Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Основы экологической экспертизы

Интегральные показатели техногенных воздействий

В Российской Федерации на уровне нормативного документа существуют только несколько схем индикации состояния среды. Это прежде всего критерии устойчивого лесопользования и Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия.

В последнем документе предусмотрен единый подход, позволяющий классифицировать обследуемые территории с их спецификой по степени экологического неблагополучия, и определен порядок поэтапного проведения оценки экологического состояния территории. Он не предназначен для использования как региональная система индикаторов, но подбор индикаторов из имеющегося списка позволяет придать им юридический статус гораздо быстрее, чем для вновь разработанных показателей.

Ниже дается аннотированный обзор данных нормативов и перечень выбранных региональных экологических индикаторов (РЭИ). В соответствии с вышеназванными Критериями экологическая обстановка классифицируется по возрастанию степени экологического неблагополучия в городах и на территориях следующим образом:

  • • относительно удовлетворительная;
  • • напряженная;
  • • критическая;
  • • кризисная (зона чрезвычайной экологической ситуации);
  • • катастрофическая (зона экологического бедствия). Экологическая оценка изменения среды обитания в городе характеризуется:
  • • состоянием здоровья населения;
  • • уровнем загрязнения атмосферного воздуха (химического, биологического);
  • • уровнем загрязнения питьевой воды и источников питьевого и рекреационного назначения (химического, биологического);
  • • загрязнением почв селитебных территорий (химическое, биологическое, радиоактивное);
  • • системой обращения с отходами.

Экологическая оценка изменения природной среды территории характеризуется:

  • • уровнем загрязнения воздушной среды;
  • • загрязнением водных объектов, истощением ресурсов вод, деградацией водных экосистем;
  • • степенью деградации почв;
  • • уровнем угнетения растительности;
  • • биоразнообразием животного мира.

Загрязнение воздушной среды. Основными показателями загрязнения атмосферного воздуха являются критические нагрузки и критические уровни загрязняющих веществ. Под ними понимают максимальные значения выпадений или, соответственно, концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, которые не приводят к вредным воздействиям на структуры и функции экосистемы в долговременном плане. Критические уровни, максимально допустимые для серы и азота, опубликованы в 1995 г. для всех стран Европы по ЕМЕП-сети1 150 х 150 км. В табл. 6.3 приведены критические значения диоксида серы, диоксида азота, фторида водорода и озона, влияющих на наземную растительность, а также критические нагрузки по соединениям серы, азота и ионов водорода, влияющие на лесные и водные экосистемы для европейской части России.

ЕМЕП — совместная программа наблюдения и оценки распространения загрязнителей воздуха на большие расстояния в Европе.

Критерии загрязнения атмосферного воздуха по веществам, влияющим на наземную растительность и водные экосистемы

Показатели

Зона

экологического

бедствия

Зона

чрезвычайной

экологической

ситуации

Норма

Время воздействия

Критические уровни для наземной растительности, мг/м3

802

> 0,2

0,1-0,2

< 0,02

Среднегодовое

N0,

> 0,3

0,2-0,3

< 0,03

Среднегодовое

НР

>0,02

0,01-0,02

< 0,002

Долговременное

Озон

> 1,5

1,0-1,5

< 0,15

Максимальная за 1 ч

> 0,6

0,4-0,6

< 0,06

Средняя за 3 ч

Критические нагрузки для лесных и водных экосистем, г/м3 в год

Соединения серы

> 5,0

3,0-5,0

< 0,32

Северные и центральные районы

Соединения азота

> 4,0

2,0-4,0

< 0,28

То же

Ионы водорода

> 300

200-300

< 20,0

То же

Оценка качества атмосферного воздуха в нашей стране проводится по двум наиболее широко используемым критериям: индексу загрязнения атмосферы (ИЗА) и комплексному показателю загрязнения атмосферного воздуха (Р).

Индекс загрязнения атмосферы рассчитывается по пяти основным загрязняющим веществам (сумма средних концентраций, нормированных на ПДК среднесуточные, с учетом класса опасности). Применяется пятибалльная шкала оценок: удовлетворительная ситуация (ИЗА < 5); относительно напряженная (от 6 до 15); существенно напряженная (от 16 до 50); критическая (от 51 до 100); катастрофическая (свыше 100).

