Доцільно навести слова американського біолога А. Кнінса “Ми опинилися в такому самому становищі у забрудненому повітрі, як і риби у забрудненій воді”.

2.3. Якість атмосферного повітря. Нормативні показники якості повітря

Під якістю атмосферного повітря розуміють сукупність властивостей атмосфери, які визначають ступінь впливу фізичних, хімічних і біологічних факторів на людей, рослинний і тваринний світ, а також на матеріали, конструкції, споруди та оточуюче середовище вцілому.

Нормативами якості повітря визначені граничні межі вмісту шкідливих речовин як у виробничій зоні (призначена для розташування промислових підприємств, дослідних виробництв, науково-дослідних інститутів тощо), так і у селітебній зоні (призначена для розташування житлового фонду, громадських будівель і споруд тощо) населених пунктів. Основні терміни та означення, які стосуються показників забруднення атмосферного повітря, визначені ГОСТ 17.2.1.03–84 Охорона природи. Атмосфера. Терміни та означення контролю забруднення.

Гранично допустима концентрація шкідливої речовини у повітрі робочої зони ГДК_рз – це концентрація, за якої при щоденній (окрім вихідних днів) роботі протягом восьми годин (або іншій тривалості робочого дня), однак не більше 41 години на тиждень, протягом усього робочого стажу працівника не повинна викликати захворювань або відхилень у стані його здоров’я, які можуть бути виявлені сучасними методами досліджень та діагностики у процесі роботи чи в інші терміни життя сучасного або наступних поколінь. Робочою зоною необхідно вважати простір висотою до 2 метрів над рівнем підлоги або деякої площини, на якій розташовані місця постійного або тимчасового перебування працюючих.

Як походить із визначення, ГДК_рз є нормативом, який обмежує вплив шкідливої речовини на дорослу працездатну частину населення протягом періоду часу, встановленого трудовим законодавством. Неприпустимим є порівняння рівня забруднення селітебної зони із встановленням ГДК_рз, а також неприпустимим є використання ГДК у повітрі загалом, якщо не уточнювати, про який норматив йдеться.

Гранично допустима концентрація максимально разова (ГДК_мр) – це концентрація шкідливої речовини у повітрі населених пунктів, яка не викликає рефлекторних реакцій в організмі людини при споживанні повітря протягом 20 хвилин.

Поняття ГДК_мр використовується при встановленні науково-технічних нормативів гранично допустимих викидів забруднюючих речовин. В результаті розсіювання шкідливих домішок у повітрі при несприятливих метеорологічних умовах на межі санітарно-захисної зони підприємства концентрація шкідливої речовини в будь-який момент часу не повинна перевищувати ГДК_мр.

Гранично допустима концентрація середньодобова (ГДК_сд) – це концентрація шкідливої речовини в повітрі населених пунктів, яка не повинна чинити на людину прямого або опосередкованого впливу при необмежено тривалому споживанні людиною повітря. Таким чином, ГДК_сд розрахована на всі групи населення і на невизначено довготривалий період впливу, а отже, як наслідок, є найжорсткішим санітарно-гігієнічним нормативом, який встановлює концентрацію шкідливої речовини у повітряному середовищі. Саме величина ГДК_сд може служити за “еталон” для оцінки стану повітряного середовища в селітебній зоні.

При забрудненні атмосфери речовинами, для яких ГДК не визначені, МОЗ встановлює орієнтовно безпечні рівні впливу (ОБРВ).

2.4. Оцінка стану повітряного середовища

Для оцінки стану повітряного середовища вцілому запропонований ряд комплексних показників забруднення атмосфери (сумісно з декількома забруднюючими речовинами). Найпоширенішим є комплексний індекс забруднення атмосфери (ІЗА). Його розраховують як суму нормованих за ГДК_сд і приведених до концентрації діоксиду сірки середнього вмісту різних шкідливих речовин:

; (2.1)

де: – одиничний індекс забруднення для і-тої речовини;

– середня концентрація в повітрі і-тої речовини;

– гранично допустима концентрація середньо­до­бова для і-тої речовини;

– безрозмірна константа приведення ступеня шкідли­вості і-тої речовини до шкідливості діоксиду сірки, яка залежить від того, до якого класу небезпечності належить забруднююча речовина.

Класи небезпечності	1	2	3	4
Константа	1,7	1,3	1,0	0,9

Примітка: усі нормовані речовини (ГОСТ12.1.007-76 зі зміною №1 від 01.01.82) поділені на класи небезпечності див.табл.2.1.

Таблиця 2.1

Класи небезпечності нормованих речовин

Клас небезпечності	Ступінь небезпечності	Величина ГДК, мг·м^-3
І	Надзвичайно небезпечні речовини	≤ 0,1
ІІ	Високонебезпечні речовини	0,1 – 1,0
ІІІ	Помірнонебезпечні речовини	1,0 – 10,0
ІV	Малонебезпечні речовини	> 10,0

В теперішній час, у зв’язку з розвитком промисловості, зростанням процесів урбанізації створюються умови надходження в навколишнє середовище і організм людини одночасно декількох шкідливих хімічних речовин. У зв’язку з цим з’явилося таке поняття, як комбінована дія хімічних речовин.

Існують три основні типи комбінованої дії хімічних речовин:

• синергізм, коли одна речовина посилює дію іншої;

• антагонізм, коли одна речовина послаблює дію іншої;

• сумація або адитивна дія, коли дія речовин в комбінації сумується.

Накопичені токсикологічними дослідженнями дані свідчать про те, що в більшості випадків промислові викиди і скиди шкідливих речовин в комбінації діють за типом сумації, тобто дія їх додається. Це важливо враховувати при оцінці якості повітряного середовища.

Для співставлення даних про забрудненість декількома речовинами атмосферного повітря різних міст або районів міста комплексні індекси забруднення атмосфери мають бути розраховані для однакової кількості (n) домішок.

У випадку присутності в атмосферному повітрі декількох речовин, які мають здатність до сумарної дії, сума їх концентрацій не повинна перевищувати одиниці при розрахунку за виразом:

(2.2)

де: – фактичні концентрації речовин в атмосферному повітрі;

– гранично допустимі концентрації цих речовин.

В таблиці 2.2. наведено ГДК деяких найбільш поширених шкідливих речовин. Як видно навіть з цього невеликого переліку, нижня межа токсичності шкідливих речовин, тобто їх ГДК, дуже відрізняються.

Таблиця 2.2