CC BY
126
УДК 332
МОНИТОРИНГ СТОЙКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ КАК ИНДИКАТОРОВ СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Валерий Борисович Жарников
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, профессор, директор регионального информационного центра, тел. (383)361-05-66, e-mail: vestnik@ssga.ru
Владимир Владимирович Сафонов
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, аспирант кафедры кадастра и территориального планирования, тел. (383)344-31-73, e-mail: kadastr204@yandex.ru
Дан обзор проблемы эколого-аналитического мониторинга стойких органических загрязнителей, одних из наиболее опасных токсикантов, концентрация которых в значительной степени определяет возможности территориального планирования и градостроительного зонирования, а также ограничения в задаче радикального использования земель.
Ключевые слова: мониторинг, городская среда, стойкие органические загрязнители, предельно-допустимые концентрации, отбор проб, анализ результатов.
MONITORING OF PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS AS INDICATORS OF THE CONDITION OF THE URBAN ENVIRONMENT
Valery B. Zharnikov
Siberian State University of Geosystems and Technology, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Candidate of Technical Sciences, Professor, Director of the Regional Information Centre, tel. (383)361-05-66, e-mail: vestnik@ssga.ru
Vladimir V. Safonov
Siberian State University of Geosystems and Technology, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., a graduate student of the Department of Cadastre and Territorial planning, tel. (383)344-31-73, e-mail: kadastr204@yandex.ru
A review of the problem of environmental analytical monitoring of persistent organic pollutants, one of the most dangerous toxic substances, the concentration of which largely determines the possibilities of spatial planning and zoning, as well as limitations in the problem of radical land use.
Key words: monitoring, urban environment, persistent organic pollutants, maximum permissible concentration, sampling, analysis of the results.
Рациональное природо- и землепользование, как один из важнейших системных элементов устойчивого развития [1] является программным направлением развития отечественной экономики. Его реализация связана с адекватным информационным обеспечением, особенностью которого является необходимость учёта ряда первоочередных факторов: интенсификации современного урбанистического развития страны, необходимости периодической оценки состояния и тенденций развития окружающей человека среды; принятия обоснован-
ных рекомендаций по совершенствованию механизмов регулирования качества окружающей человека среды, в том числе её нормирования и экологической стандартизации [2].
Под качеством окружающей среды (ОС) следует понимать, прежде всего, её способность воспроизводить и поддерживать жизнь. Под механизмами регулирования - реализацию общественно значимых норм, обеспечивающих указанное качество; под нормами - постоянно совершенствующийся свод правил и регламентов, в том числе обозначенных предельно возможных воздействий на ОС, реализация которых сохраняет её требуемое качество [3].
Обобщая вышеизложенное, сделаем вывод о значимости механизмов регулирования ОС и их содержании; правовых и технических нормах взаимодействия человека со средой. Подчеркнём роль технических норм - нормативов качества ОС, подразделяя на санитарно-гигиенические, производственно-хозяйственные, вспомогательные, играющих роль координатных меток, ограничивающих нормативную область обсуждаемого природопользования. Реальная ОС характеризуется Параметрами С^ значения которых в процессе регулирования не должны выходить за пределы нормативной области:
а
-< 1
ПДК1
где ПДК - разовые предельно допустимые концентрации 1-го вредного веще-
-5
ства, как правило, размерности мг/м .
При однонаправленном одновременном содержании п веществ можно записать выражение
71
V а
с=у-< 1
1
Так, в частности, суммируется [3] влияние таких веществ, как диоксид азота, серы, углерода и ряда других веществ, среди которых выбросы промышленных производств, влияние геохимической функции литосферы и др.
Одним из основных объектов ОС является атмосфера, охрана которой является ключевой проблемы оздоровления ОС и предусмотрена специальным Федеральным законом [4,5,6].
Ежегодно в атмосферный воздух поступает больше 30 млн тонн выбросов промышленных производств и около 20 млн тонн выхлопных газов транспорта, в результате чего лишь 0,1 населения страны проживает на территориях с допустимым уровнем загрязнения атмосферы. Остальная часть населения дышит воздухом с превышением ПДК токсичных веществ в 5-10 раз [3]. Не так давно основными загрязнителями-токсикантами считались оксиды углерода, серы и азота, соединения тяжёлых металлов, но в последние десятилетия к ним добавились стойкие органические соединения природного или антропогенного происхождения, характеризующихся высокой токсичностью, слаборастворимые
в воде и хорошо в жирах, в том числе в тканях живых организмов, что позволяет им достигать концентраций в 70 000 раз превышающих фоновые уровни [6]. Указанные загрязнители переносятся по воздуху, оказываются в воде и почве, позднее в продуктах питания, а в результате человеческий организм содержит около 500 химических веществ - потенциальных ядов, не существовавших до начала XX-го века [4]. Особая роль стойких органических загрязнителей (СОЗ) оценена мировым сообществом и закреплена Стокгольмской конвенцией (2001 г.), определившей меры по предупреждению (прекращению) производства СОЗов и уничтожению их заносов, в том числе, в составе препаратов защиты растений; ведению мониторинга источников (образования и поступления) указанных загрязнителей в окружающих среду.
В этой связи рассмотрим основные положения ведения мониторинга указанных загрязнителей. Как известно, мониторинг окружающей среды (ОС) есть система непрерывных (периодических) наблюдений, измерений и оценки состояния ОС на основе заранее подготовленной научно-обоснованной программы [4]. Среди положений такой программы следует предусмотреть подсистему эколого-аналитического мониторинга (ЭАМ), базирующегося на санитарно-гигиенических показателях качества среды и реализуемого при наличии признаков СОЗ. Следует отметить ограниченность широкого присутствия указанных веществ и, соответственно, небольшие значения их предельно-допустимых
-5
концентраций в природных средах [6], примеры которых для воздуха мг/м и почвы мг/кг (валовая форма) приведены в таблице.
Таблица
Вещество -5 Воздух, мг/м Почва (валовая форма), мг/кг
Диоксины 5*10-10 0
Бенз(а)пирен 1*10-6 0,02
Гептахлор 1*10-3 0,1
Ртуть 3*10-4 2,1
ДДТ 1*10-3 0,1
В отношении ПДК авторы [6] отмечают, что они первоначально не предназначались для оценки экологического состояния ОС, поскольку они лишь обеспечивали условия безопасности жизнедеятельности, но с появлением высокотоксичных загрязнителей, в том числе СОЗов, их роль возросла, но выработка общих позиций обоснования безопасных уровней воздействия токсикантов всё ещё не завершена. Поэтому неизбежен профессиональный риск для работников вредных производств, присутствует подобный риск и для населения экологически проблемных городов, которых по оценке проф. Е.И. Почекаевой не менее 50% [3].
ЭАМ является, как мы отметим, дополнительным этапом общего мониторинга компонентов ОС в случае обнаружения в них признаков СОЗ. Здесь
начало немало затруднений, поскольку массовых работ в области немного [7]. Тем не менее, появились нормативно-технические документы [8,9] и практика их использования, в том числе, в судебной медицине и при контроле качества фармацевтической продукции. Установление необходимых нормативов при этом требует огромных затрат времени и средств. Для питьевой воды, в частности, таковых более 1 300 наименований, для воздуха рабочих мест - около 3 000, что ставит сложные задачи выделения главных или интегральных показателей для практической работы.
В общем случае процесс ЭАМ включает следующие этапы [7, 10]: -идентификация СОЗов, анализ результатов мониторинга; -анализ источников СОЗов, выбор объектов мониторинга и предмета исследования приоритетных веществ загрязнителей;
-проведение химико-аналитического исследования; -выбор методов и проведение отбора и подготовки проб. По поводу представленного порядка следует сделать одно важное замечание. Первоначальный выбор объектов мониторинга должен основываться на обзорном анализе экологического состояния района исследований, используя всю возможную информацию, в том числе данные о чрезвычайных ситуациях, производственных авариях на экологически опасных производствах. Медицинскую статистику и т.д. В результате отбора объектов и проведения мониторинговых измерений первого цикла важно получить данные о содержании, распределении и концентрации СОЗов в природных материях с целью улучшения экологической ситуации и формирования более точной схемы измерений в следующих циклах мониторинга.
С учётом определённой общности можно рекомендовать следующую последовательность этапов работ ЭАМ [11-15]:
-формирование нормативной правовой и научно-методической базы, включая график проведения работ;
-обоснование объектов и предметов контроля;
-формирование материально-технического и кадрового обеспечения; -подготовка рабочих площадок, стационарных пунктов мониторинга. В заключение отметим особенности проведения измерений (отбора проб). Отбор мониторинговых проб осуществляется с учётом их репрезентативности и достаточности для изучения динамики содержания загрязнителей, возможности их концентрирования и стратификации (разделения на однородные части), минимизации возможных погрешностей.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Экономика природопользования: учебник / Под ред. К.В. Папенова. - М.: ТЕИС, ТК Велби, 2006. - 928 с.
2. Сладкопевцев С.А., Дроздов С.Л. Актуальные вопросы и проблемы Геоэкологии: Научно-методическое издание. - М.: МИИГАиК, 2008. - 260 с.
3. Почекаева Е.М., Попова Т.В. Безопасность окружающей среды и здоровье населения: учебное пособие. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2013. - 443 с.
4. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. - М.: Гидрометео-издат, 1984. - 560с.
5. Федеральный закон РФ «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999г. № 96 -ФЗ/ИПС «Консультант плюс».
6. СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха населённых мест»
7. Клюев Н.А. Эколого-аналитический контроль стойких органических загрязнений в окружающей среде. - М.: Джеймс, 2000. - 48с.
8. Сборник санитарно-гигиенических нормативов и методов контроля вредных веществ в объёмах окружающей среды. - М.: Центр экологических проблем, 1991. - 370с.
9. Методическое руководство по выявлению и количественной оценке выбросов диоксинов и фуранов. - Женева: ЮНЕП, 2001. - 2014с.
10. Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 323с.
11. Гиниятов И. А., Жарников В. Б. О структуре и содержании мониторинга земель в современный период // Вестник СГГА. - 2000. - Вып. 5. - С. 25-26.
12. Гиниятов И.А., Ильиных А.Л. Геоинформационное обеспечение мониторинга земель сельскохозяйственного назначения // Вестник СГГА. - 2011. - Вып. 1 (14). - С. 33-40.
13. Карпик А. П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: монография. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.
14. Жарников В. Б. Рациональное использование земель как задача геоинформационного пространственного анализа // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 3 (23). - С. 77-81.
15. Карпик А. П. Основные принципы формирования геодезического информационного пространства // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2013. - № 4/С. - С. 73-78.
© В. Б. Жарников, В. В. Сафонов, 2015
