### Тема 17. Качество и мониторинг окружающей природной среды

17.1. Оценка качества природной среды

Экологические права человека, экологическая экспертиза, гражданская и уголовная ответственность физических и юридических лиц за загрязнение, экологический риск. Дифференциация этих понятий зависит от оценки обществом состояния окружающей среды, нормативных показателей степени ее загрязнения.

В законе РФ “Об охране окружающей природной среды” вопросам нормирования качества посвящён самостоятельный раздел, включающий ст. 25-34. Раздел содержит критерии правомерности поведения субъектов экологических правоотношений, определяет степень эффективности выполнения эколого-правового предписания.

В настоящее время используются разные нормативы качества окружающей природной среды, и функции их различны. Одни дают оценку среды обитаниячеловека, другие-лимитируют вредные воздействия на природу. Однако их объединяет общность целей, так как они определяют качество не социальной, а природной среды.

Под качеством природной среды понимают такое состояние ее экологических систем, при котором постоянно обеспечиваются обменные процессы энергии и веществ между природой и человеком на уровне, обеспечивающем воспроизводство жизни на Земле. Качество среды до активного вмешательства человека поддерживалось самой природой путем саморегуляции, самоочищения от загрязнений нетехногенного происхождения. В основе такого самоочищения и саморегуляции лежит принцип безотходности процессов, происходящих в природных циклах. Это значит, что конечный продукт одного служит сырьем для следующего природного цикла.

Например, анаэробные процессы в почве, способствующие гниению органических остатков, минерализация твердых веществ или растворение минералов являются условием обеспечения ее плодородия. В следующем цикле при наличии влаги, определенного газового состояния атмосферы создаются условия для интенсивного роста растений, которые поедают в дальнейшем животные. Остатки растений и животных, попадая в почву, снова перегнивают и являются источником накопления углерода и органических соединений в почве, также способствующих повышению ее плодородия. При этом идет воспроизводство всего живого на Земле, начиная от бактерий и грибков и кончая растительным и животным миром. Причем уровень воспроизводства не остается постоянным, а саморегулируется климатическими и другими природными условиями.

Человеческое производство, в отличие от природного построено на отходной технологии. Конечный продукт, получаемый человеком в результате технологического процесса, используется им нерационально. Из 100% основного продукта около 90%, а иногда и более выбрасывается человеком в отходы, которые не могут затем быть сырьем для природных процессов (циклов). Это приводит к накоплению на поверхности Земли инертных (неусвоемых) или вредных материалов.

Воздействие человека на природную среду и негативные последствия его деятельности создали в цивилизованном обществе проблему регулирования качества среды, в которой живет и проявляет себя человек.

####

Нормирование качества окружающей природной среды - это процесс разработки и придания юридической нормы научно обоснованным нормативам в виде показателей предельно допустимого воздействия человека на природу или среду обитания.

####

Норма - это мера воздействия. Предельно допустимой нормой является законодательно устанавливаемые допустимые размеры воздействия человека на окружающую среду.

####

Нормативы качества - предельно допустимые нормы воздействия на окружающую среду антропогенной деятельности человека (хозяйственной, рекреационной и т. п.).

В соответствии с Законом к содержанию нормативов предьявляют следующие требования:

- экологическая безопасность населения;
- сохранение генетического фонда;
- обеспечение рационального использования и воспроизводства природных условий, устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Цель этих требований - обеспечить научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов как основы общественного прогресса.

Предельно допустимые нормы - это своего рода вынужденный компромисс, который позволяет и развивать хозяйство, и охранять жизнь и благополучие человека. Нормативы качества оценивают по трем показателям медицинским, технологическим, научно-техническим.

Медицинские показатели устанавливают пороговый уровень угрозы здоровью человека, его генетической программе; технологические показатели оценивают уровень установленных пределов техногенного воздействия на человека и среду обитания; научно-технические показатели оценивают возможность научных и технических средств контролировать соблюдение пределов воздействия по всем его характеристикам.

Вопрос о пороговой величине нормативов качества, т.е. предельно допустимого загрязнения или иного воздействия на окружающую природную среду, является дискуссионным.

Одни считают, что нормативы должны быть ориентированы на возможности промышленности и сельского хозяйства и не создавать препятствий для широкой экономической деятельности в условиях перехода к рынку. Другие настаивают на ужесточении экологических показателей на международном уровне. В Законе отражена средняя позиция. Нельзя идти на поводу у экономики, приспосабливаться под ее нынешние возможности, так как это может усугубить экологический кризис и привести к дальнейшей деградации природной среды. Однако экономика России еще не готова для ускоренного введения нормативов, существующих в экологически развитых странах. Следовательно, остается придерживается компромиссных решений, которые смогут создавать экономические и административно-правовые стимулы у хозяйствующих субъектов в обеспечении экологической безопасности и улучшения охраны окружающей среды.

Эти стимулы призваны обеспечивать экономический механизм охраны природной среды и нормативы качества окружающей природной среды.

Нормативы качества не относятся к числу правовых норм. Это нормы технического или технико-экономического характера и сами по себе они не обладают юридической силой. Такие нормы в виде научных рекомендаций, методических разработок есть в министерствах, ведомствах, научных и проектных учреждениях. Они помогают в решении тех или иных вопросов, но не являются обязательными для соблюдения.

Норматив становится обязательным и имеет юридическую силу с момента утверждения его компетентным органом. Для нормативов качества окружающей природной среды такими органами являются Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора при Правительстве РФ (Госкомсанэпиднадзор), Министерство природных ресурсов РФ и Государственный комитет РФ по охране окружающей среды (Госкомэкология).

Закон юридически закрепляет основные требования к нормативам качества, виды нормативов качества, органы, их утверждающие, обязанности их выполнения и соблюдения, последствия за их невыполнение. Что касается самих нормативов как технических норм , то они не входят в содержание закона, а публикуются в специальных нормативных справочниках и изданиях.

Все нормативы качества окружающей природной среды делятся на три вида (группы): санитарно-гигиенические, производственно-хозяйственные, комплексные.

17.2. Санитарно-гигиенические нормативы качества

Предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК). Санитарно-гигиенические нормативы это нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (химических, биологических); физических воздействий; санитарных защитных зон; предельно допустимых уровней радиационного воздействия. Цель нормативов- определить показатели качества окружающей среды применительно к здоровью человека. В настоящее время эта часть нормативов наиболее разработана.

В соответствии с законом РФ “Об охране окружающей среды” к данной группе нормативов можно отнести нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК); предельно допустимых уровней (ПДУ) воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей, нормативы предельно допустимых остаточных количеств вредных веществ в продуктах питания (нитратов в овощах, солей в питьевой воде).

В соответствии со ст. 26 Закона нормативы ПДК вредных веществ, а также вредных микроорганизмов и других биологических веществ устанавливают для оценки состояния окружающей природной среды.

Согласно Положению о порядке действия на территории РФ санитарных правил, утвержденных постановлением Совета Министров РСФСР от 1 июня 1991 г. № 375, санитарно-гигиеническое нормирование является составной частью основ обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Оно направлено на разработку научно обоснованных показателей безопасности и безвредности для здоровья человека факторов среды его обитания и условий его жизнедеятельности.

Санитарно-гигиеническое нормирование имеет самостоятельное значение в том смысле, что оно охватывает не только экологическую, но и производственную, жилищно-бытовую сферу жизни человека. Главная задача состоит в том, чтобы установить санитарные нормы и правила, обязательные для выполнения на всей территории РФ государственными и общественными структурами, предприятиями, организациями независимо от форм собственности и подчиненности, должностными лицами и гражданами.

Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора утверждает санитарные нормы и предельно допустимые уровни влияния на организм человека различных факторов среды его обитания.

Первые нормы ПДК вредных веществ для питьевой воды были утверждены в 1939 г. К 1991 г. число таких норм ПДК вредных веществ по атмосферному воздуху впервые были введены в 1951г. для 10 вредных веществ, к 1991г. их было уже 479. Впервые нормы ПДК вредных веществ в почве были введены в 1980г. В настоящее время они установлены для 109 вредных веществ.

Наряду с санитарными действуют нормативы ПДК по рыбохозяйственным водоемам, по чистоте атмосферного воздуха, для лесной растительности (6 норм ПДК), для поверхностных вод, вод, используемых для водопоя, полива растений.

Нормативы ПДК для вредных веществ едины и обязательны для всех предприятий независимо от форм собственности и подчиненности на территории России.

17.3. Мониторинг

В настоящее время употребляют два основных термина, касающихся оценки качества окружающей природной среды: мониторинг и контроль. Мониторинг- система наблюдения, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия. Мониторинг не исключает задачи управления качеством окружающей среды, тогда как контроль подразумевает не только наблюдение и получение информации, но и управление состоянием среды.

Виды мониторинга различают как по характеру, так и по методам или целям наблюдения. В соответствии с тремя типами загрязнений различают мониторинг глобальный, региональный, импактный, базовый; по способам- авиационный, космический, дистанционный, по задачам- прогностический.

Глобальный мониторинг предусматривает слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений. Региональный мониторинг охватывает отдельные регионы, в пределах которых наблюдаются процессы и явления, отличающиеся по природному характеру или по антропогенным воздействиям от естественных биологических процессов. Импактный мониторинг обеспечивает наблюдения в особо опасных зонах и местах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ. Базовый мониторинг – это слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные антропогенные воздействия. Для осуществления базового мониторинга используют удаленные от промышленных регионов территории, в том числе биосферные заповедники.

При мониторинге качественно и количественно характеризуется состояние воздуха, поверхностных вод, климатические изменения, свойства почвенного покрова, состояние растительного и животного мира. К каждому из перечисленных компонентов биосферы предъявляются особые требования и разрабатываются специфические методы анализа.

Методы химического и физического анализа позволяют определить качественный и количественный состав загрязняющих веществ в окружающей среде (в воздухе, почве, воде). Оценка устойчивости природных экосистем к различным видам загрязнений проводится методом биоиндикации. Биоиндикация – это обнаружение и определение антропогенных нагрузок по реакциям на них живых организмов и их сообществ. Объектами биоиндикационных исследований могут быть отдельные виды флоры или фауны, а также экосистемы.

Например, хвойные породы деревьев чувствительны к радиоактивному загрязнению, а многие представители почвенной фауны –к промышленному загрязнению. Хвойные леса используются для наблюдений в качестве критических экосистем.

Анализ наблюдений за такими объектами позволяет выявить экологические нарушения еще при таких уровнях загрязнения, которые не представляют опасности для населения, проживающего на окружающей территории.

Методы контроля в почвенном мониторинге. Почвенный покров накапливает информацию о происходящих процессах и изменениях, т.е. почва является своеобразным индикатором не только сиюминутного состояния среды, но и отражает прошлые процессы. Поэтому почвенный (агроэкологический) мониторинг имеет более общий характер и открывает большие возможности для решения прогностических задач. Основными показателями, которые оцениваются в процессе агроэкологического мониторинга, являются кислотность, потеря гумуса, засоление, загрязнение нефтепродуктами.

Кислотность почв оценивается по значению водородного показателя в водных вытяжках почвы. Значение рH измеряют с помощью pH-метра, иономера или потенциометра. Оптимальные диапазоны pH для растений от 5,0 до 7,5. Если кислотность, т. е. pH, меньше 5, то прибегают к известкованию почв, при pH более 7,5-8 используют химические средства для снижения pH.

В настоящее время контроль за содержанием гумуса входит в число первоочередных задач. Изменение количества органического вещества в почве не только связано с изменением почвенных свойств и их плодородия, но и отражает влияние внешних негативных процессов, вызывающих деградацию почв.

Содержание гумуса определяют по окисляемости органического вещества. К навеске почвы добавляют окислитель (чаще всего хромлик) и кипятят. При этом органическое вещество, входящее в состав гумуса, окисляется до CO2 и H2O. Количество израсходованного окислителя определяют либо титрометрическим методом, либо спектрофотометрическим. Зная количество окислителя, определяют количество органического вещества.

В последнее время применяют анализаторы углерода, в которых происходит сухое сжигание органического вещества в токе кислорода с последующим определением выделившегося CO2.

Антропогенное засоление почв проявляется при недостаточно научно обоснованном орошении, строительстве каналов и водохранилищ. Химически оно проявляется в увеличении содержания в почвах и почвенных растворах легкорастворимых солей – NaCL, Na2SO4, MgCL2, MgSO2. Самый простой метод обнаружения засоления основан на измерении электрической проводимости. Применяют определение электрической проводимости почвенных суспензий, водных вытяжек, почвенных растворов и непосредственно почв. Этот процесс контролируется путем определения удельной электрической проводимости водных суспензий с помощью специальных солемеров. При контроле за загрязнением почв нефтепродуктами определяют масштабы (площади) загрязнения, оценивают степень загрязнения, выявляют токсичные и канцерогенные загрязнения.

Первые две задачи решаются дистанционными методами, к которым относится аэрокосмическое измерение спектральной отражательной способности почв. По изменению окраски или плотности почернения на аэрофотоснимках можно определить размеры загрязненной территории, конфигурацию площади загрязнения, а по снижению коэффициента отражения оценить степень загрязнения. Степень загрязненности почв можно определить по количеству содержащихся в почве углеводородов при помощи методов хроматографии.

Методы контроля за состоянием загрязнения вод. Основными стандартными методами за состоянием загрязнения вод являются определение химического потребления кислорода (ХПК) и биохимического потребления кислорода (БПК). Химическое потребление кислорода – это величина, характеризующая общее содержание в загрязненной воде органических и неорганических восстановителей, реагирующих с сильными окислителями. Значение ХПК обычно выражают в единицах количества кислорода, расходуемого на окисление. БПК – это количество кислорода, требуемого для окисления находящихся в воде органических веществ в аэробных условиях в результате происходящих в загрязненной воде биологических процессов. При относительной простоте и доступности этих методов невозможно достичь высокой точности определения концентраций загрязнений. Такие соединения, как пиридин, бензол, толуол, не окисляются и определитель их наличие в пробе этими методами невозможно.

При анализе состава сточных вод все чаще применяют “многокомпонентные” методы анализа, которые позволяют определить широкий спектр химических веществ. К ним относятся атомно-эмиссионный, рентгеновский и хроматографический методы. Для этого выпускают C-, H-, N-анализаторы и другие приборы-автоматы.

Методы контроля за состоянием загрязнения атмосферы. Для анализа примесей, содержащихся в атмосфере, применяют приборы, называемые газоанализаторами. Газоанализаторы позволяют получить непрерывные по времени характеристики загрязнения воздуха и выявлять максимальные концентрации примесей, которые могут быть не зафиксированы при периодическом отборе проб воздуха по несколько раз в сутки.

Газоанализаторы различают по типам определяемых примесей (CO2, NO2), принципам действия, диапазону измеряемых концентраций. В этих приборах примеси, содержащиеся в воздухе, взаимодействуют сор специальными реагентами. Концентрации примесей определяют по характеру или показателям интенсивности реакции. Региональные инструментальные методы анализа основаны на автоматизированной системе контроля за загрязнением воздуха в промышленном регионе или на нескольких предприятиях. Такая автоматизированная система контроля позволяет получить по каналам связи (телефонным линиям) непрерывную информацию о концентрации примесей. Информация поступает от автоматических газоанализаторов, установленных в различных местах региона или вокруг крупных промышленных объектов, иногда на конкретных технологических установках. Информация, полученная по каналам автоматической телефонной сети, в центре сбора выводится на индикационное табло, а затем обрабатывается по специальной программе. Если в отдельных пунктах отмечается повышение концентраций примесей, то по данным о метеорологических параметрах (в частности о силе ветра) можно судить, чем это вызвано, и от какого источника поступают примеси, затем передать указания о необходимости сокращения выбросов данному источнику. Особое значение такие системы имеют для территориально- производственных комплексов, включающих многие предприятия различных типов, связанных единым технологическим циклом, сырьевыми, энергетическими и другими транспортными потоками. Глобальный мониторинг осуществляется в основном зондированием атмосферы. Для этого используют оптическую и радиолокационную аппаратуру, которая позволяет определить на разных высотах атмосферы такие загрязнения, как CO,CO2, CH4, NОx.

В настоящее время во всем мире повышенное внимание уделяется использованию и разработке лазеров для дистанционного анализа загрязнений атмосферы. Автоматизированные приборы на основе лазеров, выпускаемые серийно, получают все большее распространение. Приборы, представляющие собой сочетание лазера и локатора, называются лидерами. С их помощью изучают пространственное распределение примесей в воздухе. Лазерные аэрозольные спектрометры предназначены для исследования в автоматизированном режиме содержания аэрозолей (дымы, туманы) в воздухе как в городах, так и за их пределами. Лазерные устройства дифференциального сканирования успешно используются для измерения на уровне десятитысячных долей процента SO2 в движущихся за ветром потоках (хвоста) из труб промышленных предприятий и электростанций.

Все перечисленные системы и методы мониторинга окружающей среды служат для накопления и анализа информации о состоянии природной среды. Данные, полученные этими методами, используются для моделирования процессов в окружающей среде, составления научных прогнозов. На основе научных прогнозов вырабатываются практические рекомендации по совершенствованию охраны природы.

#### Тесты для проверки знаний

Выберите один или несколько правильных ответов

1. Наблюдения за воздушной средой отдельных предприятий относятся к ___________мониторингу

- локальному
- региональному
- глобальному
- континентальному

2. Глобальный мониторинг осуществляется на _______________ уровне

- биосферном
- региональном
- локальном
- территориальном

3. Комплекс наблюдений, оценки и прогнозов по выявлению изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенной деятельности называется…

- мониторингом
- прогнозом состояния атмосферы
- системой объектов метеорологической службы
- системой учета земельных ресурсов

4. Почвенный и растительный покров, животный мир, гидросфера и атмосфера являются объектами __________ мониторинга

- биосферного
- атмосферного
- импактного
- генетического

5. Слежение за мировыми процессами и явлениями в биосфере с помощью космической, авиационной техники и ПЭВМ, составление прогноза возможных изменений на Земле – это задачи _________ мониторинга

- глобального
- регионального
- национального
- биологического

6. Мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах называется…

- импактным
- базовым
- национальным
- авиационным

7. Обнаружение и определение антропогенных воздействий по реакциям на них живых организмов и их сообществ называется…

- биоиндикацией
- биоразнообразием
- экспертизой
- нормированием

8. Определение устойчивости природных экосистем к внешним воздействиям является целью…

- биологического мониторинга
- импактного мониторинга
- экологической экспертизы
- экологического аудита

9. Мониторинг, осуществляемый в пределах крупных регионов, геосистем, территориально-производственных комплексов, относится к…

- региональному
- экосистемному
- локальному
- социальному

10. Постоянное наблюдение и определение фоновых параметров современного состояния биосферы и сопоставление их с изменениями, вызванными антропогенным воздействием, являются задачами…

- биосферных заповедников
- санитарно-промышленных лабораторий
- передвижных экологических постов
- стационарных пунктов экологических наблюдений в крупных городах

11. Система повторяющихся наблюдений за отношением населения (общественного мнения) к экологическим проблемам называется…

- социально-экологическим мониторингом
- общественной экологической экспертизой
- социально-гигиеническим мониторингом
- эколого-аналитическим мониторингом

12. Обеспечение системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасности современной и достоверной информацией является целью…

- экологического мониторинга
- экологической экспертизы
- экологического нормирования
- экологического аудита

13. Обеспечение населения текущей и экстренной информацией о процессах, происходящих в воздухе, воде, почве и уровнях их загрязнения, является целью…

- мониторинга окружающей природной среды
- производственного экологического контроля
- общественного экологического контроля
- общественной экологической экспертизы

14. Мониторинг окружающей среды на уровне отдельной страны называется…

- национальным
- глобальным
- локальным
- импактным

15. Количество вредного вещества в единице массы или объема окружающей среды, при котором исключается неблагоприятное воздействие на человека и его потомство называется…

- предельно допустимой концентрацией
- предельно допустимым уровнем
- предельно допустимым выбросом
- предельно допустимым сбросом

16. Для установления допустимых выбросов газообразных веществ применяется экологический норматив…

- предельно допустимый выброс (ПДВ)
- предельно допустимая нагрузка (ПДН)
- предельно допустимый сброс (ПДС)
- предельно-допустимый уровень (ПДУ)

17. Для регламентирования сбросов жидких загрязняющих веществ в окружающую среду используют норматив…

- предельно допустимый сброс (ПДС)
- предельно-допустимый уровень (ПДУ)
- предельно допустимая нагрузка (ПДН)
- остаточная допустимая концентрация (ОДК)

18. Экологические нормативы качества окружающей среды устанавливаются в соответствии с…

- Законом Российской Федерации «Об охране окружающей среды»
- Законом Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха»
- Конституцией Российской Федерации
- Законом Российской Федерации «Об охране здоровья граждан»

19. Максимальное воздействие радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, которое не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений и их генофонда называют…

- предельно допустимым уровнем
- предельно допустимым выбросом
- предельно допустимой концентрацией
- предельно допустимым сбросом

20. Степень соответствия характеристик окружающей среды потребностям людей и технологическим требованиям отражает…

- качество окружающей природной среды
- экологическое состояние атмосферного воздуха
- полноту информации о состоянии окружающей среды
- уровень инженерной защиты окружающей среды

21. Нормирование качества окружающей природной среды – это…

- установление пределов, в которых допускается изменение ее естественных свойств
- устранение факторов среды, опасных для человека
- изменение среды в соответствии с потребностями человека
- установление степени ответственности за ее разрушение

22. Установление показателей качества природной среды и предельно допустимых воздействий на нее – это…

- экологическое нормирование
- экологическая экспертиза
- экологический мониторинг
- экологическое страхование

23. Количественные или качественные показатели природных объектов, имеющие юридическую значимость, называются…

- экологическими стандартами
- параметрами окружающей среды
- экологическими законами
- экологическими лицензиями

24. Основной группой экологических стандартов в России являются…

- государственные стандарты
- отраслевые нормативы
- экологические сертификаты
- экологические лицензии

25. Международные стандарты качества в области охраны окружающей среды Госстандартом России принимаются специальной серией…

- ИСО 14000
- ОНД-86
- НРБ-76/87
- СанПиН-86
- мг/л
- мг/дм3
- мг/г

26. Впервые в мире предельно-допустимые концентрации вредных веществ в воздухе (ПДКр.з.) включены в санитарное законодательство в середине 20-х гг. в…

- СССР
- Германии
- Франции
- Китае