Понятие экологической безопасности включает в себя систему регулирования и управления, способной прогнозировать и ликвидировать развитие опасных, чрезвычайных ситуаций. Экологическая безопасность касается промышленности, сельского и коммунального хозяйства, сферы услуг, области международных отношений.

Уровни экологической безопасности

Глобальный уровень позволяет прогнозировать биосферные процессы. Цель глобального контроля – сохранение естественного мирового воспроизводства, его восстановление в области биосферного взаимодействия живых организмов. Управление безопасностью, осуществляют межгосударственные организации (ООН, ЮНЕСКО, ЮНЕП и другие) посредством издания и внедрения нормативных документов, создания экологических программ мирового развития, интеграции межгосударственных усилий в предотвращении и ликвидации последствий мировых катастроф

Замечание 1

Международное сотрудничество позволило разрешить и ограничить такие проблемы как ядерные испытания, китобойный промысел и вылов редких пород рыбы, производство хладагентов. Создана Красная книга, изучаются неизведанные территории.

Региональный уровень включает в себя географические и экономические зоны, территории государств. Контроль безопасности проводится посредством союза государств (СНГ, объединение государств Африки и др.). Система безопасности регионального уровня включает: экологически безопасные технологии и чистую экономику, стабилизацию темпов развития экономики.

Локальный уровень объединяет города, районы и предприятия разных сфер деятельности и осуществляет контроль выбросов, сточных вод и прочих вредных для атмосферы веществ. Управление экологией возложено на администрацию, предприятия и организации по контролю за санитарным состоянием города, района.

Независимо от управления и контроля за экологической безопасностью, объектом такого воздействия является окружающая среда. Поэтому на каждом уровне проводится анализ экономики, ресурсов, мер и культуры решения данных вопросов.

Нормативные акты в сфере экологической безопасности РФ

• Конституция;
• Федеральные законы и указы Президента;
• Постановления Конституционного Суда;
• Постановления, распоряжения Правительства;
• Законодательство субъектов и их нормативные акты;
• Международные конвенции, соглашения, нормы, правила и договоры
• Нормативные и инструктивно-методические акты специально уполномоченных государственных органов;
• Уставы населенных пунктов

Критерии и методы безопасности

В качестве критериев экологической безопасности используются:

• Предельно допустимые концентрации (ПДК);
• Предельно допустимые выбросы (ПДВ);
• Предельно допустимые сбросы (ПДС).

Для отдельных экологических систем основными критериями их безопасности являются целостность, сохранность и разнообразие видов, их взаимосвязей. Для отдельных индивидуумов, критерием безопасности так же считается сохранение здоровья и условий жизнедеятельности.

Методы обеспечения безопасности экологии:

• Контрольные включают методы измерения (количественные – физические, химические и пр.) и биологические методы (качественные, теоретические);
• Прогнозные – методы системного анализа и динамики, информационных технологий и др;
• Смешанные состоят из совокупности методов различного типа (например, эколого-токсикологические);
• Методы управления качеством биосферы.

Нормативы качества окружающей среды устанавливаются для оценки состояния окружающей среды в целях сохранения естественных экологических систем, генетического фонда растений, животных и других организмов.

Человек в процессе своей деятельности до 80 % своего времени проводит в закрытом помещении и около 20 % - на открытом воздухе. Поэтому оценка окружающей среды должна проводиться по критериям, характеризующим состояние как внешней окружающей среды, так и внутренней (помещения промышленных и гражданских зданий). Не вызывает сомнений, что между указанными средами имеется теснейшая связь (рис. 1.3).

Оценка качества окружающей природной среды проводится на основании установленных нормативов. Чем меньше пороговая величина нормативов, тем выше качество окружающей природной среды. Однако более высокое качество требует, соответственно, больших затрат, эффективных технологий и высокочувствительных средств контроля. Поэтому нормативы качества окружающей природной среды по мере подъема уровня общества имеют тенденцию к ужесточению.

Соблюдение установленных норм качества окружающей среды обеспечивает:

• экологическую безопасность населения;
• сохранение генетического фонда человека, растений, животных;
• рациональное использование и воспроизводство природных условий устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Рис. 1.3.

