книги / Основы общей экологии. Прикладная экология

2) источники высокочастотного излучения (частотой от 3 до 300 кГц), к которым относятся радиовещательные и телевизионные передаточные информационные устройства, производственные и индивидуальные устройства связи, средства направленной радиосвязи, навигационные и радиолокационные средства, технологическое оборудование, использующее СВЧ-излучение, устройства медицинской техники, использующие излучения ультразвуковой частоты, системы, производящие электроэнергию с помощью солнечных батарей [25].

Негативное воздействие электромагнитных полей на человека и компоненты экосистем прямо пропорционально мощности поля и времени облучения. Первые признаки отрицательного воздействия электромагнитного излучения на здоровье человека проявляются в виде быстрой утомляемости, раздражительности, в снижении общей работоспособности, появлении синдрома хронической усталости, однако при прекращении воздействия излучения все эти нарушения исчезают через две-три недели. Систематическое воздействие электромагнитного излучения может вызвать более стойкие последствия и привести к возникновению заболеваний, вызывая у человека замедление сердечного ритма, понижение кровяного давления, головные боли, изменение сознания, частичную потерю памяти [25].

Опыты по изучению воздействия электромагнитного излучения на высших животных показали, что эффект от такого воздействия может проявляться в виде подавления выработанных условных рефлексов, снижения чувствительности к звуку, а также изменения биопотенциала головного мозга.

5.6. Биологическое загрязнение

Биологическое (популяционно-биоценотическое) загрязнение представляет собой привнесение в экосистемы в результате антропогенного воздействия нехарактерных для них

91

видов живых макро- и микроорганизмов, ухудшающих условия существования естественных биотических сообществ и/или негативно влияющих на здоровье человека. Основными источниками биологического загрязнения являются сточные воды предприятий пищевой и кожевенной промышленности, недостаточно очищенные бытовые сточные воды, свалки, кладбища, поля орошения.

Наиболее опасными проявлениями биологического загрязнения окружающей среды являются эпидемии таких инфекционных болезней, как холера, чума или грипп, а также распространение паразитарных болезней – клещевого энцефалита и геморрагической лихорадки. Большой ущерб хозяйству может нанести и макробиологическое загрязнение, когда случайно интродуцированные в новые биоценозы животные становятся опасными вредителями и угрожают стабильности экосистем.

Вышеупомянутая угроза со стороны интродуцируемых видов животных и растений, а также прогресс в сфере биотехнологии и генной инженерии определяют актуальность проблем биологической безопасности, среди которых выделяют:

–генетические и экологические последствия преднамеренной и непреднамеренной интродукции животных и растений;

–попадание из лабораторий в окружающую природную среду микроорганизмов и биологических веществ, оказывающих вредное воздействие на биотические сообщества, здоровье человека и его генофонд;

–перенос генетической информации от домашних животных к диким видам;

–генетический обмен между дикими видами и подвидами, в том числе риск генетического загрязнения генофонда редких и исчезающих видов.

92

Контрольные вопросы

1.Почему для природных экосистем важно биоразнооб-

разие?

2.Каковы основные функции леса как экологической системы?

3.Какие вы знаете виды прямого антропогенного воздействия на леса?

4.Каковы прямые и косвенные причины сокращения биоразнообразия животного мира, связанные с человеческой деятельностью?

5.Что представляют собой отходы производства и потребления?

6.Каковы основные источники антропогенного шума

вгородах?

7.Какие вы знаете источники низкочастотного и высокочастотного электромагнитного излучения?

8.Что представляет собой биологическое загрязнение окружающей среды?

93

Раздел III

ЗАЩИТА И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Защита и охрана окружающей среды от негативного влияния хозяйственной деятельности человека – задача, требующая комплексного решения. Различают следующие аспекты охранных мероприятий, обеспечивающих соблюдение должного качества окружающей среды:

–юридический (разработка соответствующих законодательных актов); экономический (платное пользование, лицензирование хозяйственной деятельности и пр.);

–технический и технологический;

–организационный (государственный контроль за использованием и охраной ресурсов);

–экологический (нормирование, организация экологического мониторинга, создание охранных зон и сооружений

ит.п.).

