Оценка опасностей Лекция 6 1 Подходы к

Оценка опасностей Лекция 6 1

Подходы к оценке опасностей • - Критерии: Ухудшение здоровья населения Химическое загрязнение Состояние экологических систем • Четыре уровня природно-антропогенных экологических нарушений: - нормы (Н), - риска (Р), - кризиса (К) - бедствия (Б) 2

Классы состояний и зоны нарушений • а) Зона экологической нормы (Н) или класс удовлетворительного (благоприятного) состояния среды. Она включает в себя территории без заметного снижения продуктивности и устойчивости экосистем, её относительной стабильности. Значение прямых критериев оценки ниже ПДК или фоновых. (Деградация земель менее 5 % площади); • б) Зона экологического риска (Р) или класса условно удовлетворительного (неблагоприятного) состояния среды. Она включает территории с заметным снижением продуктивности и устойчивости экосистем, их нестабильным состоянием, ведущим в дальнейшем к спонтанной деградации экосистем, но ещё с обратимыми нарушениями. Территории требуют разумного хозяйственного использования и планирования мероприятий по их улучшению. Значения прямых критериев оценки незначительно превышают ПДК или фон. (Деградация земель от 5 до 20 % площади); • в) Зона экологического кризиса (К) или класса неудовлетворительного (весьма неблагоприятного) состояния среды. Она включает территории с сильным снижением продуктивности и потерей устойчивости экосистем и трудно обратимыми нарушениями. Необходимо выборочное хозяйственное использование территорий и планирование их глубокого улучшения. Значения прямых критериев оценки значительно превышают ПДК или фон. (Деградация земель от 20 до 50% площади); • г) Зона экологического бедствия – катастрофы (Б) или класса катастрофического состояния сред. Она включает в себя территории с полной потерей продуктивности, практически необратимыми нарушениями экосистем, исключающую территорию из хозяйственного использования. Значения прямых критериев оценки в десятки раз превышают ПДК или фон. (Деградация земель более 50 % площади)» . 3

Критерии ухудшения здоровья населения в связи с загрязнением окружающей среды • Экспертное исследование динамики отклонений от среднего – «фонового» , «регионального» или «контрольного» уровней отдельных показателей здоровья популяции, отдельных социальных групп, общих медико-демографических показателей. • экологически обусловленные «индикаторные» болезней, • «специфические» или другие патологии • системных «донозологических» сдвигов. 4

Медико-экологическая ситуация • Удовлетворительная категория - полная и неограниченная пригодность использования среды обитания, её экологическую безопасность использования и безвредность для здоровья населения; • Относительно напряжённая категория - некоторая (наименьшая, но регистрируемая) степень опасности для населения оцениваемых вредных факторов среды обитания. • Существенно напряжённая категория - значительный уровень загрязнения среды обитания, рост заболеваемости и другой патологии у наиболее восприимчивой части населения, а также достоверный рост предположительно экологически-зависимых индикаторных болезней среди детей и взрослых, некоторое увеличение детской и общей заболеваемости. • Критическая медико-экологическая категория - «высокая» степень загрязнения среды обитания, представляющая безусловную опасность использования населением тех или иных её объектов. (доказанное экологически обусловленное развитие генетических и иммунологических нарушений) • Катастрофическая медико-экологическая категория – значительное загрязнения среды обитания и экологически обусловленные изменения состояния здоровья населения. 5

Оценка степени напряжённости медикоэкологической ситуации 1. Показатели и критерии опасности химического загрязнения среды обитания населения – 1. 1. Атмосферный воздух – 1. 2. Питьевая вода, водные объекты хозяйственно-питьевого и рекреационного водопользования 2. Показатели и критерии изменения здоровья населения Основные критерии – 2. 1. Медико-демографические показатели: – 2. 2. Заболеваемость и распространённость (кратность увеличения): – 2. 3. Медико-генетические и иммунологические показатели (увеличение в число раз): – 2. 4. Дополнительные критерии 6

Оценка опасностей, создаваемых химическим загрязнением компонентов окружающей среды • Прямые критерии (группы геогидрохимических, геодинамических, медико-санитарных и ресурсных критериев) • Геогидрохимическая: химическое, механическое, радионуклидное загрязнение • Медико-санитарная: бактериологическое. • Геодинамическая - оценка площадной поражённости геосфер природными и антропогенными геологическими процессами, а • Ресурсная – оценка ресурсов, необходимых для нормального существования биоты, включая человеческое сообщество. • Косвенные критерии оценки позволяют оценить современное состояние геосфер опосредованно, через критерии оценки смежных сред, с которыми они тесно взаимодействуют (атмосфера и почвы, атмосфера и растительность и т. д. ). • Индикаторные (индикационные) критерии оценки, как правило, дают общую картину состояния той или иной геосферы (компонента природной среды). 7

Оценка опасностей, создаваемых химическим загрязнением воздушной среды населённых пунктов • ПО комплексным показателям загрязнения или определение кратности превышения концентрации веществ и их повторяемость. • Для оценки опасности загрязнения атмосферы: 1 – выделение зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия; 2 – выделение зон нормы (Н), риска (Р), кризиса (К) и бедствия (Б) • Выделение зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия по среднесуточным концентрациям по среднегодовым концентрациям. 8

Оценка опасностей загрязнения воздушной среды по максимально-разовым (разовым) концентрациям Показатели Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация К % изме рений выше ПДК К % Измерений выше ПДК I класс 5 30 3– 5 30 II класс 7, 5 30 5 – 7, 5 30 III класс 12, 5 50 8 – 12, 5 50 IV класс 20 50 12, 5 – 20 50 9

Оценка опасностей загрязнения воздушной среды по среднесуточным концентрациям Показа. Тели Класс опасности Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация К % проб выше К I класс 3 20 2 – 3 или 7 дней подряд 20 или 7 дней подряд II класс 7, 5 30 5 – 7, 5 или 7 дней подряд 30 или 7 дней подряд III Класс 12, 5 50 8 – 12, 5 или 7 дней подряд 50 или 7 дней подряд IV Класс 20 50 12, 5 – 20 50 10

Оценка опасностей загрязнения воздушной среды по среднегодовым концентрациям № п/п Параметры Показатели Зона экологического чрезвычайно бедствия й экологическ ой ситуации Относитель но удовлетвор ительная ситуация 1 Комплексный показатель среднегодового загрязнения воздуха: 2 1 вещество > 16 8 – 16 1 3 2 – 4 вещества > 32 16 – 32 2 4 5 – 9 веществ > 48 32 – 48 3 5 10 – 16 веществ > 64 48 – 64 4 6 16 – 25 веществ >80 64 – 80 5 11

Оценка опасностей загрязнения воздушной среды по методике ОВОС Интегральная оценка загрязнения воздушного бассейна Оценка 1 – уровней загрязнения с санитарных и гигиенических позиций; 2 – ресурсного потенциала атмосферы; 3 – степени влияния на определённые среды: почвенно-растительный покров и поверхностные воды; 4 – тенденций и интенсивности (скорости) процессов антропогенного развития экспертируемой природно-технической системы для выявления краткосрочных и долгосрочных эффектов воздействия; 5 – определение пространственного и временного масштабов возможных негативных последствий антропогенного воздействия. 12

Критерии оценки состояния загрязнения атмосферы по комплексному индексу КИЗА ПОКАЗАТ Классы ЕЛИ экологического состояния атмосферы Нор риск криз бедс мы а (Р) иса твия (Н) (К) (Б) Уровни загрязнени я воздуха С/ПДК ПЗА <5 5– 8 8– 15 >15 ПВ 13

Оценка опасности загрязнения водных объектов Классы качества вод в зависимости от величины ИЗВ Воды Очень чистые Значени Класс я ИЗВ качеств а вод До 0, 2 1 Чистые 0, 2 – 1, 0 2 Умеренно загрязнённые Загрязнённые 1, 0 – 2, 0 3 2, 0 – 4, 0 4 Грязные 4, 0 – 6, 0 5 6, 0 – 10, 0 6 Очень грязные 14

Классы качества вод в зависимости от индекса сапробности Класс качества Зоны Индекс сапробности S Очень чистые Ксеносапробная Чистые Олигосапробная 0, 2 – 1, 0 2 Умеренно загрязнённые а-мезосапробная 1, 0 – 2, 0 3 Тяжело загрязнённые b-мезосапробная 2, 0 – 4, 0 4 Очень загрязнённые Полисапробная 4, 0 – 6, 0 5 полисапробная 6, 0 – 10, 0 6 Очень грязные тяжело До 0, 2 Классы качества воды 1 15

Классы качества воды по микробиологическим показателям Микробиологические показатели Уровень загрязнённости и класс качества вод Общее число бактерий 106 клеток/мл Число сапрофитных бактерий 1000 клеток/мл Отношение общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий < 0, 5 < 1000 Чистые, II 0, 5– 1, 0 0, 5 – 5, 0 > 1000 Умеренно загрязнённые, III 1, 1 – 3, 1 5, 1 – 10, 0 1000 – 100 Загрязнённые, IV 3, 1 – 5, 0 10, 1 – 50, 0 < 100 Грязные, V 5, 1 – 10, 0 50, 1 – 100, 0 < 100 > 10, 0 > 1000, 0 < 100 Очень чистые, I Очень грязные, VI 16

Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия Эпидемическая опасность • Патогенные микроорганизмы • Коли-индекс Химические вещества • Содержание токсичных веществ 1 -4 класса опасности • Физико-химические свойства • Органолептические характеристики Возбудители паразитарных болезней и микозов человека • Кишечные патогенные простейшие • Геогельминты • Биогельминты • актиномицеты 17

Оценка загрязнённости воды по показателю ЛПЗ Класс загрязнённости воды Величина комбинаторн ого индекса загрязнения воды При отсутствии ЛПЗ I II IV V условно чистая слабо загрязнённ ая грязная очень грязная <1 1– 2 2, 1 – 4 4, 1 – 10 > 10 1 ЛПЗ < 0, 9 – 1, 8 1, 9 – 3, 6 3, 7 – 9, 0 > 9, 0 2 ЛПЗ < 0, 8 – 1, 6 1, 7 – 3, 2 3, 3 – 8, 0 > 8, 0 3 ЛПЗ < 0, 7 – 1, 4 1, 5 – 2, 8 2, 9 – 7, 0 > 7, 0 4 ЛПЗ < 0, 6 – 1, 2 1, 3 –. 2, 4 2, 5 – 6, 0 > 6, 0 0, 5 – 1, 0 1, 1 – 2, 0 2, 1 – 5, 0 > 5, 0 5 ЛПЗ 0, 5 18

Ориентировочные оценки загрязнения водных систем Уровень загрязнения Zc токсичных веществ в донных отложениях Содержание токсичных элементов в воде Слабый 10 Слабоповышенное относительно фона Средний 10 – 30 Повышенное относительно фона, эпизодическое превышение ПДК Сильный 30 – 100 Во много раз выше фона, стабильное превышение отдельными элементами уровней ПДК Очень сильный > 100 Практически постоянное пристствие многих элементов концентрациях выше ПДК 19

Оценка опасности загрязнения почв селитебных территорий № п/п Показатели 1 Мощность экспозиционной дозы на уровне 1 м от поверхности почвы, мк. Р/час 2 Радиоактивное загрязнение, Ки/км 2 цезий-137 стронций-90 плутоний (сумма изотопов) 3 Суммарный показатель химического загрязнения (Zc) Экологическое бедствие ст. 59 Чрезвычайная экологическая ситуация ст. 58 Относительно удовлетворитель ные 400 200 – 400 до 20 40 3 0, 1 15 – 40 1– 3 0, 1 до 0, 3 отсутствие 128 32 – 128 < 16 Дополнительные показатели 1 Содержание яиц гельминтов в 1 кг почвы 100 10 – 100 отсутствие 2 Число патогенных микро организмов в 1 г почвы 106 105 – 106 < 104 3 Коли-титр* < 0, 001 0, 01 – 0, 001 1, 0 4 Генотоксичность почвы (рост числа мутаций по сравнению с контролем), число раз 1000 100 – 1000 до 2 20

Оценка опасности радиационного загрязнения территорий № Показатели п/п Экологическое Чрезвычайная бедствие экологическая ст. 59 ситуация ст. 58 Эффективная доза > 10 облучения, м. Зв/год от 5 до 10 Относитель но удовлетвор ительные < 1 21

Критерии оценки опасности изменения природной среды • Опасность загрязнения воздушной среды • Критические нагрузки • Критические уровни загрязняющих веществ • Максимальные значения выпадений • Концентрация ЗВ 22

Критерии загрязнения атмосферного воздуха по веществам, влияющим на наземную растительность и водные экосистемы № п/п Показатели, мг/м 3 Эколог. бедствие Чрезвыч. эколог. сит. Отн. уд. Время воздействия Критические уровни для наземной растительности 1 Диоксидсеры 300 200 – 300 30 среднегодовое 2. Диоксид азота 300 200 – 300 30 среднегодовое 3. Фтористый водород 20 10 – 20 2– 3 Долговременное воздействие 4. Озон 1500 1000 1500 2– 3 Максимальная в течение 1 часа 5. Озон 500 400 – 600 60 средняя в течение 3 часов 6. Озон 500 300 – 500 50 средняя между 9 и 16 часами дня в период с 1 апреля по 30 сентября – Критические нагрузки для лесных и водных экосистем 7. Соединения серы, г/м 2 в год 5 3, 0 – 5, 0 0, 32 Северные и центральные районы 8. Соединения азота, г/м 2 в год 4 2, 0 – 4, 0 0, 28 Северные и центральные районы 8. Ионы водорода, г/м 2 в год 300 200 – 300 20 Северные и центральные районы 23

Опасность загрязнения поверхностных вод Критерии оценки степени химического загрязнения поверхностных вод № п/п Показатели Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относительно удовлетворительные 1 Химические вещества, ПДК 1 -2 класс опасности 3 -4 класс опасности > 100 5 – 10 50 – 100 1 1 2 ПХЗмакс** 1 -2 класс опасности 3 -4 класс опасности > 80 > 500 35 - 80 до 500 1 10 1. Запахи, привкусы, баллы >4 3– 4 2 2. Плавающие примеси: нефть и нефтепродукты Плёнка темной окраски занимающая 2/3 обозримой площади Яркие полосы или тусклая окраска пятен Отсутствие 3 Реакция среды, p. H 4, 5 – 5, 0 – 5, 5 6, 5 – 8, 0 4 Химическое потребление кислорода ХПК (антропогенная составляющая к фону) мг О 2/дм 3 20 – 30 10 – 20 5 Растворённый кислород, % насыщения 10 – 20 20 – 50 > 80 6 Биогенные вещества: нитриты (NO 2), ПДК > 10 >5 <1 нитраты (NO 3), ПДК > 20 > 10 <1 соли аммония (NH 4), ПДК > 10 >5 <1 фосфаты (РО 4), ПДК > 0, 610 0, 3 – 0, 6 < 0, 05 3– 5 2– 3 Региональный уровень 7 Минерализация, мл/дм 3 регионального уровня) (превышение 8 КДА (коэффициент донной аккумуляции) n 104 n × 103 – n× 104 n × 10 9 Кн (коэффициент накопления в гидробионтах) > n × 105 n × 104 – n × 105 n × 10 24

Критерии оценки состояния поверхностных и сточных вод на основе биотестов (по состоянию тест-объекта) Оценочные Классы состояния поверхностных вод показатели (тест -объекты) нормы (Н) риска (нормальная (Р) (малой степень степени загрязнения) Ракообразные (дафнии) Водоросли (хлорелла) Рыбы (гупии) <10 <10 КРИТЕРИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗОН Показатели по Бактериопланктону Фитопланктону Зоопланктону Ихтиофауне кризиса (К) (средней степени загрязнен ия) бедствия (Б) (катастрофы) 40 >60 20 20 20 40 40 >60 25

Опасность истощения ресурсов поверхностных вод Критерии оценки истощения водных ресурсов Показатели Экологичес кое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относитель но удовлетвор ительные Безвозвратное изъятие объёма поверхностного стока, число раз от допустимой нормы >2 <2 допустимая норма Ресурсные критерии оценки поверхностных вод Оценочные показатели I (Н) II (Р) III (К) IV (Б) Изменениеречного стока (в % от первоначального) Объём возможного единовременного водоотбора (куб. м/с) <15 >5 1520 1 -5 5075 <1 >75 отсутст вует 26

Критерии оценки степени химического загрязнения морских вод* № п/п Показатели Экологическое Чрезвычайная бедствие экологическая ситуация Относительно удовлетворите льные Основные показатели 1 Химические вещества, ПДК 1 -2 класс опасности 3 -4 класс опасности > 100 5 – 10 50 – 100 1 1 2 ПХЗмакс** 1 -2 класс опасности 3 -4 класс опасности > 80 > 500 35– 80 до 500 1 10 Дополнительные показатели: 1 БПК-5 > 100 10 – 100 1 2 Кислород растворённый, мг/О 2 <2 <3 4– 6 27

Опасность загрязнения подземных вод Критерии оценки степени загрязнения подземных вод для участков хозяйственных объектов (промзоны) * № п/п Показатели Экологическое бедствие Чрезвычайная экологическая ситуация Относительно удовлетворите льные Основные показатели 1 Содержание загрязняющих веществ (нитраты, фенолы, тяжелые металлы, СПАВ, нефть, РОВ), ПДК > 100 10 – 100 3– 5 2 Хлорорганические соединения, ПДК >3 1 -3 <1 3 Канцерогены, ПДК бенз-а-пирен, >3 1– 3 <1 4 Площадь области загрязнения, кв. км >8 3– 5 < 0, 5 5 Минерализация, г/л > 100 10 – 100 <3 <1 4– 1 >4 Дополнительные показатели: 1 Растворённый кислород, мг/л 28

Площадь (F) области загрязнения качество подземных вод (С) и размер области загрязнения (F). Четыре уровня состояния подземных вод или классов их состояний: – относительного благополучия (класс нормы). Св < С ПДК, (F < 0, 5 км 2); – появление постоянных тенденций негативных изменений (класс риска). Св ~ ПДК или >, но не более 3– 5 ПДК на отдельных участках (F от 0, 5 до 5 км 2); – кризисное состояние (класс кризиса). ПДК < С/ПДК, F от 5 до 10 км 2; – бедственное состояние (класс бедствия). C> 10 ПДК с тенденцией к ухудшению, F > 10 км 2 с тенденцией к увеличению. 29

Опасность загрязнения и деградации почв Критерии • физической деградации • Химического и биологического загрязнения Как критерий экологического состояния территории: • Площадь выведенных из землепользования угодий в результате деградации почв 30

Критерии загрязнения педосферы Укрупненные показатели оценки техногенной загрязненности почвенного покрова с ранжированием значений по классам состояний Критерии(показатели оценки) Размернос ть 1. Содержание легко растворимых солей в весовых процентах 2. Содержание токсичных солей в ПДК Классы состояния I (Н) II(Р) III(К) IV (Б) <0, 6 – 1, 0 – 3, 0 >3, 0 <0, 3 – 0, 4 – 0, 6 >0, 6 3. Содержание пестицидов в ПДК <0, 1 1, 0 – 2, 0 – 5, 0 >5, 0 4. Содержание полютантов в ПДК <0, 1 1, 0 – 3, 0 – 10, 0 > 10, 0 в весовых процентах <0, 1 1, 0 – 5, 0 – 10, 0 > 10, 0 5. Содержание нефти и нефтепродуктов 31

Критерии загрязнения литосферы Геохимические критерии Оценочные показатели Классы состояния П Ш IV нормы (незагрязнённого) Концентрация всех определяемых элементов и соединений I риска (ограниченно загрязнённого) кризиса (сильно загрязнённого) (катастрофически загрязнённого) Фоновые или ниже ПДК Компоненты 2 -го и 3 -го классов опасности в пределах 1 – 5 ПДК; 1 -го класса опасности на уровне ПДК Компоненты 2 -го и. З-го классов опасности в пределах 5 – 10 ПДК; 1 -го класса опасности на уровне 1 – 5 ПДК Компоненты 2 -го и 3 -го классов опасности более 10 ПДК; 1 -го класса опасности превышает ПДК более чем в 5 раз 32

Почвенные критерии нарушения экосистем ПОКАЗАТЕЛИ Нормы (Н) Риска (Р) Кризиса (К) Бедствия (Б) Плодородие почв (в % от потенциального) >85 65 – 25 <25 Содержание гумуса (в % первоначального) >90 70 – 90 30 – 70 <30 Площадь вторично засолённых почв (в %) <5 5 – 20 20 – 50 >50 Смыт горизонт А 1 или 0, 5 горизонта А Смыт горизонт Аи частично АВ Смыт горизонт А и. В 10 – 20 20 – 40 >40 Глубина смытости почвенных горизонтов Площадь ветровой эрозии (полностью сдутые почвы в %) <5 33

Пространственные критерии нарушения ПОКАЗАТЕЛИ Нормы (Н) Риска (Р) Кризиса (К) Бедствия (Б) Увеличение площади нарушенных экосистем (%) < 1, 0 1, 5 – 3, 5 2– 4 >4 Увеличение растительной годичной продукции (%) < 1, 0 70 – 90 30 – 70 <30 Увеличение площади сбитых пастбищ (в %) <2 5 – 20 20 – 50 >50 Смыт горизонт А 1 или 0, 5 горизонта А Смыт горизонт А и частично АВ Смыт горизонт А и В Увеличение площади эродированных земель (в %) < 0, 5 Увеличение площади засолённых почв (в %) < 1, 0 10 – 20 20 – 40 >40 Увеличение площади подвижных песков (в %) < 0, 5 10 – 20 20 – 40 >40 34

Квалификация зон экологического риска, кризиса и бедствия Нарушение Н Р К Б умеренное среднее сильное <70 <10 <5 <30 >40 <30 <20 >30 >40 Стабильные – умеренно динамичные - сильно-динамичные Динамические критерии нарушения экосистем по повышению скорости изменения мощности индикационного показателя в год (среднее за 5 -8 лет непрерывных наблюдений) ПОКАЗАТЕЛИ Нормы (Н) Увеличение площади нарушенных экосистем (%) Уменьшение продукции (%) годичной растительной Увеличение площади сбитых пастбищ (%) Увеличение площади эродированных земель (%) Увеличение площади засоленных почв (%) Увеличение площади подвижных песков (%) Риска (Р) Кризиса (К) Бедствия (Б) <1, 0 1– 2 2– 4 >4 <1 1, 5– 3, 5– 7, 5 >7, 5 <2 3– 5 5– 8 >8 <0, 5 1– 2 2– 5 >5 <1 1– 2 2– 5 >5 <0, 5 1– 2 2– 4 >4 35