В основу нормативов качества положены три показателя (рис. 1.4):

• 1) медицинский - санитарно-гигиеническое назначение (пороговый уровень угрозы здоровью человека, его генетической программе);
• 2) технологический - экологическое назначение (способность технически и экономически обеспечить выполнение установленных нормативов);
• 3) научно-технический - вспомогательное назначение (наличие и возможности средств контроля величин, установленных нормами).

Медицинский показатель нормирует предельные допустимые значения параметров, негативно влияющих на человека и его окружение. В первую очередь сюда относятся предельно допустимая концентрация вредных веществ и предельно допустимый уровень вредных физических воздействий. Как уже говорилось, предельно допустимая концентрация (ПДК) - это количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном или временном контакте за определенный период времени практически не влияет на здоровье человека и его потомство. В последнее время при определении ПДК учитывают не только воздействие на человека, но и на биоту в целом. ПДК не являются раз и навсегда установленными нормами: по мере развития общества их количество увеличивается, значения уточняются.

Рис. 1.4.

В основу токсикологической характеристики технологических процессов положены рекомендаций по изменению производственных процессов для уменьшения или исключения количества вредных выделений, санитарно-технические требования к планировке производственных помещений, технологическому оборудованию, в том числе очистному, а в случае необходимости и к индивидуальным средствам защиты. Данные требования и рекомендации основаны на понятии предельно допустимой концентрации вредных веществ в различных средах.

Воздушная среда:

ПДК р1 - предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны , мг/м 3 . Это такая концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 часов в течение всего рабочего стажа не должна вызывать заболеваний или обнаруживаемых современными методами исследования отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений (рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих);

ПДК сс - предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м 3 , - концентрация, не оказывающая прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на настоящие или будущие поколения, не снижающая работоспособность человека, не ухудшающая его самочувствие при неограниченно долгом (годы) вдыхании.

ПДК мр - предельно допустимая максимальная разовая концентрация веществ , мг/м 3 , - концентрация, не вызывающая при вдыхании в течение 20-30 мин рефлекторных реакций в организме человека (при том, что возникновение таких реакций зависит не только от содержания вещества в воздухе, но и от длительности вдыхания).

В настоящее время определены предельно допустимые концентрации в атмосферном воздухе для более чем 500 веществ. Значения ПДК мр и ПДК сс для наиболее часто встречающихся в атмосферном воздухе примесей приведены в табл. 1.4. В правой крайней графе таблицы приведены классы опасности веществ: 1 класс - чрезвычайно опасные, 2 класс - высокоопасные, 3 класс - умеренно опасные и 4 класс - малоопасные. Эти классы разработаны для условий непрерывного вдыхания веществ без изменения их концентрации во времени. В реальных условиях возможны значительные увеличения концентраций примесей, способные в короткий интервал времени привести к резкому ухудшению состояния человека.

Таблица 1.4. Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе населенных мест

Водная среда:

ПДК в - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования , мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на органы человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования;

ПДК^ - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей. Это предельный уровень загрязнения для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение мг/л.

Кроме того, установлены следующие интегральные показатели для воды в водоемах:

БПК - биохимическая потребность в кислороде - количество кислорода, использованного при биохимических процессах окисления органических веществ (исключая процессы нитрификации) за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 суток), мг/л воды (БПК^ - за 20 суток, БПК $ - за 5 суток);

ХПК - химическая потребность в кислороде , определенная бихро- матным методом, то есть количество кислорода окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг/л.

По отношению БПК/ХПК судят об эффективности биохимического окисления веществ.

ПДК п - предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы , мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать отрицательного прямого и косвенного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы;

ПДК пр (ДОК) - предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вещества в продуктах питания , мг/кг.

Если величина ПДК в различных средах не установлена, то действует временный гигиенический норматив ВДК (ОБУВ) - временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества. Временный норматив устанавливается на срок не более 2-3 лет. Для токсичных веществ безопасная концентрация может быть определена в долях единицы:

где с - фактическая концентрация вещества в среде, с пдк - предельно допустимая концентрация.

Различные вещества могут оказывать сходное неблагоприятное (однонаправленное) воздействие на человека или его окружение. Например, существует эффект суммации для диоксида азота и формальдегида, фенола и ацетона, этанола и целой группы органических веществ. В этом случае степень влияния нескольких веществ S определяется так:

где с, с пдю. - соответственно, фактическая и предельно допустимая концентрация /-го вещества.

Если S > 1, то общее загрязнение превышает допустимые нормы.

Пример: допустим, что в воздухе концентрация фенола с. = 0,345 мг/м 3 , ацетона с ац = 0,009 мг/м 3 , а с^. = 0,35 мг/м 3 , с ПДКац = 0,01 мг/м 3 . Таким образом, для каждого из веществ указанное соотношение меньше 1:

но поскольку эти вещества обладают эффектом суммации, то общее загрязнение фенолом и ацетоном превысит предельно допустимое, так как

V I «44" 1ЩМЦ

Возможны случаи, когда источники выбросов и сбросов не превышают нормативов и ПДК отдельных, не однонаправленных загрязняющих веществ в окружающей среде, но в целом экологическая обстановка оценивается как критическая. Это происходит в случае усиления эффекта токсичности воздействия при взаимодействии различных веществ. Такой эффект называется синергизмом. Вопросы синергизма еще мало изучены, хотя необходимость этих знаний для защиты окружающей природной среды очевидна.

Технологический показатель определяет экологичность используемых технологий, применяемого сырья и готовой продукции. Его воздействие на окружающую среду определяют нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду (НДАН). Эти нормативы устанавливаются в соответствии с величиной допустимого совокупного воздействия всех источников на окружающую среду или на ее отдельные компоненты, и при их соблюдении обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем.

Нормативы допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду и нормативы качества окружающей среды определяют нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) для воздуха и предельно допустимых сбросов (ПДС) для водных объектов. ПДВ и ПДС устанавливаются путем расчета с учетом технологических нормативов и фонового загрязнения окружающей среды.

В исключительных случаях, когда по объективным причинам нельзя установить ПДВ или ПДС (освоение на действующих предприятиях новых видов производств, реконструкция предприятий и т. п.)> вводят временные лимиты на выбросы - временно согласованный выброс (ВСВ), и сбросы - временно согласованный сброс (ВСС) вредных веществ и микроорганизмов. Лимиты устанавливаются на период поэтапного достижения предельно допустимых выбросов и предельно допустимых сбросов при условиях соблюдения технологических нормативов и наличия утвержденного плана уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Технологический норматив - норматив допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов, который устанавливается для стационарных, передвижных и иных источников, технологических процессов, оборудования и отражает допустимую массу выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов в окружающую среду в расчете на единицу выпускаемой продукции.

Технологический показатель тесно связан с градостроительными нормами и прежде всего с санитарными территориальными разрывами. Технологический показатель обобщенно можно представить в виде схемы взаимоувязанных и взаимоподчиненных связей (рис. 1.5).

Рис. 1.5.

Третью группу нормативов - научно-технический показатель (см. рис. 1.4) составляют вспомогательные мероприятия, включающие нормативы терминологии, организационные и правовые нормативы.

Рассмотрены вопросы оценки экологической безопасности, в том числе критерии оценки экологической безопасности. Проанализированы их преимущества и недостатки

Экологическая ситуация в России по данным официальной статистической отчетности в целом продолжает ухудшаться. Это хорошо видно на примере образования отходов в России, количество которых за период с 2005 - 2013 гг. увеличилось в 1.7 раза. В связи с этим, особое внимание важно уделить проблеме оценки уровня экологической безопасности технологий, предприятий и даже целых городов и регионов. Определение уровня экологической безопасности позволит оперативно и взвешенно принимать необходимые управленческие решения по снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Существует множество методов оценки экологической безопасности, которые можно разделить условно на 3 подхода: оценка экологической безопасности методом нормирования, методом экологического риска и методом интегрального показателя . Важно отметить, что независимо от выбранного метода оценки экологической безопасности для ее оценки очень важны исходные критерии, по которым будет проходить такая оценка.
Описанные выше методы оценки предполагают использование разных критериев для оценки экологической безопасности: Критерии "нормирования" оценивают экологическую безопасность по следующим показателям: объем выброса, сброса, размещения отходов (и их предельные значения), предельно допустимая концентрация, растительный экоиндикатор, наличие/отсутствие загрязнения почвенного слоя; площадь нарушенных земель;

Критерии "экологического риска" оценивают экологическую безопасность через вероятность возникновения аварии и величину ущерба. Ряд ученых предлагают дополнительные критерии: состояние фауны и изменения генофонда животных как индикатор экологического состояния территории , показатель качества экологического управления, экологическая образованность персонала, критерии основанные на специфике производства, уровень здоровья населения в регионе/стране . Перечисленные выше критерии имеют ряд преимуществ и недостатков.

Критерии "нормирования". К преимуществам относится: критерии утверждены официально, большой опыт применения, налажена работа контролирующих органов и предприятий. К недостаткам можно отнести: трудоемкость получения необходимой информации, не в полной мере учитывается комплексное воздействие на окружающую среду, не учитывается специфика производства, отсутствие утвержденных нормативов для всех источников загрязнения ОС, несовершенный механизм прогнозирования изменения состояния ОС в среднесрочной и дальнесрочной перспективе.

Критерии "экологического риска". К преимуществам можно отнести: надежность, простота анализа, обеспечивает наглядность и психологическую приемлемость, 4. Приемлемая достоверность. К недостаткам относится: существует потенциальная возможность упустить из вида какие-либо редко реализующиеся, но важные цепочки событий при развитии аварии, требует большого числа исходных данных, недостаточность сведений по функциям распределения параметров, недостаточная статистика по отказам оборудования, часто приходится полагаться на мнение экспертов, что может повлиять на достоверность полученных оценок.
Дополнительные критерии авторы предлагают разделить на 2 группы по основным преимуществам и недостаткам

Дополнительные критерии. Группа 1. (Показатель качества экологического управления, экологическая образованность персонала, критерии основанные на специфике производства, уровень здоровья населения в регионе/стране). Преимущества: Увеличивают эффективность оценки экологической безопасности. Простота поиска исходной информации. Недостатки: официально не утверждены, по ряду показателей есть вероятность появления необходимости использования метод экспертной оценки, что несколько понизит точность.

Дополнительные критерии. Группа 2. (Состояние фауны и изменения генофонда животных). Преимущества: Возможность более точно определить влияние на животный мир и спрогнозировать различные биологические процессы. Возможность косвенно определить воздействие на человека. Недостатки: Высока вероятность ошибки, т.к. численность многих живых организмов подвержена циклическим изменениям; cложность учета, т.к. виды-индикаторы могут по-разному влиять на загрязнение.

Авторами разработан и предлагается для использования метод интегрального показателя экологической опасности (под руководством профессора Хохрякова А.В.) позволяет при необходимости учесть любой из этих критериев. Авторы статьи считают, что кроме критериев нормирования, при оценке негативного воздействия любого объекта очень важно учитывать критерии "экологического риска" и часть "дополнительных критериев", в частности специфику производства и уровень здоровья населения.

Библиографический список

Экологические критерии рассматриваются как мера антропогенного воздействия на экосистемы и ландшафты, при которой их основные функционально-структурные характеристики (продуктивность, интенсивность биотического круговорота, видовое разнообразие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных изменений. Выделяются две основные группы экологических показателей – покомпонентные и комплексные.

К первой группе относятся индикаторы состояния воздуха, вод, почв и биогеоценотического покрова в целом. Особое место в этом ряду занимают биоиндикаторы, по которым можно судить о состоя- нии окружающей среды. В качестве экологических показателей вы- ступают жизненность и продуктивность вида или сообщества, видовое разнообразие, присутствие или отсутствие характерных видов и др. По их колебанию можно с большой достоверностью установить изменения природных комплексов под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Ко второй группе экологических критериев относятся суммарные (интегральные) показатели, характеризующие природные системы в целом. Они могут быть получены на основе интеграции покомпонентных нормативов или путем нахождения интегральных ин-дикаторов. Один из способов получения суммарного показателя (Хs)

представляет собой расчет по формуле: Xs= 11 n x ki iin,=∑

где n – число покомпонентных нормативов; xi

– норматив состояния

компонента (в относительных величинах); ki

– весовой коэффициент

норматива.

Поиск интегральных показателей состояния окружающей среды – сложная и еще не решенная задача. К их числу можно отнести:интенсивность биотического круговорота, определяемую как отношение массы ежегодной биологической продукции к общей массе; естественную способность к самоочищению, обусловленную скоростью биотического круговорота; энергетико-вещественный баланс природных систем и другие. Важным показателем состояния среды является здоровье населения: динамика младенческой смертности, врожденные аномалии развития новорожденных, заболеваемость детей и взрослых и др.

Экологические критерии (нормативы, показатели) рассматриваются как мера антропогенного воздействия на экосистемы и ландшафты, при которой их основные функционально-структурные характеристики (продуктивность, интенсивность биологического круговорота, видовое разнообразие, устойчивость и др.) не выходят за пределы естественных - изменений (Современные проблемы..., 1992). Они призваны определить область и границы допустимого состояния природных систем и дозволенного воздействия на них со стороны человека. По мнению Т. Г. Руновой (1986), экологические нормативы должны отражать различные антропогенные изменения в природной среде и природных комплексах как источнике генофонда, хранителя ее эволюции, разнообразия и устойчивости. Поэтому их разработка должна опираться на результаты изучения свойств природных систем, особенно их способности к саморегулированию и сохранению своей структуры.

Экологические показатели выражаются в единицах массы, объема, силы на единицу площади или объема в единицу времени, а также в относительных величинах. В таком виде они могут быть использованы для оценки состояния и антропогенного изменения как отдельных природных компонентов, так и комплексов в целом.

В связи с этим можно выделить две основные группы экологических показателей – покомпонентные и комплексные .

К первой группе относятся индикаторы состояния и изменения отдельных компонентов природы (воздуха, вод, почв, биоты), достаточно репрезентативно характеризующие состояние природной среды. Примерами таких показателей являются состав атмосферы (например, содержание кислорода), радиационный и тепловой балансы земной поверхности, уровень Мирового океана (ля биосферы в целом), колебание стока и концентрации растворенного кислорода в воде рек и озер, содержание гумуса в почве, лесистость территории и другие.

Особое место в этом ряду занимают биоиндикаторы – виды или сообщества живых организмов (чаше всего растений), по состоянию которых можно судить о состоянии природной среды. В качестве важнейших экологических показателей выступают продуктивность вида или сообщества, суммарная биомасса, видовое разнообразие и др. По их колебанию можно с большой достоверностью установить изменения природных комплексов под влиянием как естественных, так и антропогенных факторов.

Ко второй группе экологических критериев относятся суммарные (интегральные) показатели, характеризующие природные системы в целом.

Они могут быть получены на основе интеграции покомпонентных нормативов или путем нахождения общесистемных индикаторов. Один из способов получения суммарного показателя (х s) представляет собой расчет по формуле.

Где n - число покомпонентных нормативов; x i - норматив состояния компонента (в относительных величинах); k i - весовой коэффициент норматива.

Поиск общесистемных индикаторов состояния природной среды – сложная задача. Предложен ряд показателей, количественно характеризующих структуру и функционирование экосистем. Среди них можно выделить интенсивность биологического круговорота веществ (отношение массы ежегодной биологической продукции к общей биомассе), естественную способность к самоочищению (обусловлена особенностями взаимосвязи и скорости биологического круговорота), энергетико-вещественный баланс природных систем и др.

В условиях города показателем состояния среды может служить здоровье населения (изменение младенческой смертности, врожденные аномалии развития новорожденных, заболеваемость детей и взрослых и др.).