Комплексный показатель Р рассчитывается по среднегодовым концентрациям для любого числа ингредиентов по аналогичным принципам с применением коэффициента изоэффективности класса опасности веществ и с учетом эффекта частичной суммации их токсического действия. Его значения табулированы в шесть градаций: от допустимого уровня загрязнения до состояния экологического бедствия.

Загрязнение водных объектов. В качестве основных показателей оценки состояния поверхностных вод выбраны токсичные, приоритетные загрязняющие вещества, в том числе обладающие свойствами накопления в органах и тканях гидробионтов. Критерии оценки степени химического загрязнения поверхностных вод при стабильном сохранении химического загрязнения в течение трех лет приведены в табл. 6.4. Широко применяется ПХЗ-10 — формализованный суммарный показатель химического загрязнения вод. Он рассчитывается как сумма значений концентраций, нормированных на ПДК рыбохозяйственных водоемов, для десяти загрязняющих веществ с максимальным превышением ПДК.

Расчет ПХЗ-10 производится по десяти соединениям, максимально превышающим ПДК по формуле

ПХЗ-10 = (С, / ПДК,) + 2 / ПДК2) +

+ (С3/ПДК3) + ... + (С4/ПДК4),

где С, — концентрации химических веществ в воде; ПДК, рыбохозяйственных водоемов.

Коэффициент донной аккумуляции (КДА) определяется по формуле

КДА = Сд о / Св,

где С, — концентрации загрязняющих веществ, соответственно, в донных отложениях и воде.

Критерии оценки степени химического загрязнения поверхностных вод при стабильном сохранении химического загрязнения в течение трех лет

Показатели

Зона

экологического

бедствия

Зона

чрезвычайной

экологической

ситуации

Удовлетворительная

ситуация

Основные показатели:

ПДК и ПХЗ-10

Химические вещества классов

опасности:

1-Н ПДК;

> 10

5-10

і

Ш-1У ПДК;

> 100

50-100

і

1-П ПХЗ-10;

> 80

35-80

і

Ш-1У ПХЗ-10

> 500

500

10

Дополнительные показатели

Запахи и привкусы, баллы

> 4

3-4

2

Нефть и нефтепродукты

Пленка темной окраски, занимающая 2/3 обозримой площади

Яркие полосы или пятна тусклой окраски

Отсутствуют

Показатели

Зона

экологического

бедствия

Зона

чрезвычайной

экологической

ситуации

Удовлетворительная

ситуация

pH

5,0-5,6

5,7-6,5

> 7,0

ХПК, мг 02

20-30

10-20

< 5,0

Растворенный кислород,

% насыщения

10-20

20-50

> 80

Нитриты, ПДК

> 10

> 5

< 1

Нитраты, ПДК

> 20

> 10

< 1

Соли аммония, ПДК

> 10

> 5

< 1

Фосфаты, ПДК

> 0,6

0,3-0,6

< 0,05

Минерализация в долях регионального уровня

3-5

2-3

Региональный уровень

КДА (донная аккумуляция)

> 104

103— 104

10

Кн(накопление в гидробионтах)

> 105

104— 1 о5

10

и»

ГО

Коэффициент накопления в гидробионтах Кн рассчитывается по формуле

где Сг — концентрация загрязняющих веществ в гидробионтах.

Усредненные значения критической концентрации некоторых загрязняющих веществ, (мг/л) составляют:

  • • медь — 0,001—0,003;
  • • кадмий — 0,008—0,02;
  • • цинк — 0,05—0,1;
  • • хлорированные углеводороды: ПХБ — 0,005; бенз(а)пирен — 0,0005.

При оценке состояния водных экосистем достаточно надежными показателями являются характеристики состояния и развития всех экологических групп водного сообщества. На практике оценка этих индикаторов представляет значительные сложности из-за нарушения рядов наблюдений и малого числа точек наблюдений. Основные показатели по фито- и зоопланктону, а также по зообентосу, характеризующие степень деградации пресноводных экосистем, представлены в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Критерии оценки состояния пресноводных экосистем1

Показатели

Зона экологического бедствия

Зона чрезвычайной экологической ситуации

Относительно

удовлетвори

тельная

ситуация

Основные показатели

Концентрация хлорофилла, мг/л

> 0,05

0,03-0,05

< 0,01

Среднелетняя биомасса фитопланктона, мг/л

> 100

50-100

< 10

Фитомасса нитчатых водорослей, мг/м3

> 3

2,6-3,0

< 2

Биотический индекс по Вудивису, баллы

< 1

1-2

>6

Олигохетный индекс (% от числа всего зообентоса)

> 100

86-100

< 50

1 ГОСТ 17.1.3.07—85 «Охрана природы. Гидросфера». Правила контроля качества воды водоемов и водотоков; Руководство по методам биологического анализа поверхностных вод и донных отложений / под ред. В.А. Абакумова. Л.: Гидрометеоиздат, 1983.

В системе Роскомгидромета для оценки состояния поверхностных водных объектов до недавнего времени применялся индекс загрязнения воды (ИЗВ). С его помощью сравнивали водные объекты между собой, выделяя семь классов качества воды. ИЗВ есть сумма нормированных к ПДК значений концентрации шести главных поллютантов: в качестве обязательных — БПК5 и растворенный кислород, а также четыре ингредиента с максимальными значениями. Оценка качества воды базировалась на сравнении со шкалой из семи градаций: от «очень чистая» (ИЗВ < 0,3) до «чрезвычайно грязная» (ИЗВ > 10,0). Она дополнялась санитарными показателями (коли-индекс, патогенные микроорганизмы).

В настоящее время эти оценки выполняют в интервалах удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ) в зависимости от количества критических показателей загрязненности (КПЗ), согласно РД 52.24.643-20021.

Значение УКИЗВ определяется по частоте и кратности превышения ПДК по нескольким показателям и может варьировать в водах различной степени загрязненности от 1 до 16 (для чистой воды — 0). Большему значению индекса соответствует худшее качество воды.

Сокращение ресурсов поверхностных вод. В качестве основного показателя оценки степени истощения водных ресурсов принята норма безвозвратного изъятия поверхностного стока — предельно допустимый объем безвозвратного изъятия, составляющий 10—20% среднемноголетнего значения естественного стока. Оценка объема безвозвратного изъятия стока проводится для замыкающих створов рек.

Подземные воды. Загрязнение подземных вод на участках зоны влияния хозяйственных объектов характеризуется концентрацией загрязняющих веществ и площадью области загрязнения. Оценивается содержание нитратов, фенолов, тяжелых металлов, нефтепродуктов, хлорорганики, бенз(а)пирена.

Загрязнение и деградация почв. Выбор критериев экологической оценки состояния почв определяется спецификой их местоположения, генезисом, буферностью, а также разнообразием их использования. В оценке экологического состояния почв основными показателями степени экологического неблагополучия являются критерии физической деградации, химического и биологического

Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. СПб.: Гидро-метеоиздат, 2003.

загрязнения, площадь выведенных из землепользования угодий в результате деградации почв (эрозия, дефляция, вторичное засоление, заболачивание). За комплексный показатель загрязнения почвы принимают фитотоксичность.

Признаком биологической деградации почв является угнетение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы, а также по более распространенному, но менее точному показателю — дыханию почвы. Кратность превышения предельно допустимых норм загрязняющих веществ в почве оценивается по их подвижным (растворимым) формам. Радиоактивное загрязнение оценивается по мощности экспозиционной дозы (мкР/час) и степени радиоактивного заражения (Беккерель/м2, Бк/м2).

Для оценки химического загрязнения широко используется показатель суммарного загрязнения почв Zc. Градации значений этого показателя были табулированы для следующих восьми элементов: Си, Ъъ, РЬ, Сф N1, Бе, Со, а категории загрязнения, сопоставленные с показателями здоровья населения, были утверждены в 1989 г. Главным санитарным врачом СССР в качестве нормативного документа. С тех пор оценка загрязнения почв по значениям Zc выполняется некорректно (для произвольного набора поллютантов).

Изменения геологической среды. Геодинамические показатели деформации геологической среды с экологическими последствиями могут быть представлены в форме интенсивности и масштаба проявления современного напряженно-деформированного состояния верхних частей литосферы. Эти показатели определяются параметрами критических скоростей деформации и масштабом ожидаемого сейсмического эффекта. При оценке аномальных техногенных деформаций в качестве предельного критического уровня геодинамического воздействия объектов используется величина деформации 0,00001 отн. ед. Этот уровень деформации может быть достигнут в локальных зонах в течение 15—30 лет, что соизмеримо с минимальными сроками эксплуатации особо ответственных объектов и сооружений.

Деградация наземных экосистем. Оценка степени деградации экосистемы проводится по критериям, которые определяют негативные изменения в структуре и функционировании экосистем и учитывают их пространственную дифференциацию по степени нарушенности, а также динамику процессов деградации.

При оценке экологического состояния территории учитывается как площадь проявления негативных изменений (поскольку при равной степени деградации участка территории возможность восстановления обратно пропорциональна его площади), так и пространственную неоднородность распределения участков разной степени деградации на исследуемой территории. Скорость деградации экосистем рассчитывается по рядам наблюдений за 5—10 лет.

Фитоценозы и флора. Растительность как биотический компонент любой природной экосистемы играет решающую роль в структурно-функциональной организации экосистемы и определении ее границ.

Фитоценоз не только весьма чувствителен к нарушениям окружающей среды, но и наиболее наглядно отражает изменение экологической обстановки территории в результате антропогенного воздействия. При этом учитываются негативные изменения как в структуре растительного покрова (уменьшение площади коренных ассоциаций, изменение лесистости), так и на уровне растительных сообществ и отдельных видов (популяций): изменение видового состава, ухудшение ассоциированности и возрастного спектра цено-популяпий.

Плотность популяции видов-индикаторов — один из важнейших показателей состояния экосистемы, высокочувствительный к основным антропогенным факторам. В результате антропогенного воздействия плотность популяции «отрицательных» видов-индикаторов снижается, а «положительных» видов-индикаторов — возрастает. Пороговым значением антропогенной нагрузки следует считать снижение (или повышение) плотности популяции вида-индикатора на 20%, а критическим значением — на 50%.

Одним из существенных параметров популяции является возрастной аспект — доля участия в ней особей разных возрастных состояний. Возрастные состояния устанавливают на основании комплекса морфологических признаков или абсолютного возраста в тех случаях, когда его определение не представляет особых затруднений.

Состояние растительности можно рассматривать как индикатор уровня антропогенной нагрузки на природную среду обитания (повреждение древостоев или хвои техногенными выбросами, уменьшение проективного покрытия и продуктивности пастбищной растительности). Изменение проективного покрытия происходит в результате антропогенного воздействия на растительность разных типов, главными из которых являются механическое нарушение фитоценоза (выпас, рекреация и т.д.) и химическое воздействие, приводящее к изменению жизненного состояния видовых популяций через изменение процессов метаболизма и водного баланса.

Уменьшение запаса древесины основных лесообразующих пород свидетельствует о процессе деградации лесных экосистем в результате неудовлетворительной лесохозяйственной деятельности. Лесные пожары приводят к деградации значительных площадей лесных экосистем. Обширные гари, на которых лес не восстанавливается в течение как минимум 10 лет, являются признаком необратимых изменений в экосистеме.

Изменение качественных и количественных характеристик растительного покрова могут быть объективно интерпретировано только в сравнении с естественным состоянием растительных сообществ. При этом под фоновыми понимают относительно ненарушенные участки, аналогичные по своим природно-ландшафтным характеристикам исследуемой территории.

Зооценозы. Критерии и индикаторы состояния животного мира рассматриваются на уровне зооценоза или отдельных популяций животных. При расчете изменений разнообразия как критерия оценок состояния зооценоза в целом необходимо учитывать, что данный критерий связан с оценкой обилия, а численность многих животных подвержена циклическим изменениям.

За временной шаг для оценки принимают десятилетние периоды сравнения. Индикатором могут быть как массово гнездящиеся птицы, так и, напротив, относительно редкий вид, имеющий экотопически узкий диапазон условий обитания (например, черный коршун).

При оценке изменения плотности популяции видов — индикаторов антропогенной нагрузки необходимо учитывать их различную реакцию на воздействие: популяции устойчивых видов будут увеличивать свою численность, а популяции видов, чувствительных к антропогенной нагрузке, — уменьшать ее.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы