Нормирование антропогенных нагрузок на окружающую среду — одно из важнейших теоретических направлений современной экологии и управления природопользованием. Очевидно, что разнообразные последствия хозяйственной деятельности человека для окружающей среды должны быть ограничены таким образом, чтобы природные (и природно-техногенные) системы могли справляться с этими воздействиями. В этом и состоит основная цель экологического нормирования и его разновидностей. Для выработки оптимальных норм техногенных воздействий необходимо найти границы устойчивости природных и природно-техногенных систем и разработать систему требований (стандартов хозяйственной деятельности) для природопользователей.
Экологическое нормирование - процесс установления предельно допустимых масштабов воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в целом или отдельные природные объекты, гарантирующий сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности.
Согласно Экологическому Кодексу Республики Казахстан глава 5, ст.45:
Экологическое нормирование заключается в установлении экологических нормативов качества, целевых показателей качества окружающей среды и нормативов допустимого антропогенного воздействия на окружающую среду.
Экологическое нормирование осуществляется государством в целях гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности государственного регулирования деятельности человека для предотвращения и (или) снижения ее вредного воздействия на окружающую среду и здоровье населения.
Государственный орган при разработке и утверждении нормативного правового акта или принятии ненормативного правового акта, в результате реализации которых оказывается и (или) может быть оказано воздействие на окружающую среду, обязаны, основываясь на принципе интеграции, учитывать необходимость достижения экологических нормативов качества и целевых показателей качества окружающей среды, установленных для соответствующих административно-территориальных единиц.
При осуществлении градостроительного планирования развития и застройки территорий не допускается размещение новых селитебных территорий в пределах зон, на которых не обеспечивается соблюдение экологических нормативов качества, направленных на охрану здоровья человека.
Законность решений, действий (бездействий) государственного органа или должностного лица, нарушающих требование пункта 3 настоящей статьи, может быть оспорена в порядке, установленном законодательством Республики Казахстан.
При этом человек также вовлечен в структуру природно-антропогенных систем и подвергается разнообразным воздействиям со стороны окружающей его среды. Для нормальной жизнедеятельности человека также необходимо установление границ допустимого воздействия на него с помощью санитарно-гигиенических нормативов.
Существуют разные подходы к определению границ устойчивости природных и природно-техногенных систем, к разработке границ допустимых воздействий на их компоненты и норм качества среды с точки зрения поддержания нормальной жизнедеятельности человека и других компонентов окружающей среды. Под экологическим нормированием в широком смысле понимается научно обоснованное ограничение воздействия хозяйственной деятельности на ресурсы биосферы, обеспечивающее экологические потребности общества наряду с его социально-экономическими интересами. Это наиболее общее и простое определение, которое не раскрывает полностью всю многогранность данной дисциплины.
С нашей точки зрения, более обоснованным является следующее определение экологического нормирования. Экологическое нормирование — специальная научно-исследовательская и нормативно-правовая деятельность по обоснованию экологических критериев качества окружающей среды и разработке основанных на этих критериях нормативов допустимых антропогенных воздействий, природоохранных норм и правил применительно ко всем основным формам хозяйственной деятельности. Более специфичным является понятие нормирование в области охраны окружающей среды — научная, правовая, административная и иная деятельность, направленная на установление различных нормативов — предельно допустимых норм воздействия (экологических регламентов, нормативов экологических) на окружающую природную среду, нормативов качества окружающей среды, а также государственных стандартов и иных документов в области охраны окружающей среды, при соблюдении которых не происходит деградация экосистем, гарантируются сохранение биологического разнообразия и экологической безопасности населения. Нормирование с современных позиций рассматривается как научная, правовая, административная и иная деятельность. Таким образом, акцентируется внимание на соблюдении действующих нормативов и необходимости выработки новых, более жестких «правил взаимодействия» человека с окружающей средой с целью поддержания ее функционального назначения, устойчивых (гармоничных) взаимоотношений человека и окружающей среды.
Цель экологического нормирования — переход к управлению природопользованием на основе знания законов функционирования природных систем и организации деятельности без их нарушения. Сложившаяся сегодня система экологического нормирования включает стандартизацию, лицензирование отдельных видов деятельности в области охраны окружающей среды, а также экологическую сертификацию (обязательную или добровольную) в целях обеспечения экологически безопасного осуществления хозяйственной и иной деятельности. Существует довольно распространенная точка зрения, что экологическое нормирование представляет собой лишь «установление норм и правил». Однако на самом деле это сфера экологической стандартизации. В отличие от стандартизации экологическое нормирование представляет собой разработку научно-методической базы самой стандартизации в области природопользования и охраны окружающей среды на основе анализа устойчивости экосистем и толерантности человека к вредным воздействиям, обоснование безопасных уровней и продолжительности воз действия на компоненты окружающей среды, прогноз этих последствий, а также апробации результатов.
