Тема: Методи визначення якості та обсягу забруднень
Вид уроку: Урок-лекція.
Тривалість уроку: 45 хвилин.

Гранично допустимі _ концентрації шкідливих речовин
Для визначення ступеня забруднення довкілля та впливу того чи іншого забруднювача (полютанта) на біоту й здоров'я людини, оцінки шкідливості забруднювачів, проведення екологічних експертиз стану середовища або окремих об'єктів чи районів нині в усьому світі користуються такими поняттями, як гранична допустимі концентрації шкідливих речовин, граничне допустимі викиди (ГДЗ) забруднювачів, гранично допустимі екологічні навантаження (ГДЕН), максимально допустимий рівень (МДР), кризисні екологічні ситуації (№£,), санітарно-захисні зони (СЗЗ) тощо.
Гранично допустимі концентрації встановлюються головними санітарними Інспекціями в законодавчому порядку або рекомендуються відповідними установами, комісіями на основі результатів складних комплексних наукових досліджень, лабораторних експериментів, а також відомостей, одержаних під час І після різних аварій на виробництвах, військових дій, природних катастроф (вивержень вулканів, землетрусів, великих пожеж, падіння метеоритів) з використанням матеріалів тривалих медичних обстежень людей на шкідливих виробництвах у хімічних та ливарних цехах, на АЕС, у щахтах, кар'єрах.
Доки Існують шкідливі для довкілля види антропогенної діяльності, щоб обмежити її вплив на природне середовище, ми мусимо нормувати кількість шкідливих речовий,
що викидаються в повітря, грунти й води всіма типами забруднювачів, постійно контро-. лювати шкідливі викиди промислових, військових та сільськогосподарських об'єктів, і прогнозуючи екологічний стан довкілля та приймаючи відповідні санкції й рішення щодо порушників законів про охорону гпироди.
В Україні стан довкілля нині контролюється кількома відомствами. Основний' контроль здійснюють Міністерства охорони здоров'я та природи, санітарно-епідеміологічні служби, республіканська гідрометеослужба та її відділи в районах і областях. Допоміжний екологічний контроль здійснюється службами міністерств комунального господарства, рибнагляду, геології, товариства охорони природи, "зеленими" службами Управління екологічного моніторингу Міністерства охорони навколишнього природного середовища.
Табл. 2
Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у атмосфері населених пунктів
Речовина
гдк
(макси¬мальна разова), мг/м3
гдк
(середньо-добова), мг/м3
Речовин*
гдк
(макси¬мальна разова), мг/м3
ГДК
(середньо-добова), мг/м3

Нітробензол
0,008
0,008
Гексахлоран
0,03
0,003

Сірчистий газ
0,5
0,05
Метафос
0,001
-.

Сірководень
0.008
0,008
Солі нікелю
-
0,0002

Чадний газ
3,0
1,0
Двоокис селену
-
0,00005

Аміак
0,2
0,004
Двоокис телуру
-
0,00001

Оксиди азоту
-
0,04
Трихлорметан (хлороформ)
-
0,03

Пил бавовни
0,5
0,04
Хром (шестива-лентний)
0,0015
0,0015

Іия нетокг.ичний
0,5
0,15
Хлор
0,1
0,03

Кіптява (сажа)
0,15
0,05
Хлорид заліза
-
0,004

Пари сірчаної кислоти
0,3
0,1
Фосфоритний ангідрид
0,15
0,05

Пари фтороводню
0,02
0,005
Пари оцтової кислоти
0,2
0,06

Формальдегід
-    '
0,003
Оксиди міді (хлорид міді)
•
0,002

Фенол
-
0,003
Ацетон
0,35
0.35

Пари свинцю
-
0,0003
Нафталін
0,003
0,003

Пари ртуті
-
0,0003
Пеніцилін
0,05
0.002

В основу нормування всіх забруднювачів покладено визначення ГДК у різних середовищах (табл. 2-4}. За основу приймають найнижчий рівень забруднення, який грунтується на санітарно-гігієнічних нормах.
Слід зазначити, що ГДК забруднювачів у нормативах різних країн часто різняться, хоча й незначно.
Вважається, що ГДК полютанта-це такни його вміст у природному середовищі, який не знижує працездатності та самопочуття людини, не шкодить Ті здоров'ю в разі постійного контакту, а також не викликає небажаних (негативних) наслідків у нащадків.
Під час визначення ГДК враховують не лише ступінь впливу забруднювачів на здоров'я людини, але й їх дію на диких та свійських тварин, рослини, гриби, мікроорганізми й природні угрупоуваннл в цілому.
Результати найновіших досліджень свідчать, що нижніх безпечних меж впливів канцерогенів І іонізуючої радіації не існує. Будь-які дози, що перевищують звичайний природний фон, є шкідливими.
Табл. З
Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у питних водах
Речовина
ГДК, мг/л
Речовина
ГДК, мг/л

Бензпірен
0,000005
Ртуть
0,0005

0 кс й дт р ибут й л о ло в а
0,0002
Нітрометан, поліетиленполіачін
0,005

Дихлорпропан
0,0006
Свинець
0,03

Діетилртуть
0,0001
Селен
0,01

Кадмій
0,001
Срібло
0,005

Кобальт, марганець, вісмут, барій
0,1
Талій
0,0001

Бензол, бор
0,5
Тетраетилолово
0,0002

Берилій
0,0002
С- ран ці й (стабільний)
7,0

Діоксин
0.00000000005*
Бензкн, гас
0,1

ДІоксин
0,000035**
Фенол, трихлорбіфенїл
0,001

Нафталін
0,01
Цинк, кобальт, залізо
0,1

Нітрати (за N03)
45,0
Хром, нікель, мідь, молібден, вольфрам
0,01

Нітрати {за N02)
3,3



*   Норми країн Західної Європи, які в 700 тис. разів перевищують наші;
** ГОСТ 4030-88.
За наявності в повітрі чи воді кількох забруднювачів їх сумарна концентрація не повинна перевищувати одиницю. Приблизний розрахунок можна зробити, користуючись формулою
С1/ГДКІ+С2/ГДК2+...С/ГДК=1,
де С,, С2, С3... С-фактичні концентрації забруднювачів, мг/м3;
ГДК,, ГДК2 ... ГДК - ГДК забруднювачів, мг/м3. Дуже шкідливою є сумарна дія і
таких полютантів, як сірчистий газ, діоксид азоту, фенол, аерозолі, сірчана кислота та фторид водню.    -
Для визначення максимальної разової ГДК використовуються різні високочутливі тести, за допомогою яких виявляють мінімальні впливи забруднювачів на здоров'я людини у разі короткочасних контактів (виміри біопотенціалів головного мозку, реакція ока тощо). Під час визначення тривалих впливів забруднювачів (токсикантів) проводять експерименти на тваринах, використовують дані спостережень під час епідемій, аварій, додаючи до певного порогового впливу коефіцієнт запасу, що знижує шкідливу дію ще в кілька разів.
Табл. 4 Граничне допустимі концентрації шкідливих речовин У грунтах
Речовина
ГДК, мг/кг
Речовина
ГДК, мг/кг

Бензпірен
0,02
Сірка
х 160,0

Свинець
20.0
Сірководень
0,4

Хром (Сг+6)
0,05
Фтор
10,0

Ртуть
•   2.1
Хлорофос
0,5

Бензол, толуо/І
0,3
Карбофос
2,0

Нітрати
130,0
Хлорамін
2.0

Мідь
3,0
Метафос
0,1

Нікель
-1,0
Гексахлорн
1,0

Цинк
23,0
Бромофос, метилетирол
0,4

Марганець
1500,0
Поліхлорпілен
0,5

Ванадій
150,0
Гетерофос
0.005

Кобальт
100,0
Атразин
0,01

Для різних середовищ значення ГДК одних і тих же токсикантів різняться. Різні також максимальні разові й середньодобові ГДК тих самих забруднювачів. Так, максимальна разова ГДК сірчистого газу-0,5 мг/м3, а сєредньодобова-0,05; ГДК паріє фтороводню відповідно-0,02 і 0,005, аміаку-0,2 і 0,00-1 мг/м3.
Середньодобові ГДК парів свинцю не повинні перевищувати 0,0003 мг/м3, оскільки ці речовини дуже токсичні.
У 1991-1992 рр. для речовин було визначено близько 700 ГДК і кілька десятків
їх комбінацій, близько 1200-для природних вод і близько 200-для грунтів. Але це-дуже мало, оскільки в наш час людина продукує (з викидом у довкілля) понад 20 тис. шкідливих речовин, ГДК яких слід визначити.
Під час визначення ГДК речовин природних вод вони поділяються на ГДК вод господарсько-питного користування та ГДК вод рибного господарства (тут теж ГДК тих самих речовин мають різні значення).
У грунтах ГДК речовин визначають переважно для орного шару. Речовини не повинні шкідливо впливати на якість вирощуваної людиною для споживання продукції, а також на здатність грунту самоочищатися, нормально функціонувати. Останнім часом дедалі більше робиться розрахунків ГДК для продуктів харчування. Для всіх об'єктів, які забруднюють атмосферу, розраховують і встановлюють норми на ГДВ. Гранична допустимі викиди - це кількість шкідливих речовин, яка не повинна перевищуватися під час викиду в повітря за одиницю часу, щоб концентрація забруднювачів повітря на межі санітарної зони не була вищою від ГДК. З метою контролю за якістю газодимових викидів підприємств проводиться інвентаризація джерел забруднення атмосфери для кожного підприємства, а також екологічна паспортизація всіх об'єктів, які забруднюють довкілля.
Санітарно-захисні зони - це ділянки землі навколо підприємств, які створюють з метою зменшення шкідливого впливу цих підприємств на здоров'я людин. їх розташовують з підвітряного боку підприємств і засаджують деревами й чагарниками. Вони мають вигляд парків чи лісопарків. У цих зонах можна розміщувати адміністративно-службові приміщення, склади, гаражі, депо, лазні, торгові центри.
Залежно від шкідливості забруднювачів, що викидаються, й можливості їх очистки кожне підприємство відносять до того чи іншого класу шкідливості. Відповідно до цього за розмірами розрізняють п'ять класів СЗЗ: 1-й-ЮОО м; 2-Й-500 м; 3-й-300 м; 4-й - 100 м; 5-й - 50 м.
До першого класу належать такі виробництва, як хімічні, нафтопереробні, папєрово-целюлозні та металургійні комбінати, алюмінієві та мідеплавильні заводи; додругого-цементні, акумуляторні, гіпсові, вапнякові та азбестові заводи, до третього- керамзитові, скловатові заводи, ТЕЦ, заводи залізобетонних виробів, асфальтобетонні, кабельні, брикетні; до четвертого - підприємства металообробної промисловості, машинобудівні заводи, електропромисловість; до п'ятого - підприємства легкої промисловості, консервні, електролампово-ліхтарні заводи тощо.
Санітарно-захисні зони не повинні використовуватися для розширення виробництва, розміщення шкіл, зон відпочинку, лікарень. Ці зони мають бути озеленені й упорядковані. Нині під час планування міст зеленим зонам і СЗЗ приділяється особлива увага: не менше 50 % території міста мусить бути зеленою, а ширина СЗЗ збільшується до 5-10 км, причому в цих зонах висаджують переважно пилостійкі дерева та дерева, що мають бактерицидні властивості (біла акація, береза, канадська тополя, шовковиця, дуб, грецький горіх, сосна, піхта, бузина, золотиста смородина, дрібнолиста липа та ін.).
Під час оцінки екологічних ситуацій з складання екологічних карт користуються;
такими поняттями, як екологічне навантаження, рівень техногенного навантаження.
Розрізняють кілька видів екологічних ситуацій: критичні, складні, перехідні, прості
(початково-негативні). Прикладом критичних екологічних ситуацій можуть бути 30-кілометрова зона ЧАЕС, район Азовського моря, міст Дніпродзержинськ, Донецьк, Лисичанськ, Луганськ. Складні екологічні ситуації мають міста Київ, Кривий Ріг, Чернівці, Нікополь, Одеса, Ялта, Львів та більшість обласних центрів України. Для районів критичних і складних екологічних ситуацій характерні дуже високий рівень індустріалізації, велика щільність населення, найбільша інтенсивність транспортних засобів порівняно з іншими зонами, найвищий ступінь забрудненості природного середовища-70%, що межує з смертельними для' біосфери й є. загрозливим для здоров'я людини.
Перехідні екологічні ситуації характерні для районів з меншим ступенем забруднення довкілля (50-60 %), але з виснаженими, вичерпаними природними ресурсами (Придніпров'я, Кіровоградщина, Харківщина). Райони мають стан, близький до загрозливого.
Прості екологічні ситуації мають райони з напіввиснаженими природними ресурсами й частково (20-40%) забрудненим природним середовищем (Полісся, Карпати).
Ступінь забрудненості довкілля розраховують, виходячи з даних про стан забруднення атмосфери, грунтів і природних вод, стан здоров'я людей, здатність екосистем до самовідтворення, особливості біопродукції.