Все природоохранные мероприятия так или иначе бази-

руются на принципе нормирования качества окружающей среды.

Совокупность условий и характеристик состояния среды, которые обеспечивают ее соответствие потребностям человека и находят свое отражение в таких показателях, как средняя продолжительность жизни, смертность и рождаемость, уровень заболеваемости населения, характеризует та-

кое понятие, как качество среды жизни человека.

Под нормированием качества среды понимают уста-

новление таких значений показателей качества, до которых допустимо изменение этих показателей. Следовательно,

норма загрязнения – это предельное наличие агента в среде,

которое допускается принятыми нормативными актами. Качество окружающей среды тем выше, чем ниже пороговая величина экологических нормативов. Имеет место тенденция

94

к снижению пороговых значение по мере повышения уровня развития общества, т.е. нормативы качества окружающей среды ужесточаются по мере развития цивилизации. Юридическим основанием для экологического нормирования являются Конституция РФ, а также федеральные законы («Об охране окружающей среды» № 7-ФЗ, «О санитарно-эпидемио- логическом благополучии населения» № 52-ФЗ, «Об охране атмосферного воздуха» № 96-ФЗ и др.)

Учет влияния химического загрязнения на здоровье человека осуществляется как при помощи различных международных, так и посредством национальных норм или нормативов. В мире наибольшее распространение получили нормативы, рекомендованные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).

Внашей стране в качестве экологических нормативов качества и воздействия на среду используются санитарно-

гигиенические и производственно-хозяйственные нормативы,

кроме того, для контроля и оценки состояния среды приме-

няются комплексные показатели.

Санитарно-гигиенические нормативы позволяют управ-

лять качеством окружающей среды, снижать негативное воздействие на здоровье человека и заболеваемость населения до приемлемого уровня.

Внашей стране статус государственных стандартов

вэтой области получили

•предельно допустимые концентрации (ПДК), определяющие максимальный уровень присутствия химических загрязняющих веществ в среде;

•предельно допустимый уровень (ПДУ) физических

воздействий (шума, вибрации, ионизирующих излучений и пр.).

Производственно-хозяйственные нормативы – норма-

тивы, позволяющие регулировать поступление вредных веществ в среду.

95

Поскольку в реальных условиях в окружающей среде одновременно присутствует не одно загрязняющее вещество, а несколько, то для оценки и контроля качества среды применяют различные комплексные показатели, которые позволяют учитывать одновременное присутствие в компонентах среды по крайней мере несколько загрязняющих веществ, в наибольшей степени определяющих (ухудшающих) ее качество.

В качестве основных мероприятий, направленных на инженерную защиту компонентов окружающей среды, рассматриваются архитектурно-планировочные решения, орга- низационно-технические, технологические (например, экологизация технологических процессов).

Глава 6. ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

6.1. Нормирование примесей в атмосфере

Для обеспечения необходимого качества атмосферного воздуха промышленные выбросы подлежат нормированию по каждому ингредиенту и для каждого источника выброса.

Основным показателем экологического нормирования ЗВ в атмосферном воздухе является предельно допустимая концентрация (ПДК).

ПДК – концентрация ЗВ в атмосферном воздухе, которая при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не оказывает негативного влияния на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. При определении ПДК учитывается не только влияние загрязняющего вещества на здоровье человека, но и его воздействие на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

96

Для санитарной оценки качества воздушной среды используется несколько видов ПДК вредных веществ: ПДК для рабочей зоны (ПДКр.з), среднесуточная (ПДКс.с) и макси- мально-разовая (ПДКм.р), последнюю устанавливают на основе рефлекторных реакций организма человека на присутствие в воздухе экотоксикантов.

ПДКр.з – предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в течение 8 часов за все время рабочего стажа какихлибо заболеваний или отклонений от нормы в состоянии здоровья, которые могли бы быть обнаружены современными методами исследования непосредственно во время работы или в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположены места постоянного или временного пребывания работающих.

ПДКм.р – максимально разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3, которая не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКс.с – среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация вредного вещества не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе приведены в табл. 6.1.