Этап апробации включает организационно-правовые мероприятия по введению норм в действие. Сам же процесс нормирования будет четко регламентирован, а предприятия будут выстраивать собственную природоохранную политику. Разработка нормативов в области охраны окружающей среды предполагает проведение научных исследований по обоснованию нормативов. Устанавливаемые нормативы должны проходить экспертизу и утверждение и публиковаться. Кроме того, предполагается осуществление контроля за применением и соблюдением нормативов, а также формирование и ведение единой информационной базы нормативов в области охраны окружающей среды. Важнейшие моменты — оценка и прогнозирование экологических, социальных, экономических последствий применения нормативов. В основе экологического нормирования должны лежать следующие принципы:
Таким образом, экологическое нормирование представляет собой определенно организованный комплекс действий, который развивается по следующей цепочке (рис. 1.1).
Рис.1.1 Этапы формирования экологических нормативов
Контроль выполнения нормативов — своего рода отслеживание эколого-экономической «траектории» природопользователя в пределах допустимых воздействий, а в случае превышений — применение контролирующими органами штрафных санкций в соответствии с кратностью превышения допустимых экологических норм. Нормирование и стандартизация по своей сути относятся к административным методам регулирования деятельности природопользователей, но эффективность их применения неразрывно связана с экономическими методами управления природопользованием. Такая тенденция проявляется с развитием в природоохранного законодательства и реализацией принципа платности природопользования.
Основная цель нормирования качества окружающей среды — установление предельно допустимых норм воздействий, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и производство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности. При этом под воздействием понимается антропогенная деятельность, связанная с реализацией экономических, рекреационных, культурных интересов и вносящая физические, химические и биологические изменения в природную среду. Основной задачей экологического нормирования является разработка и обоснование научно-методической базы стандартизации в области безопасности жизнедеятельности человека и сохранения генофонда, охраны окружающей среды и рационального природопользования. В задачи экологического нормирования входят также апробация технологических разработок на практике, доведение их до стандартов и введение в ранг нормативов. Эта цель подразумевает наложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие воздействие и реакцию экосистем. Важнейшим направлением в экологическом нормировании должно стать регулирование экологических рисков хозяйственной деятельности. Например, для энергетической отрасли этот момент крайне актуален в связи с высокой экологической опасностью многих производственных процессов. Существующие на сегодня представления о приемлемых, допустимых, недопустимых значениях рисков для многих ситуаций весьма расплывчаты. В целом можно говорить о крайне слабой разработанности методологии оценок экологических рисков. В то же время в зарубежной практике понятие экологического риска является одним из центральных при разработке регламентной экологической документации. Особую важность приобретает систематизация существующих экологических нормативных актов для практического применения в рамках управления конкретными отраслями и предприятиями с тем, чтобы достигалась основная цель экологического нормирования.
Мировая практика экологического нормирования развивалась довольно долгое время. В истории развития идей экологического нормирования можно условно выделить несколько этапов, от не всегда осознанных древнейших норм природопользования до современных научных разработок.
Первый (древнейший) — этап традиционного регламентирования использования природных ресурсов. Из известных сегодня «экологических законов» древнейшим является, пожалуй, закон древневавилонского царя Хаммурапи об охране лесов (1792—1750 гг. до н.э.).
Второй этап развития экологического нормирования связан с формированием научно обоснованной системы гигиенического нормирования токсикантов в воздухе, воде, продуктах питания и почве, формировавшейся с 1930-х гг. Гигиеническое нормирование явилось во многом отправной точкой для экологического. Значительный вклад в развитие системы нормирования внесли С. С. Шварц, Н. С. Строганов и ряд других гигиенистов, токсикологов и биологов, сформулировавших базовые для экологического нормирования положения (принцип антропоцентризма в оценке экосистем, критерии «хорошего» биогеоценоза и др.). В результате была заложена основа нового направления — экологи
Третий — этап теоретических исследований. Он связан с работами на уровне постановки проблемы и генерации различных подходов к нормированию (работы В. Д. Федорова, А. П. Левича, Д. А. Криволуцкого, Ю. А. Израэля, Ю. Г. Пузаченко, А. М. Гродзинского, Н. Ф. Реймерса и др.). В этот же период появляются и весьма развернутые концепции системы экологического нормирования (работы А. Д. Александровой, О. Ф. Садыкова, В. В. Дмитриева и др.). В основном к этому этапу относятся работы конца 70-х — начала 90-х гг.
Современный — этап практической реализации. Он связан с проведением экспериментальных работ, в том числе по анализу зависимостей «доза — эффект» на экосистемном уровне (работы Ю. А. Израэля, А. М. Степанова, А. Д. Арманда, В. С. Николаевского, А. Д. Покаржевского, Н. Г. Булгакова, Л. Д. Шабада, Е. Л. Воробейчика, А. Ю. Опекунова и др.).
С точки зрения разработки нормативов содержаний опасных компонентов в окружающей среде СССР был одним из мировых лидеров. Первые ПДК были утверждены Государственной санитарной инспекцией Минздрава СССР в 1938 г., когда были утверждены Правила по условиям спуска сточных вод в водоемы. С 1948 г. началась публикация нормативов предельно допустимых содержаний вредных веществ в водоемах (как дополнение к Правилам по условиям спуска сточных вод в водоемы).
Значительные изменения в системе экологического нормирования происходят в последнее время. В частности, это коснулось нормирования в сфере воздействий на атмосферный воздух, водные объекты, обращения с отходами, внедрения наилучших доступных технологий. Эти новшества связаны со вступлением в силу нового Экологического кодекса Республики Казахстан.
Традиционно при рассмотрении природных систем объектом экологического нормирования являются устойчивость природной среды и человека к вредным воздействиям, формы и последствия использования природноресурсного потенциала. Объект экологического нормирования – экологическая система определенного пространственно-временного масштаба, то есть совокупность взаимодействующих живых и неживых элементов, обладающая определенной степенью общности и которую по определенным критериям можно отделить от других таких же совокупностей (разница с общим определением системы заключается лишь в том, что в экосистему обязательно входят элементы живой природы). Объектами экологического нормирования могут быть и вся биосфера, и небольшой участок леса, и территория города, и отдельная популяция конкретного вида, и среда обитания человека в узком смысле (жилище, производственные помещения и пр.). В качестве предмета экологического нормирования выступают безопасные пределы вредных воздействий на объекты.
Предмет изучения экологического нормирования – выявление безопасных пределов воздействия на экосистемы в процессе природопользования, а также оценка последствий эксплуатации различных природных ресурсов для других компонентов экосистем, включая человека. Цель (критерий) экологического нормирования – выбранные субъектом оценки свойства (параметры, инварианты) объекта нормирования, для сохранения которых разрабатываются экологические нормативы. Экологическая нагрузка – такое изменение внешней среды, которое приводит или может приводить к ухудшению качества объекта, т.е. к нежелательным с точки зрения субъекта оценки изменениям в его состоянии. Экологическое нормирование – нахождение граничных значений экологических нагрузок для того, чтобы можно было установить ограничения для управляющих воздействий на объект нормирования и достигнуть целей нормирования. Предельно допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН) – максимальная нагрузка, которая еще не вызывает ухудшения качества объекта нормирования. Экологический норматив – законодательно установленное (т.е. обязательное для субъектов управления) ограничение экологических нагрузок. В идеальном случае экологический норматив должен совпадать с ПДЭН. Но поскольку экологический норматив учитывает привходящие обстоятельства (технологическая достижимость, стоимость, социальные издержки и т.п.), эти две категории не совпадают.
Экологическое нормирование относится к механизмам экологического управления и реализуется через административно-правовые инструменты управления природопользованием. Система экологического управления (экологического менеджмента) – специализированная часть общей системы управления взаимодействия «природопользователь – окружающая среда». Экологическое нормирование в этой системе реализуется через экологическую стандартизацию (рис. 1.2).
Рис 1. 2. Роль экологического нормирования и экологической стандартизации
В отличие от стандартизации, главной задачей экологического нормирования является разработка научно-методической базы самой стандартизации в природопользовании и в охране окружающей среды на основе анализа устойчивости экосистем, толерантности человека к вредным воздействиям, прогноза их последствий и апробации результатов. Таким образом, нормирование является основой для эффективного использования ресурсов окружающей среды и, с другой стороны, для ограничения хозяйственной деятельности и предотвращения деградации природных систем. Очевидно, что разрабатываемые нормативы изъятия ресурсов и допустимых воздействий создают условия для определенных сценариев экономического развития. Слишком жесткие ограничения будут препятствовать масштабной хозяйственной деятельности, а мягкие ограничения не позволят сохранить природно-ресурсный потенциал. Из курса экономики природопользования известно, что жесткие конкурентные отношения, возникающие при необходимости распределения ограниченных природных ресурсов, способны значительно повысить их цену. Таким образом, возникает необходимость тщательно обоснования и нормативов изъятия различных ресурсов, и нормативов использования ассимиляционного потенциала окружающей среды (т.е., ее загрязнения).
Неадекватное регулирование воздействий на природные системы приводит к нарушениям в их функционировании, примеров чему можно найти в повседневной жизни огромное количество – от незначительных локальных загрязнений или деградации земельных ресурсов до масштабных антропогенных изменений климата. Эколого-экономические последствия хозяйственной деятельности (ущербы) во многом зависят от адекватности установленных нормативов природной емкости территорий и от того, насколько полно эти нормативы соблюдаются. Экономические методы воздействия на природопользователей также базируются на установлении возможных пределов хозяйственной активности человека. Существующие на сегодня платежи за негативное воздействие на окружающую среду основаны на расчете допустимой антропогенной нагрузки на природную среду и определяются с учетом экономических эквивалентов последствий от различного рода воздействий (выбросов, сбросов, размещения отходов). При этом финансовая нагрузка на хозяйствующие субъекты (величина экологического налога) напрямую определяется величиной соответствующих экологических нормативов и полнотой их соблюдения. Экологическое нормирование устанавливается на трех уровнях:
Таким образом, экологические нормативы – важнейший элемент в системе управления природопользованием. Процедура их разработки и обоснования, то есть экологическое нормирование – одна из центральных при формировании эффективного и рационального природопользования. Однако следует сделать акцент на том, что необходима не просто разработка экологических нормативов «на все случаи жизни». Важнейшим моментом является качество самих нормативов, их адекватность реальному состоянию природных систем и их устойчивости. Эффективность экологического нормирования обеспечивается:
При соблюдении этих требований создается действительно эффективная система экологического нормирования, которая должна формировать базу для выработки стандартов природопользования и заложить таким образом основу для устойчивого экономического развития.
I группа - санитарно-гигиенические нормативы — это устанавливаемые в законодательном порядке, обязательные для исполнения всеми ведомствами, органами и организациями допустимые уровни содержания химических и других соединений в объектах окружающей среды.
Разработка теории и практики регламентации содержания химических веществ в окружающей среде является одним из наиболее важных достижений гигиенической науки. Под гигиеническим нормированием понимают регламентацию вредных факторов и веществ в окружающей среде (воде, воздухе, почве, продуктах питания) на основе разработки и установления в законодательном порядке соответствующих правил и нормативов, в том числе предельно допустимых концентраций (ПДК) и использование их для оздоровления окружающей среды.
Начало гигиенической регламентации профессиональных ядов в воздушной среде производственных помещений относится в бывшем СССР к 10 апреля 1922 г. В этот день были утверждены первые Правила о мерах безопасности работ в производстве хромовых солей. В них было определено содержание сернистого газа, не превышающее 0,06 мг/л. 30 августа 1922 г. появились Правила о мерах безопасности в производстве серной, азотной и соляной кислот с нормами для оксидов азота 0,1 мг/л, соляной кислоты 0,07, сернистого газа 0,06 мг/л. В 1923 г. в Москве был создан Институт гигиены труда и профессиональных заболеваний. В 1930 г. появляется термин «предельно допустимая концентрация» (ПДК), который получил широкое распространение. В 1957 г. в Киеве состоялась Первая Всесоюзная конференция по гигиене и токсикологии инсектофунгицидов, на которой были предложены ПДК для некоторых пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве. В том же году вышли первые Методические указания по гигиенической оценке и нормированию ядохимикатов. Обновленные списки ПДК выпускались в 1959, 1963, 1972 гг. Они ежегодно обновляются и дополняются. Сведения по ПДК новых веществ публикуются в виде дополнений к спискам в «Токсикологическом вестнике».
Общие принципы гигиенического нормирования химических веществ
В основе теории гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде лежат принципы, которые с современных позиций формулируются следующим образом:
Принцип примата медицинских показаний. При установлении норматива вредного химического вещества в окружающей среде принимаются во внимание только особенности его действия на организм человека и санитарные условия жизни. Доводы об отсутствии эффективных мер по снижению действующих концентраций или доз, способов очистки атмосферных выбросов или сточных вод, мер индивидуальной защиты не могут послужить основанием для установления норматива на более высоком уровне. Кроме того, этот принцип предусматривает опережение научных исследований по обоснованию нормативов в сравнении с моментом внедрения новых химических веществ в производственный процесс, трудовую деятельность и т. д.
Принцип разделения объектов санитарной охраны. В связи со специфичностью и изменчивостью физико-химических свойств воды, почвы, атмосферного воздуха, пищевых продуктов, особенностями их воздействия на организм человека и в зависимости от длительности контакта гигиенические нормативы устанавливают отдельно для каждого объекта: воздуха производственных помещений и атмосферного воздуха населенных мест, питьевой воды и воды водоемов, пищевых продуктов, почвы и т. д.
Этот принцип нашел свое отражение не только в методологических особенностях установления нормативов химических веществ для различных элементов биосферы, но и в их названии. В зависимости от объекта окружающей среды различают предельно допустимые концентрации (ПДК), максимально допустимый уровень (МДУ), предельно допустимый уровень (ПДУ).
Предельно допустимая концентрация (количество) (ПДК) — количество загрязняющего вещества в окружающей среде (почве, воздухе, воде, продуктах питания), которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих).
ПДК устанавливают на основании комплексных исследований. При ее определении учитывают степень влияния загрязняющих веществ не только на здоровье человека, но и на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.
В настоящее время действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв.
При содержании в природном объекте нескольких загрязняющих веществ учитывают их совместное воздействие. Сумма их концентраций не должна превышать при расчете единицы:
С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + … + Сn/ПДКn < 1,
Необходимо особо отметить, что нормирование, основанное на ПДК и других нормах и нормативах воздействия на природу, часто бывает неэффективно. Это связано с целым рядом объективных и субъективных трудностей в разработке таких норм. Многие развитые зарубежные страны, уже переболели болезнью ПДК, ПДВ и ПДС.
Некоторые из отечественных ПДК для почвы уже при самом поверхностном анализе оказываются несостоятельными. Так, например, ПДК валового содержания свинца в почве — 32 мг/кг почвы, что меньше его среднего содержания в почве — 35 мг/кг почвы. Или ПДК мышьяка в почве — 2 мг/кг почвы, а его кларк — 6 мг/кг. Неудивительно, что при использовании такого значения ПДК огромные территории оцениваются как загрязненные. Аналогичное несоответствие наблюдается при сравнении ПДК и содержания подвижных форм меди. ПДК валового содержания в почве марганца намного ниже, чем верхняя пороговая граница его оптимального содержания в почве.
Определяющее значение для контроля и управления качеством окружающей среды имеют гигиенические нормативы, направленные в первую очередь на профилактику неблагоприятного воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий : радиации, шума, вибрации, магнитных полей и др.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) — это максимальный уровень воздействия радиации, шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.
В тех случаях, когда ПДК или ПДУ не определены и находятся только на стадии разработки, используют такие показатели, как ОДК — ориентировочно допустимая концентрация, или ОДУ — ориентировочно допустимый уровень, соответственно.
Санитарно-гигиенические нормативы в течение длительного времени оставались единственными критериями качества окружающей среды. В настоящее время наряду с гигиеническими ПДК нормируются содержание вредных веществ в кормах, химический состав ирригационных вод, устанавливаются ПДК химических соединений в сточных водах, подаваемых на сооружения по биологической очистке, разрабатываются ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения. Разработаны ПДК химических соединений в воздухе особо охраняемых территорий, предложены ПДК для защиты древесных растений от загрязнения.
Однако до настоящего времени гигиенические ПДК являются основным критерием качества окружающей среды и используются для оценки опасности экологической обстановки, расчета предельно допустимых выбросов и сбросов (ПДВ и ПДС), установления связи загрязнения окружающей среды с риском развития нарушения здоровья населения.
Принцип пороговости. Любой химический загрязнитель имеет порог действия. Этот принцип является отражением законов, по которым происходит переход количественных изменений в новые качественные и положен в основу методологии гигиенического нормирования. Последняя базируется на признании дарвиновского учения о единстве живых организмов со средой обитания, о возможности истинного приспособления живых организмов к изменениям за счет ускоренного выведения и метаболического обезвреживания вредных веществ и других процессов, а также срыва этого приспособления после превышения допустимой интенсивности воздействия (переход физиологических процессов в патологические).
Принцип пороговости имеет важное значение для понимания взаимодействия организма с факторами окружающей среды и расчета максимально допустимых нагрузок на человеческую популяцию.
В противоположность принципу пороговости беспороговый принцип подразумевает признание «вредным» любого количества загрязняющего вещества (способным вызвать патологические изменения). Такой подход критикуется большинством гигиенистов и токсикологов. Критика беспороговости действия вредных веществ базируется на том положении, что сторонники этой концепции не признают существование широкого спектра реакций организма на внешние воздействия; отвергают возможность скачкообразного перехода несущественных количественных изменений состояния организма в новые качественные; не учитывают постоянное обновление и регенерацию биологических структур, лежащих в основе процессов адаптации и компенсации; и, наконец, в то время как порог первичных, безразличных для организма реакций вредных веществ с тканями и клетками организма трудно установить, хотя теоретически он существует, порог вредного действия, знаменующий собой переход незаметных количественных изменений в качественные, более определен и может быть установлен. Кроме того, существует мнение, что применение принципа беспороговости приведет к волюнтаризму при решении практических задач, так как норматив устанавливается либо на так называемом спонтанном уровне заболеваемости, который сам по себе зависит от предшествующих загрязнений, либо за основу берется экономический расчет, не имеющий ничего общего с медицинскими требованиями.
Принцип дифференциации биологических ответов. Этот принцип подразумевает учет функциональных неспецифических изменений в организме, а не только заболеваний и очевидных патологических изменений. Он используется как в эксперименте при установлении пороговых и безвредных концентраций, так и при выполнении натурных исследований при оценке наличия или отсутствия неблагоприятных действий загрязнений на население.
Известно, что при действии любого вредного фактора можно различать целый спектр биологических ответов организма: накопление загрязнителей или продуктов их метаболизма в органах и тканях, функциональные сдвиги, связанные с приспособительными реакциями, отдельные признаки болезни, болезнь, смерть. Частота этих биологических ответов среди населения, подвергающегося воздействию, распределяется в виде пирамиды, где наибольшей силе воздействия (смертности) соответствует наименьшая частота ответов (вершина пирамиды), а наименьшей силе воздействия (накопление загрязняющего вещества в тканях) — наибольшая частота ответов (основание пирамиды). Такое распределение населения по видам биологических ответов на действие одного и того же фактора обусловлено величиной влияния самого фактора, состоянием организма и его сопротивляемостью. Сопротивляемость организма, в свою очередь, является переменной величиной. Она зависит от наследственных свойств, возраста, пола, физиологического состояния в момент воздействия неблагоприятного фактора, от ранее перенесенных заболеваний, реактивности и т. д. Поэтому в одинаковых условиях окружающей среды один человек заболевает, а другой остается здоровым. Гигиенический норматив должен защищать от неблагоприятного действия нормируемого загрязнителя каждого члена общества, а не «среднего» человека. В связи с этим нормирование ведется в расчете на наиболее ранимые группы населения, к которым следует отнести детей, лиц старших возрастов или ослабленных болезнью.
Принцип учета всех возможных неблагоприятных воздействий. Для каждого объекта, для которого устанавливается гигиенический норматив, учитываются все возможные виды неблагоприятного воздействия на среду и на организм человека. В методологии нормирования каждому виду неблагоприятного воздействия соответствует показатель вредности, действующую величину которого необходимо установить с помощью эксперимента. Интегрированный перечень неблагоприятных воздействий и показателей вредности представлен в табл. 2.
Таблица 2. Перечень неблагоприятных воздействий на окружающую среду или организм человека и показатели вредности
| Неблагоприятное воздействие | Показатель вредности |
| Изменение качества объектов среды, проявляющееся появлением посторонних запаха и привкуса, изменением цвета и окраски, внешнего вида и формы | Органолептический |
| Раздражающее действие на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, конъюнктиву глаз | Рефлекторный |
| Резорбтивное действие на организм человека | Санитарно-токсикологический |
| Аллергенное, гонадотоксическое, тератогенное и эмбриотоксическое действие вещества в дозе ниже уровня его хронического токсического действия | Специфический |
| Мутагенное и канцерогенное действие | Отдаленных последствий |
| Увеличение уровня миграции в смежные среды до опасных пределов | Миграционно-водный, миграционно-воздушный |
| Накопление вредного вещества в продуктах питания растительного происхождения | Фитоаккумуляционный |
| Изменение климата местности, прозрачности атмосферы, растительности, бытовых условий | Общесанитарный |
В зависимости от того, для какой среды устанавливается гигиенический норматив, набор показателей вредности, по которым планируют исследования, будет разным. Так, при нормировании вредного вещества в воде водоемов в схему исследования включаются следующие показатели вредности:
При нормировании вредного вещества в почве:
По каждому показателю вредности устанавливают минимально действующую концентрацию (дозу). Затем из всех минимально действующих концентраций (доз), установленных по всем показателям вредности, выбирают наименьшую, которая будет лимитирующим показателем вредности, т. е. тем показателем, по которому нормируется данное вещество.
Принцип зависимости эффекта от концентрации (дозы) и времени воздействия сформулирован на основании математического описания закономерностей влияния факторов в зависимости от концентрации (дозы) и времени. Для острых воздействий, которые регистрируются практически мгновенно, эффект зависит от концентрации (дозы), и поэтому для их описания используется зависимость «концентрация—эффект». Для хронических воздействий, проявление которых связано с функциональной или материальной кумуляцией действующего начала, эффект зависит не только от концентрации (дозы), но и от времени воздействия. Поэтому хронические эффекты описываются зависимостью «концентрация—время—эффект».
Принцип лабораторного эксперимента. Исследования по установлению порога действия химического вещества по всем показателям вредности проводятся в лабораторных условиях. Это позволяет проводить эксперименты в строго стандартизованных, сопоставимых условиях, что ведет к унификации методики проведения исследований в различных лабораториях и делает правомерным сравнение результатов.
Натурные наблюдения на населении рассматриваются как обязательный второй этап нормирования. Этим определяется место и значение эпидемиологических, санитарно-статистических исследований при установлении безопасных для человека уровней химических веществ.
Принцип агравитации вытекает из предшествующего принципа и обусловлен тем, что в лабораторных условиях трудно смоделировать процесс, который полностью учитывал бы все естественные и искусственные факторы, влияющие на этот процесс. Из всего многообразия факторов отбираются только те, которые играют решающую роль в воздействии на организм человека, и моделируются такие условия эксперимента, которые в максимальной степени способствуют проявлению действия фактора.
Принцип относительности ПДК. Любой утвержденный гигиенический норматив не является абсолютной истиной. Если новые научные данные, полученные с использованием более чувствительных методов, свидетельствуют о понижении порога вредного действия или эпидемиологические наблюдения за состоянием здоровья населения, подвергающегося воздействию фактора на уровне норматива, свидетельствуют о его неблагоприятном влиянии, то может возникнуть вопрос о пересмотре ПДК.
Гигиенические нормативы в связи со специфичностью и изменчивостью физико-химических свойств атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов растительного и животного происхождения, а также особенностями их воздействия на организм устанавливаются отдельно для каждого объекта или используется принцип разделения объектов санитарной охраны. Воздействие химических соединений может быть не только прямым, но и косвенным, например, вследствие отказа населения от контролируемого водоисточника, ограничения водопользования и т. д. Следовательно, при нормировании химических соединений в тех или иных объектах должны учитываться различные виды неблагоприятных воздействий: влияние на органолептические показатели (внешний вид, запах, привкус и др.), рефлекторное действие, влияние на общесанитарные показатели (изменение численности сапрофитной микрофлоры, ее состав и др.), возможность миграции из одной среды в другую (переход вещества или его метаболита из почвы в воду, воздух, растения), санитарно-бытовой (изменение прозрачности атмосферы, бытовых условий проживания и т. д.), санитарно-токсикологический.
В реальных же условиях человек подвергается не изолированному воздействию какого-либо вещества, а сложному многофакторному воздействию. Отсюда необходимость учета всего многообразия воздействий отражена в принципе комплексного (единого, интегрального) гигиенического нормирования. Особенности комбинированного действия в настоящее время учитываются при гигиеническом нормировании вредных веществ во всех средах. Например, для атмосферного воздуха населенных мест установлены 56 коэффициентов комбинированного действия (для 36 бинарных смесей, 20 смесей из 3—5 компонентов).
II группа нормативов устанавливает требования к источнику вредного воздействия. Это нормативы ПДВ в атмосферу и ПДС в водные объекты, предельно допустимые уровни вредных физических воздействий (шума, облучения, радиационного воздействия и др.), разрешение на вывоз и захоронение твердых отходов.
Нормативы предельно допустимого вредного воздействия на окружающую среду определяют: предельно допустимые выбросы в атмосферу; предельно допустимые сбросы в воду; предельно допустимые уровни шума, вибрации, магнитных полей и других вредных физических воздействий; предельно допустимый уровень радиационного воздействия; предельно допустимые нормы применения агрохимикатов в сельском хозяйстве, нормы (лимит) размещения отходов и т.д.
ПДВ и ПДС определяются как для стационарных источников, так и их совокупности, т.е. для объекта в целом. Если по технологическим причинам ПДВ невозможно соблюдать, разрабатываются временно согласованные выбросы (ВСВ). Разработка ПДВ и ВСВ осуществляется как в рамках процесса проектирования, так и для действующих производств. Порядок разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов обеспечены соответствующими законодательными и нормативными актами.
Нормативы допустимых физических воздействий на окружающую среду устанавливаются для каждого источника воздействия с учетом нормативов допустимой антропогенной нагрузки на среду, нормативов качества окружающей среды, а также влияния других источников физических воздействий.
В связи с ратификацией Киотского протокола и принятием на себя обязательств по снижению выбросов парниковых газов на пост-Киотский период, Министерство охраны окружающей среды Республики Казахстан ведет работу по созданию национальной системы торговли выбросами парниковых газов. Целью создания национальной системы выбросами СО2 является выполнение Казахстаном своих обязательств по Киотскому протоколу.
Механизм торговли выбросами парниковых газов будет новой системой для Казахстана, которая позволит с помощью рыночного механизма стимулировать предприятия снижать выбросы парниковых газов путем выбора более выгодных для них условий. Предприятиям будет выдаваться ограниченное количество разрешений на выбросы СО2. Если компаниям удастся добиться снижения выбросов, ниже установленного для них предела, то оставшаяся часть может быть продана предприятиям, у которых возникли сложности с выполнением своих количественных обязательств. Кроме того, приобретение разрешений будет выгодно предприятиям, для которых покупка квот будет меньшей затратой, чем внедрение проектов по сокращению выбросов СО2. Углеродные сертификаты станут своего рода валютой.
Такие системы действуют в США и Евросоюзе. Внедрение системы торговли сокращениями выбросов позволили Европе сократить эмиссии парниковых газов и заодно увеличить прибыль предприятий за счет внедрения новых технологий и мероприятий по энергосбережению и энергоэффективности.
Национальная система торговли выбросами СО2 позволит Казахстану сократить выбросы парниковых газов, внедрить энергоэффективное производство, снизить энергоемкость производства и создать условия для использования возобновляемых источников энергии тем самым, диверсифицируя получение энергии. Внедрение национальной системы торговли квотами на выбросы СО2 способствует развитию экономики и введению технологических новшеств. Таким образом, действия, направленные на защиту экологии, будут осуществлены экономически эффективным путем.
Нормативы теплового и светового загрязнения. Тепловое загрязнение является результатом повышения температуры среды, возникающее при отводе воды от систем охлаждения в водные объекты, при выбросе потоков дымовых газов или воздуха.
Световое загрязнение создается при нарушении естественного режима освещенности в результате воздействия искусственных источников света.
Нормативы шумового загрязнения. Шум – это беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. В быту под шумом понимают разного рода нежелательные акустические помехи при восприятии речи, музыки, а также любые звуки, мешающие отдыху, работе.
Шум подразделяется на:
При оценке шумового загрязнения биосферы используются следующие показатели (измеряется в дБ).
Нормативы вибрационного загрязнения. Вибрация (лат. vibratio — колебание, дрожание) — механические колебания. О вибрации также говорят в более узком смысле, подразумевая механические колебания, оказывающее ощутимое влияние на человека. В этом случае подразумевается частотный диапазон 1,6—1000 Гц. Понятие вибрация тесно связано с понятиями шум, инфразвук, звук.
Нормирование технологической вибрации как общей, так и локальной производится в зависимости от ее направления в каждой октавной полосе (1,6 – 1000 Гц). Нормирование общей технологической вибрации производится также в 1/3 октавных полосах частот (1,6 – 80 Гц). В зависимости от источника возникновения различают следующие виды вибраций:
Нормативы электромагнитного загрязнения. Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды, приводящих к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Естественные изменения в электромагнитном фоне (при изменении солнечной активности, магнитных "бурях" и др.) называют электромагнитными аномалиями. В последнее время, в связи с широчайшим развитием электронных систем управления, передач, связи, электроэнергетических объектов на первый план вышло антропогенное электромагнитное загрязнение — создание искусственных электромагнитных полей (ЭМП).
Напряженность электрического поля Е (кВ/м) от 0,5 (внутри жилых зданий), 1 (на территории жилой застройки) и 5 (в ненаселенной местности, часто посещаемой людьми) и 20 (в труднодоступной местности) принимается в качестве ПДУ для ЭМП воздушных линий электропередач переменного тока промышленной частоты. При этом для всех случаев при Е >1 должны быть приняты меры, исключающие воздействие разрядов и токов стекания на человека.
Величины ПДУ определяют по величине опасного уровня плотности наведенных в теле человека токов — 10 мА/м2. Именно так назначены приведенные выше значения Е. Напряженность магнитного поля Н, опасная для здоровья, определена в 4 кА/м. Интенсивность ЭМП в диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц характеризуется плотностью потока энергии I (Вт/м2).
Основной мерой защиты для этих случаев является соблюдение нормативов времени пребывания работников и санитарно — защитных зон (СЗЗ) в зоне высоковольтных линий и подобных источников. Например, в зоне с напряженностью 10 кВ/м разрешается находится не более 3 часов, а при 20 кВ/м — не более 10 минут в день. СЗЗ устанавливаются в виде расстояния от проекции на землю крайних фазовых проводов для напряжения высоковольтных линий: для 1150 кВ – 300 м; 110 кВ — 20 м; до 20 кВ — 10 м. Причем допускается уменьшение этих расстояний для сельской местности и самых высоких напряжений почти в 6 раз при условии ограничения времени пребывания и других специальных мер.
Нормативы радиационного загрязнения. С учетом социальных и экологических последствий радиационного загрязнения окружающей среды особое значение имеет оптимальное регулирование нормирования предельно допустимого уровня радиационного воздействия.
Нормирование радиационной безопасности осуществляется применительно к отдельным категориям облучаемых лиц:
При этом для каждой категории облучаемых лиц устанавливаются два класса нормативов:
В качестве основных дозовых пределов в зависимости от группы критических органов (I — все тело, костный мозг; II — мышцы, щитовидная железа и др.; III — кожный покров, костная ткань и др.) для категории А устанавливается предельно допустимая доза (ПДД) за календарный год, а для категории Б — предел дозы (ПД) за календарный год. Основные дозовые пределы устанавливаются для индивидуальной максимальной эквивалентной дозы в критическом органе.
Для каждой категории облучаемых лиц устанавливаются допустимые уровни облучения. Так, для категории А устанавливаются:
Для категории Б устанавливаются:
Поглощённая доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощённой энергии ионизирующего излучения на массу вещества. Единица измерения – грей (Гр). 1 Гр – это такая доза, при которой массе 1 кг передаётся энергия ионизирующего излучения 1 Дж.
Эквивалентная доза – поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучений. Единица измерения – зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощённой в 1 кг биологической ткани и создающей такой же эффект, как и поглощённая доза в 1 Гр фотонного излучения.
Эффективная доза – величина, которая используется как мера риска возникновения последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учётом их радиационной чувствительности Дозы облучения разных органов следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска.
ПДД – предельно допустимая доза – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызывать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
III группа содержит нормы и правила, регламентирующие различные виды деятельности, включая использование ресурсов и охрану природы.
Нормативы допустимого изъятия компонентов природной среды (ресурсные нормативы) устанавливаются с целью сохранения, предотвращения деградации и устойчивого функционирования природно-территориальных и природно-антропогенных комплексов. Порядок установления этой группы нормативов определяется законодательством о недрах, о животном мире, по охране природы и воспроизводству природных ресурсов, природопользованию и Земельным, Водным, Лесным кодексами.
Нормативные объемы предельного использования (изъятия) природных ресурсов устанавливаются конкретным предприятиям - природопользователям, специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей среды и использования природных ресурсов в соответствии с их компетенцией.
При этом проекты нормативов разрабатываются самими предприятиями-природопользователями. При разработке должны учитываться предложения органов местного самоуправления, научных учреждений, общественных организаций и мнения населения.
Лимиты использования природных ресурсов устанавливаются на определенный срок по каждому виду используемых (изымаемых) природных ресурсов. Они могут пересматриваться с учетом развития техники, усовершенствования технологических процессов, изменения потребности в данном виде природного ресурса и его состояния.
Нормативы образования отходов производства и потребления и лимиты на их размещение устанавливают как для проектируемых объектов, так и для действующих производств с целью предотвращения загрязнения окружающей среды и изолирования отходов. В обращении с отходами выделяют следующие позиции:
Территориальные нормативы (строительные и градостроительные правила; нормативы санитарно-защитных зон).
Градостроительные нормативы разрабатывают для обеспечения экологической безопасности при планировке и застройке городов и других населенных пунктов.
Рекреационные нормативы определяют правила пользования природными комплексами в целях обеспечения условий для полноценного отдыха и туризма.
Нормативы качества санитарных и защитных зон.
Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это пространство между границей территории (промплощадки) предприятия и жилой или ландшафтно-рекреационной, или курортной зоной, либо зоной отдыха.
К водоохранной зоне (ВЗ) – относится территория, примыкающая к акватории рек, озер, водохранилищ и иных поверхностных водных объектов, на которой устанавливается специальный режим хозяйственной и иных видов деятельности с целью предотвращения загрязнения, засорения, заиления и истощения водных объектов животного и растительного мира.
Зоны санитарной охраны (ЗСО) предусматриваются на всех местах забора воды (водозаборов) как подземных, так и поверхностных вод с целью обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности. Каждая ЗСО состоит из трех поясов: