Экологический  мониторинг и экологическая экспертиза

Содержание


7.3. Критерии оценки изменения окружающей природной среды на экологически неблагополучных территориях


Оценка воздействия на атмосферный воздух.



Атмосфера – воздушная среда вокруг Земли, состоящая из различных газов, водяных паров и аэрозольных частиц.



Эта оболочка вращается вместе с нашей планетой. Атмосферный воздух находится в вечном движении.



Воздух, вдыхаемый человеком и животными, содержит 20,93% кислорода, 78,08 – азота, 0,03% углекислого газа, кроме того, аргон, гелий и другие газы.



Воздух загрязняется продуктами сгорания леса и наземной растительности при пожарах. Однако наиболее опасными являются загрязнители атмосферного воздуха антропогенного происхождения. Для оценки загрязнителей используют ПДК, установленные Минздравом России.

Используются два показателя качества воздуха: стандартный индекс – СИ и наибольшая повторяемость превышения ПДКНП.



СИ – стандартный индекс загрязнения – наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДК.



Она определяется из данных наблюдений на посту за одной примесью или на всех постах района за всеми примесями за месяц или год.



НП – наибольшая повторяемость (в процентах) превышения ПДК по данным наблюдений на посту за одной примесью или на всех постах района города за всеми примесями за месяц или за год.



Загрязнение воздушной среды

Показателями загрязнения атмосферного воздуха, характеризующими воздействие на природную среду (растительность, почвы, поверхностные и подземные воды), являются критические нагрузки. Это максимальные значения выпадений или концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, которые долговременно не приводят к вредным воздействиям на структуры и функции экосистем.

Загрязнение воздуха селитебных территорий. Негативное воздействие загрязнения воздушного бассейна происходит двумя путями:

– в результате прямого контакта с загрязненным воздухом;

– в результате выпадения загрязняющих веществ из атмосферы и вторичного загрязнения вод и почв.

Степень загрязнения атмосферного воздуха устанавливается по кратности превышения ПДК с учетом класса опасности, суммации биологического действия загрязнений воздуха и частоты превышений ПДК.

В соответствии с действующими ПДК для оценки степени загрязнения воздуха используются фактические максимально разовые и среднесуточные концентрации не менее чем за последние 2 года (табл. 3.10, 3.11).


Таблица 3.10 - Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха

по максимальным разовым концентрациям

Класс

Чрезвычайная экологическая ситуация, ст.58

% измерений при К выше 1

Первый

5-30

Второй

≥30

Третий

7,5-50

Четвертый

≥50


Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным концентрациям. Для оценки степени загрязнения используются среднесуточные пробы, полученные путем непрерывной аспирации в течение 24 ч или прерывистой аспирации как минимум 4 раза в сутки через равные интервалы времени.


Таблица 3.11 - Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха

по среднесуточным концентрациям

Класс опасности

Чрезвычайная экологическая ситуация,

К

% проб вьше ПДК

Первый

2-3

> 7 дней подряд

Второй

3-5

> 20 дней подряд

Третий

5-7,5

> 30 дней подряд

Четвертый

8-12

> 30 дней подряд


Анализируются все отобранные среднесуточные пробы. В таблице 3.12 приведены значения критических уровней диоксида серы и азота, фтористого водорода и озона, влияющих на наземную растительность.


Таблица 3.12 - Критические уровни загрязнения атмосферного воздуха по веществам,

влияющим на наземную растительность

Показатель

Параметры

Норма

Время

Диоксид серы

100-200

< 20

Среднегодовое

Диоксид азота

200-300

< 30

Среднегодовое

Фтористый водород

10-20

< 2 -3

Долговременное воздействие

Озон

1000-1500

< 150

Максимальная в течение 1ч

Озон

400-600

< 60

Средняя в течение 1ч


Оценка воздействия на поверхностные воды

Проблема состояния поверхностных вод, т.е. рек и озер, имеет два аспекта: количественный и качественный.

Оценка качества поверхностных вод (прежде всего степени их загрязненности) базируется на пакете нормативных и директивных документов, использующих прямые гидрохимические и гидрологические методы и критерии оценки.

Способность водного объекта к самоочищению, т.е. количество загрязняющих веществ, которое может быть «переработано» и нейтрализовано водоемом, зависит от разных факторов и подчиняется определенным закономерностям (поступающее количество разбавляющей воды, её температура, изменение этих показателей по сезонам, качественный состав загрязняющих ингредиентов и др.).

Основным критерием загрязнения воды также являются ПДК, среди которых различают санитарно-гигиенические (нормируют по влиянию на здоровье человека), и рыбохозяйственные, разработанные для защиты гидробионтов (живых существ водных объектов).

Под высоким загрязнением понимают:

– максимальное разовое содержание для нормируемых веществ первого и второго класса опасности в концентрациях, превышающих ПДК от 3 до 5 раз, для веществ третьего и четвертого класса опасности – от 10 до 50 раз (для нефтепродуктов, фенолов, соединений меди и железа – от 30 до 50 раз);

– величина биохимического потребления кислорода (ВПК) от 10 до 40 мг О2/л, снижение концентраций растворенного кислорода до значений от 3 до 2 мг О2/л;

– покрытие пленкой (нефтяной, масляной и веществ другого происхождения) от 1/4 до 1/3 поверхности водного объекта при обозримой площади до 6 км2;

– покрытие пленкой поверхности водного объекта на площади от 1 до 2 км2 при его обозримой площади более 6 км2;

Под экстремально высоким загрязнением принято считать:

– максимальное разовое содержание для нормируемых веществ первого и второго класса опасности в концентрациях, превышающих ПДК в 5 и более раз, для веществ третьего и четвертого класса опасности – в 50 и более раз;

– появление запаха воды интенсивностью более 4 баллов и не свойственного воде ранее;

– покрытие пленкой (нефтяной, масляной или другого происхождения) более 1/3 поверхности водного объекта при его обозримой площади до 6 км2;

– покрытие пленкой поверхности водного объекта на площади 2 км2 и более при его обозримой площади до 6 км2;

– снижение содержания растворенного кислорода до значения 2 мг О2/л и менее;

– увеличение биохимического потребления кислорода (ВПК) свыше 40 мг О2/л;

– массовая гибель моллюсков, раков, лягушек, раков, рыб и других водных организмов и водной растительности.

В первую очередь, в качестве основных показателей оценки состояния поверхностных вод выбраны токсичные, приоритетные загрязняющие вещества, в том числе обладающие свойством накапливаться в органах и тканях гидробионтов (табл. 3.13).


Таблица 3.13 - Критерии оценки степени химического загрязнения поверхностных вод

Номер

Показатели

Параметры чрезвычайной экологической ситуации

1

Химические вещества, ПДК

1-2-й класс опасности

3-4-й класс опасности


5-10

50-100

2

ПХЗ-10

1-2 -й класс опасности

3-4-й класс опасности


35-80

500


Для совокупной оценки опасных уровней сразу по нескольким веществам загрязнения водных объектов при выделении зоны чрезвычайной экологической ситуации предлагается использовать формализованный суммарный показатель химического загрязнения (ПХЗ-10).


Истощение ресурсов поверхностных вод

В качестве основного показателя оценки степени истощения водных ресурсов взята норма безвозвратного изъятия поверхностного стока.



За норму принят предельно допустимый объем безвозвратного изъятия поверхностного стока, составляющий 10-20% от среднемноголетнего значения естественного стока.



Безвозвратное изъятие поверхностного стока включает безвозвратное водопотребление в коммунальном хозяйстве, промышленности, теплоэнергетике, сельскохозяйственном водоснабжении, орошении и промышленном рыбоводстве с учетом потерь на испарение, межбассейновой переброске стока рек.

Нормы предельно допустимого изъятия поверхностного стока должны устанавливаться с целью сохранения экологически устойчивого состояния водных экосистем, поддержания их способности к саморегулированию и самопроизводству. При изъятии объема поверхностного стока должна соблюдаться допустимая норма безвозвратного изъятия объема поверхностного стока. При безвозвратном изъятии объема поверхностного стока с превышением в 2 раза допустимого уровня наступает чрезвычайная экологическая ситуация.


Оценка воздействия на почвенный покров

Почва выполняет санитарные функции и является мощным фактором перераспределения прямого влияния техногенной деятельности на ландшафт.



Почва представляет собой особое природное тело, отличающееся от горных пород, на которых оно формируется.



Главным свойством, отличающим почву, является её плодородие. Это позволяет отнести почвенный покров к экономической категории производительных сил. Снижение плодородия почвы происходит под влиянием воздействий, которые можно разделить на два типа – механические и химические.

Механические воздействия включают в себя разрушение плодородного (гумусового) горизонта под влиянием прямого или косвенного антропогенного воздействия (прежде всего, строительные работы, сопровождающиеся передвижениями тяжелой техники, ветровая и водная эрозия, активизирующаяся после уничтожения растительного покрова или неправильной распашки.

Почвы (как и другие компоненты окружающей среды) обладают способностью к самоочищению, являются буфером между антропогенным загрязняющим воздействием на другие компоненты ландшафта и в первую очередь на живые организмы.

Оценка возможного загрязнения почв на основании биогеохимических свойств конкретной почвы – выявление закономерностей миграции, трансформации и аккумуляции загрязняющих веществ в почве проводится с целью их минимизации.

Критерием загрязнения почв также является соответствующая ПДК вредных веществ или предельно допустимый уровень (ПДУ) загрязнения почвы, разработанные для загрязняющих веществ.

В случае отсутствия ПДК для какого-либо элемента (вещества) критерием предельно допустимого содержания в почве служит его среднее содержание в земной коре.

Под высоким загрязнением принято считать:

– содержание пестицидов в концентрациях от 20 до 49 ПДК по санитарно-токсикологическим критериям или от 2 до 10 ПДК по фитотоксикологическим критериям;

– содержание загрязняющих веществ технологического происхождения в концентрациях от 20 до 49 ПДК.

Под экстремально высоким загрязнением принято считать:

– содержание пестицидов в концентрациях 50 и более ПДК по санитарно-токсикологическим критериям или 10 и более ПДК по фитотоксикологическим критериям;

– содержание загрязняющих веществ технологического происхождения в концентрациях 50 и более ПДК;

– наличие резких изменений (не связанных с гидрометеоусловиями) выра­жающихся в изреженности или повреждении посевов на площади более 50% отдельного поля;

– наличие несанкционированных свалок токсичных отходов.

При оценке воздействия на почвенный покров рекомендуется рассматривать следующее:

1. Характеристика почвенного покрова в зоне воздействия объекта (плодородие, физико-химические свойства), состояние почвенного покрова.

2. Ограничения по использованию земель, включая ухудшение качественного состояния земель в зоне воздействия объекта.

3. Характеристика действия на почвенный покров, включая загрязнение территории промышленными отходами (вид, класс опасности, токсичность, физическое состояние, объем отходов и занимаемая площадь).

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 загрязнений (табл. 3.14).


Таблица 3.14 - Критерии экологической оценки состояния почв

п/п

Показатели

Параметры чрезвычайной экологической ситуации

Основные показатели

1

Площадь выведенных из сельхозоборота земель вследствие их деградации, % от общей площади сельхозугодий. Уничтожение гумусового горизонта

30-50

2

Перекрытость поверхности почвы абиотическими наносами, см

10-20

3

Увеличение плотности почвы, кратность равновесной

1,3-1,4

4

Превышение уровня грунтовых вод, % от критического значения

25-50

5

Радиоактивное загрязнение, Кu/км2: цезий-137, стронций-90, плутоний (сумма изотопов)

15-40

6

Потери гумуса в пахотных почвах за период 10 лет, % отн.

10-25

7

Увеличение содержания легкорастворимых солей, г/100 г

0,4-0,6

Динамические признаки

1

Скорость деградации наземных экосистем, % площади в год

2-4

2

Скорость увеличения площади сбитых пастбищ, % площади в год

5-8

3

Скорость уменьшения годовой продукции растительности, % в год

3,5-7,5

4

Скорость уменьшения содержания органического вещества почвы, % в год

3-7

5

Скорость минерализации торфа, мм/год

10-40

6

Скорость увеличения площади засоленных почв, % в год

2-5

7

Скорость увеличения площади эродированных почв, % в год

2-5

8

Скорость увеличения площади подвижных песков, % в год

2-4

9

Скорость увеличения относительной площади земель с неблагоприятными агромелиоративными условиями, % от площади сельхозугодий в год

0,3-1


Оценка воздействия на растительный покров и животный мир



Растительный покров – часть природной среды, благодаря которой осуществляется процесс обмена веществ в природе, обеспечивающий возможность самого существования жизни.




Растительный покров – один из наименее защищенных компонентов ландшафта, подвергающийся воздействию антропогенной деятельности в первую очередь.



Разрушение растительного покрова приводит к созданию условий, несовместимых с жизнью человека, формируются ситуации, определяемые как экологическая катастрофа. Растительность поставляет человечеству кормовые, пищевые, лекарственные, древесные ресурсы, а также удовлетворяет его научные, эстетические и рекреационные потребности.

При оценках последствий любого вида антропогенной деятельности на растительность следует исходить из её прямой и косвенной роли в функционировании ландшафтов и жизнедеятельности человека.

Роль растительности многообразна, вся жизнь на Земле зависит от растительности, поскольку зеленые растения – это единственные в своем роде организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, а также безусловно необходимый для жизни кислород.

Остальные функции растительности опираются на эту главную – энергетическую функцию.

Ресурсная (в т.ч. пищевая и кормовая), биостационная, санитарно-оздоровительная роли растительности прямо связаны с её энергетической функцией. Ландшафтостабилизирующая, водоохранная, рекреационная и другие функции зависят от неё косвенно. Нарушение хотя бы одной из функций ведет к дестабилизации равновесия как в растительных сообществах, так и в ландшафте в целом.

Биохимические критерии экологического нарушения флоры основаны на измерениях аномалий в содержании химических веществ в растениях. Для квалификации критического экологического нарушения территории используются показатели изменения соотношения содержания токсичных и биологически активных микроэлементов в укосах растений.

Животный мир гораздо более несовместим с антропогенной деятельностью, нежели другие компоненты ландшафта.

При оценке последствий воздействия на животный мир гораздо более значимы косвенные причины негативных последствий: сокращение экологических ниш, запасов кормов, нарушение трофических цепей, загрязнение водоемов.

Нарушения в животном мире могут рассматриваться как на ценотических (видовое разнообразие, пространственная и трофическая структуры, биомасса и продуктивность, энергетика), так и на популяционных (пространственная структура, численность и плотность, поведение, демографическая и генетическая структура) уровнях.


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 ( табл. 3.15).


Таблица 3.15 - Состояние растительности как индикатора экологического состояния территории

п/п

Показатели

Параметры черезвычайной экологической ситуации

1

Уменьшение биоразнообразия (индекс разнообразия Симпсона), % от нормы

25-50

2

Плотность популяции вида-индикатора антропогенной нагрузки, % от исходной.

Более 50

3

Площадь коренных (или квазикоренных) ассоциаций, % от общей площади

Менее 30

4

Видовой состав естественной травянистой растительности

Господствующие виды сменились на вторичные

5

Возрастной спектр ценопопуляции доминантов, возобновление в относительных единицах.

0,1-0,3

6

Лесистость, % от оптимальной (зональной)

Менее 30

7

Запас древесины основных лесообразующих пород, % от нормального

30-60

8

Повреждение древостоев техногенными выбросами, % от общей площади

30-50

9

Повреждение хвойных пород техногенными выбросами (повреждение хвои), %

30-50

10

Заболевание древостоев, %

30-50

11

Гибель лесных культур, % от площади лесокультурных работ

50-70

12

Площадь гари, не облесившейся в течение не менее 10 лет

5-10 тыс. га

13

Продуктивность пастбищной растительности, % от потенциальной

Менее 5


Структурно-функциональные изменения в состоянии природных экосистем, несмотря на их различную степень устойчивости, характеризуются однотипными показателями.



В зоне чрезвычайной экологической ситуации состояние экосистем характеризуется изменением в соотношении основных трофических групп при снижении (или увеличении) удельной массы одной из групп в пределах 20-50%.



При этом происходит нарушение взаимосвязей внутри экосистемы, но процессы деградации еще не принимают необратимый характер.