Нормирование промышленных выбросов в атмосферу ведется путем установления предельно допустимых выбросов (ПДВ) и ориентировочно безопасных уровней воздействия – ОБУВ.

ПДВ – количество выбросов i-й примеси от отдельных источников в единицу времени (г/с, т/год), при которых

97

в районе их расположения с учетом действия окружающих источников концентрация примеси не превышает ПДК.

ПДВ определяют для каждого источника загрязнения. Для неорганизованных выбросов и близкорасположенных мелких одиночных источников устанавливают суммарный ПДВ. В результате суммирования ПДВ отдельных источников загрязнения атмосферы определяют ПДВ для предприятия в целом.

Таблица 6.1 ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе

Наименование	ПДК, мг/м3		Наименование ве-	ПДК, мг/м3
вещества			щества
	м.р	с.с		м.р.	с.с
Азота оксид	0,4	0,06	Сероводород	0,008	–
Азотная кислота	0,4	0,15	Сероуглерод	0,03	0,005
Аммиак	0,2	0,04	Соляная кислота	0,2	0,1
Бензин нефтяной	5	1,5	Углерода оксид	5	3
Мышьяк	–	0,0003	Тетрахлорметан	4	0,7
Взвешенные	0,5	0,15	Уксусная кислота	0,2	0,06
вещества
Ртуть металличе-	–	0,0003	Уксусный ангидрид	0,1	0,03
ская
Углерод (сажа)	0,15	0,05	Фенол	0,01	0,006
Серная кислота	0,3	0,1	Фтора газообраз-	0,02	0,005
			ные соединения
Диоксид серы	0,5	0,05	Хлор	0,1	0,03

При установлении ПДВ необходимо учитывать перспективу развития предприятия, физико-географическое расположение и климатические условия местности, взаимное расположение предприятия и жилой застройки и т.д.

98

В тех случаях, когда установление ПДВ по объективным причинам невозможно, необходимо предусматривать мероприятия, направленные на поэтапное снижение выбросов, и определять ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) загрязняющего вещества.

Определение ПДВ основано на расчете рассеивания примесей от источника и максимальной концентрации вредного вещества (Сmax) в приземном слое воздуха при заданных (измеренных) условиях. Сmax не должна превышать ПДК.

Таким образом, ПДВi принимаются равными мощности выброса, если максимальная концентрация от источника (Сmax i) удовлетворяет условию

Сmax i + Сфi < ПДКi,

(6.1)

где Сmax i – максимальная концентрация примеси от источника выброса; Сфi – фоновая концентрация загрязняющего вещества.

При нескольких источниках загрязнения (крупные комбинаты, промзоны) или для неорганизованных источников (транспорт, передвижные установки) устанавливается суммарный показатель ПДВ.

Величина ПДВ определяется из условия

Сi + Cфi	≤1,	(6.2)
ПДКi

где Сi – концентрация вещества в воздухе, мг/м3. Максимальную приземную концентрацию ЗВ определя-

ют расчетом рассеивания выбросов в атмосфере в соответствии с нормативным документом ОНД-86 «Указания по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах промышленных предприятий» утвержденным Госкомгидрометом в 1986 г.

Концентрация ЗВ зависит от высоты трубы, условий рассеивания, скорости ветра, климатических факторов, объе-

99

ма выбросов. Зависимость изменения концентрации ЗВ от расстояния при рассеивании примесей из высоких труб представлена на рис. 6.1 [26].

Рис. 6.1. Зависимость изменения концентрации ЗВ от расстояния при рассеивании примесей в атмосфере: а – зона переброса факела; b – зона задымления; с – зона снижения концентрации загрязняющего вещества

Максимальная концентрация вредного вещества (Сmax) в приземном слое воздуха при заданных (измеренных) условиях определяется по формуле

Cmax =	AQFmnη	,	(6.3)
	H 2 3 V ∆T

где Н – высота источника выброса, м, для наземных источников Н принимается равной 2 м; Q – масса вредного вещества, выбрасываемого в воздух из источника загрязнения в ед. времени, г/с; А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, А изменяется от 120 до 250; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ. Для газообразных веществ, скорость упорядоченного оседания которых равна 0, коэффициент

100