Основные понятия и определения
Приведенные в этом разделе сведения, вероятно, покажутся многим читателям знакомыми (если не очевидными).
Однако практика работы сети независимого экологического мониторинга, да и просто чтение разнообразных отчетов, статей, заметок в СМИ свидетельствуют о том, что именно непонимание системы нормирования приводит к появлению досадных ошибок в интерпретации интересного фактического материала.
воздействием
Экологическое нормирование
Как экологическое, так и санитарно-гигиеническое нормирование основаны на знании эффектов, оказывемых разнообразными факторами воздействия на живые организмы. Одним из важных понятий в токсикологии и в нормировании является понятие вредного вещества 1 .
В специальной литературе принято называть вредными все вещества, воздействие которых на биологические системы может привести к отрицательным последствиям. Кроме того, как правило, все ксенобиотики (чужеродные для живых организмов, искусственно синтезированные вещества) рассматривают как вредные.
Порог вредного действия
Нормативы, ограничивающие вредное воздействие, устанавливаются и утверждаются специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, санитарно-эпидемиологического надзора и совершенствуются по мере развития науки и техники с учетом международных стандартов [12].
Отметим, что утвержденные в СССР нормативы были весьма жесткими, но редко соблюдались на практике. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации.
Предельно допустимые концентрации (ПДК)
комбинированное действие
временно допустимые концентрации (ВДК)
Постановлением № 1 от 06.02.92 Госкомитета санитарно-эпидемиологического надзора РФ
токсичностью
токсической дозы
Различают среднесмертельные (ЛД 50 ), абсолютно смертельные (ЛД100 ), минимально смертельные (ЛД0-10 ) и др. дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта — в данном случае, смерти, в группе подопытных животных. Следует иметь в виду, что величины токсических доз зависят от путей поступления вещества в организм [11].
Доза ЛД 50 (гибель половины подопытных животных) дает значительно более определенную в количественном отношении характеристику токсичности, чем ЛД100 или ЛД0 . В зависимости от типа дозы, вида животных и пути поступления, выбранных для оценки, порядок расположения веществ на шкале токсичности может меняться. Величина токсической дозы не используется в системе нормирования.
Ветеринарно-санитарная экспертиза мяса диких промысловых животных ...
... орудиями и способами предусматривает административную и уголовную ответственность. 1.2 Морфологический и химический состав мяса диких промысловых животных и пернатой дичи В зависимости от вида диких животных их ... качества и ветеринарно-санитарного состояния мяса и органов диких животных и пернатой дичи. При доставке мяса( туш, тушек) владелец должен предоставитьего для ветеринарно санитарной ...
научно-технические нормативы
Научно-техническое нормирование
Постановлением Правительства РФ от 3 августа 1992 года № 545 принят «Порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов».
Нормирование качества воздуха
качеством атмосферного воздуха
производственной
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны
Как следует из определения, ПДК рз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на взрослую работоспособную часть населения в течение периода времени, установленного трудовым законодательством. Совершенно недопустимо сравнивать уровни загрязнения селитебной зоны с установленными ПДКрз , а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.
Предельно допустимая концентрация максимально разовая
Таблица 3. Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ [11]
| Вещество | ПДKсс , мг/м3 | ПДKмр , мг/м3 | vПДKрз , мг/м3 |
| Азота оксид (II) | 0,06 | 0,6 | 30 |
| Kобальта сульфат | 0,0004 | 0,001 | 0,005 |
| 4-хлоранилин | 0,01 | 0,04 | 0,30 |
Понятие ПДК мр используется при установлении научно-технических нормативов — предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ. В результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКмр .
Предельно допустимая концентрация среднесуточная
В Приложении 2 приведены таблицы ПДК мр и ПДКсс для многих загрязняющих веществ, а также некоторые международные нормативы и стандарты качества атмосферного воздуха (раздел 2.2).
Предложен ряд комплексных показателей загрязнения атмосферы (совместно несколькими загрязняющими веществами); наиболее распространенным и рекомендованным методической документацией Госкомэкологии, является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).
Его рассчитывают как сумму нормированных по ПДК сс и приведенных к концентрации диоксида серы средних содержаний различных веществ:
,
Y i
q cpi
ПДК cсi
c i
| Классы опасности | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Константа сi | 1,7 | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами атмосферы разных городов или районов города комплексные индексы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества (n) примесей. При составлении ежегодного списка городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферы для расчета комплексного индекса Y n используют значения единичных индексов Yi тех пяти веществ, у которых эти значения наибольшие [5].
В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных примесей на растительность. Так, установлено, что хвойные породы деревьев, лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воздухе кислых газов, в первую очередь, сернистого ангидрида. Исследователи предлагают установить предельно допустимые концентрации для диких видов с тем, чтобы использовать эти нормативы при оценке ущерба и ограничении воздействия на особо охраняемые природные объекты. Однако широкое применение чувствительность растений нашла лишь в биологическом мониторинге; экологическое нормирование состояния атмосферного воздуха на практике фактически не реализовано.
Нормирование качества воды
СанПиН 2.1.4.559-96, По санитарному признаку, СанПиН 2.1.4.544-96
Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв ) — это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования [11].
Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей
| Вещество | ПДKвр , мг/дм3 | ПДKв , мг/дм3 |
| Ртути неорганические соединения (по Hg) | 0,0001 | 0,0005 |
| Аммония фторид (по фтору) | 0,05 | 0,7 |
| Триэтаноламин | 0,01 | 1,0 |
Таблицы ПДК в , ПДКвр , а также некоторые международные нормативы и стандарты качества воды приведены в Приложении 2 (раздел 2.3).
При интерпретации результатов мониторинга состояния водной среды важно знать, к какому типу водных объектов отнесены река, озеро, водохранилище, и использовать для оценки ситуации соответствующие нормативы.
В гидрохимической практике используется и метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения.
К i
| Ki =Ci /ПДКi ; |
| Hi =N ПДКi /Ni ; |
| Bi =Ki ·Hi , |
С i
i
рыбохозяйственного назначения [11;5];
N ПДКi — число случаев превышения ПДК по i -му ингредиенту;
N i
Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна 11, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ).
Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов. По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды [5].
Также оценка качества воды и сравнение современного состояния водного объекта с установленными в прошлые годы характеристиками проводятся на основании индекса загрязнения воды по гидрохимическим показателям (ИЗВ).
Этот индекс представляет собой формальную характеристику и рассчитывается усреднением как минимум пяти индивидуальных показателей качества воды. Обязательны для учета следующие показатели: концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН и биологическое потребление кислорода БПК 5 (Приложение 5).
Нормирование качества почвы
ГОСТом 17.4.1.03-84. Охрана природы. Почвы. Термины и определения химического загрязнения [18], Предельно допустимая концентрация в пахотном слое почвы
Нормативы ПДК п разработаны для веществ, которые могут мигрировать в атмосферный воздух или грунтовые воды, снижать урожайность или ухудшать качество сельскохозяйственной продукции. Таблицы ПДКп , а также некоторых нормативов, принятых в Германии, приведены в разделе 2.4 Приложения 2.
В настоящее время в Институте экологии человека проводятся исследования, направленные на обоснование индивидуальных нормативов ПДК п для различных типов почв. Таким образом, в ближайшее время следует ожидать того, что особенности миграции и трансформации вредных веществ в почвах будут отражены в системе нормирования.
К с
Коэффициент концентрации определяется как отношение реального содержания элемента в почве С к фоновому С ф :
| Кс =С/Сф. |
К сi
n — число учитываемых элементов.
Суммарный показатель загрязнения может быть определен как для всех элементов в одной пробе, так и для участка территории по геохимической выборке.
Z c
Таблица 5. Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю [5]
| Kатегории загрязнения почв | Величина Zс | Изменение показателей здоровья населения в очагах загрязнения |
| Допустимая | меньше 16 | Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимум функциональных отклонений |
| Умеренно опасная | 16-32 | Увеличение общего уровня заболеваемости |
| Опасная | 32-128 | Увеличение общего уровня заболеваемости, числа часто болеющих детей, детей с хрони-ческими заболеваниями, нарушениями функционирования сердечно-сосудистой системы |
| Чрезвычайно опасная | больше 128 | Увеличение заболеваемости детского населения, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение случаев токсикоза при беременности, преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофий новорожденных).
|
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания
При разработке нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в продуктах питания учитываются материалы по токсикологии и гигиеническому нормированию данных веществ в различных объектах природной среды (в воздухе, воде, почве), а также информация о естественном содержании различных химических элементов в пищевых продуктах.
Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДКпр ) — это концентрация вредного вещества в продуктах питания, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека [11].
Санитарно-гигиеническое нормирование загрязненности пищевых продуктов касается главным образом пестицидов, а также тяжелых металлов и некоторых анионов (например, нитратов).
Значения ПДК пр для некоторых хлорорганических соединений приведены в разделе 2.5 Приложения 2. Отметим, что при интерпретации результатов не следует использовать ПДКпр как стандарт, принятый для любых объектов биоты. Например, описание исследования накопления соединений ртути в тканях чаек не может заканчиваться выводами о превышении ПДКпр . Целесообразнее обращаться к литературным сведениям о накоплении ртути в аналогичных объектах в фоновых и в хорошо изученных загрязненных районах.
Таблица 6. Классы опасности химических соединений в зависимости от характеристик их токсичности [11]
| Показатели | Kлассы опасности | |||
| I
чрезвычайно опасные |
II высокоопасные |
III
умеренно опасные |
IV
малоопасные |
|
| ПДK рз , мг/м3 | меньше 0,1 | 0,1-1,0 | 1-10 | больше 10 |
| ЛД 50 при введении в желудок, мг/кг массы тела | меньше 15 | 15-150 | 150-5000 | больше 5000 |
Классы опасности химических соединений
В зависимости от токсичности все химические соединения могут быть подразделены на 4 класса опасности (табл. 6).
Учет класса опасности позволяет дифференцированно подходить к обоснованию необходимых профилактических мероприятий (например, к мерам безопасности при работе с различными веществами), а также предварительно оценивать сравнительную опасность воздействия тех или иных веществ на организм человека.
Нормирование воздействия
Научно-технические нормативы воздействия на окружающую среду разрабатываются для хозяйственных объектов в форме проектов томов предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС) [19].
Предельно допустимый выброс (ПДВ)
Наряду с максимальными разовыми (контрольными) значениями ПДВ (г/с), устанавливаются производные от них годовые значения ПДВ г (т/г), для отдельных источников и предприятия в целом с учетом временной неравномерности выбросов, в том числе за счет планового ремонта технологического и газоочистного оборудования.
Если значения ПДВ по причинам объективного характера не могут быть достигнуты, для таких предприятий устанавливаются значения временно согласованных выбросов вредных веществ (ВСВ) и вводится поэтапное снижение показателей выбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ.
Общественный экологический мониторинг может решать задачи оценки соответствия деятельности предприятия установленным значениям ПДВ или ВСВ путем определения концентраций загрязняющих веществ в приземном слое воздуха (например, на границе санитарно-защитной зоны).
предельно допустимый сброс (ПДС)
ПДС устанавливаются для каждого источника загрязнения и каждого вида примеси с учетом их комбинированного действия. В основе определения ПДС (по аналогии с ПДВ) лежит методика расчета концентраций загрязняющих веществ, создаваемых источником в контрольных пунктах — расчетных створах — с учетом разбавления, вклада других источников, перспектив развития (проектируемые источники) и т.д.
Общий принцип установления ПДС — величина ПДС должна гарантировать достижение установленных норм качества воды (санитарных и рыбохозяйственных) при наихудших условиях для разбавления в водном объекте.
хозяйственно-питьевых
рыбохозяйственных
Для сбросов сточных вод в черте населенного пункта в соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» ПДС устанавливаются, исходя из отнесения нормативных требований к самим сточным водам. При этом следует руководствоваться тем, что использование водных объектов в черте населенных мест относится к категории коммунально-бытового водопользования.
временно согласованные сбросы вредных веществ (ВСС)
Лимитирование размещения твердых промышленных отходов (разработка проектов лимитов размещения) осуществляется на основании «Временных правил охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в РФ». При этом под организованным размещением отходов понимаются регламентированные и осуществляемые в соответствии с установленными нормами и правилами процессы выделения, концентрирования, сбора, транспортировки, накопления, временного хранения отходов, предусматривающего возможность их дальнейшего использования, переработки, или ликвидации, захоронения [3].
Нормирование в области радиационной безопасности
Основные понятия и определения
В природе существует три основных вида радиоактивного излучения — альфа, бета и гамма [20].
Гамма-излучение
Бета-излучение
Альфа-излучение
Процесс радиоактивного распада (перехода радиоактивного элемента в другой химический элемент) сопровождается излучением одного или нескольких видов. В соответствии с тем, какой вид излучения характерен для радиоактивного распада данного изотопа, выделяют гамма-активные изотопы (например, цезий-137), бета-излучатели (например, стронций-90) и альфа-излучатели (например, большинство изотопов плутония).
активность
Интенсивность альфа- и бета-излучения может быть охарактеризована активностью на единицу площади (с -1 ·м-2 ).
Интенсивность гамма-излучения характеризуется мощностью экспозиционной дозы.
Экспозиционная доза
Весьма популярна также внесистемная единица экспозиционной дозы — рентген. Это — доза гамма-излучения, при которой в 1 см 3 воздуха при нормальных физических условиях (температура 0о С и давление 760 мм рт.ст.) образуется 2,08·109 пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количества электричества.
Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и выражается в Кл/кг·сек (в СИ) или в Р/ч (во внесистемных единицах).
Наиболее адекватный способ описания степени радиоактивного загрязнения местности — это плотность загрязнения. Плотность загрязнения представляет собой активность на единицу площади (с учетом изотопного состава).
Этот способ, однако, весьма трудоемок, требует проведения лабораторных анализов и не всегда может быть использован для оперативной оценки. Обычно такая оценка производится с помощью методов полевой дозиметрии.
При этом используемые приборы, методы и единицы измерения зависят от типа загрязнения. Мерой загрязнения гамма-излучателями является мощность экспозиционной дозы; бета-загрязнение характеризуется плотностью потока бета-частиц. Оценка степени загрязнения альфа-излучателями в полевых условиях невозможна.
| Как правило, при техногенном загрязнении в окружающую среду поступает смесь радионуклидов, среди которых есть все типы излучателей. Поэтому в первом приближении степень опасности может быть оценена по уровню гамма-фона. Тем не менее, в ряде случаев такая оценка неприменима. Если в сбросах предприятия содержатся, главным образом, бета-излучающие радионуклиды, то радиационная ситуация не может быть охарактеризована через величину экспозиционной дозы даже на качественном уровне. Например, загрязнение рукава реки Т., в который осуществляется сброс с химического комбината С., характеризуется весьма высокими уровнями бета-излучения, в то время как гамма-фон, в основном, близок к нормальному [21]. |
В то же время, населению, как правило, в качестве характеристики загрязнения сообщается (в т. ч. и через средства массовой информации) только мощность экспозиционной дозы. Эта величина, однако, является лишь одной из характеристик радиационной ситуации. Существует множество искусственных радиоактивных изотопов, которые практически не испускают гамма-квантов, но при этом являются очень опасными источниками излучения. Мощность экспозиционной дозы, определяемая при помощи гамма-дозиметра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.
Система нормирования в области радиационной безопасности , Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения»
Оба документа служат для обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.
В системе нормирования используются следующие основные понятия [20]:
Поглощенная доза
За единицу поглощенной дозы облучения принимается грей (джоуль на килограмм) — поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр = 1 Дж/кг).
Эквивалентная доза.
Единицей эквивалентной дозы является зиверт — доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биологической ткани, создающая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения.
Эффективная эквивалентная доза.
Закон «О радиационной безопасности населения» [22] устанавливает допустимую дозовую нагрузку на население на уровне 1 мЗв/год.
В соответствии с НРБ-96 [23], устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:
- персонал (подразделяемый на группы А и Б);
- все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.
В условиях нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения установлены дозовые пределы для различных групп (Табл. 7).
Таблица 7. Основные дозовые пределы
| Нормируемые величины | Дозовые пределы | |
| лица из персонала (группа А) | лица из населения | |
| Эффективная доза | 20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год | 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год |
| Эквивалентная доза за год в: | ||
| хрусталике | 150 мЗв | 15 мЗв |
| коже | 500 мЗв | 50 мЗв |
| кистях и стопах | 50 мЗв | 500 мЗв |
нормальной эксплуатации
Как отмечалось выше, Нормы радиационной безопасности (НРБ) регламентируют допустимые уровни воздействия радиации на человека. На основе этих норм разрабатываются нормативные документы, регламентирующие порядок обращения с различными источниками ионизирующего излучения, подходы к защите населения от радиации и т.п. В настоящее время действуют Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87 [24а], основанные на ранее действовавших нормативных документах (в частности, НРБ-76/87).
Эти правила, в частности, содержат требования по:
- обеспечению радиационной безопасности персонала учреждений и населения, а также по охране окружающей среды от загрязнения радиоактивными веществами;
- учету, хранению и перевозке источников ионизирующего излучения;
- сбору, удалению и обезвреживанию твердых и жидких радиоактивных отходов.
Действие документа распространяется на любые предприятия и учреждения, независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности, где «производятся, обрабатываются, перерабатываются, применяются, хранятся, обезвреживаются и транспортируются естественные и искусственные радиоактивные вещества и другие источники радиоактивного излучения».
Тем, кто интересуется воздействием радиации на человека, будет интересно ознакомиться с работами «Радиация: дозы, эффекты, риск» [20], Джона Гофмана [25,26]. Кроме того, полезно иметь ввиду, что официальная позиция России в области радиологической защиты строится на публикациях Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ).
Часть этих публикаций переведена на русский язык [27, 27а, 28].
Примечания
1 Дальнейшее изложение посвящено нормированию воздействия химических факторов (вредных веществ).
Вопросы нормирования воздействия радиационных факторов рассматриваются в специальном разделе.
ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ)
3 СИ — международная система единиц.
