МОНИТОРИНГ КАК ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА 1 МОНИТОРИНГ • • • • • Мониторинг – наблюдение, оценка и прогноз состояния окружающей среды в связи с хозяйственной деятельностью человека. Мониторинг окружающей природной среды и состояния объектов народного хозяйства, государственный надзор по вопросам природной и техногенной безопасности – основа управления охраной окружающей среды и обеспечения безопасности жизнедеятельности человека. Мониторинг осуществляет наблюдение за антропогенными изменениями, а также за естественной малоизмененной природой. Информация, получаемая системой мониторинга окружающей среды - основа управления качеством окружающей среды. Эта система состоит из трех ступеней: наблюдения, оценки состояния и прогноза возможных изменений. 2 МОНИТОРИНГ. УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. УРОВНИ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА: • • • • Санитарно-токсический мониторинг Экологический мониторинг Биосферный мониторинг Санитарно-гигиенический мониторинг 3 Три ступени мониторинга Наблюдение за состоянием окружающей среды Оценка состояния окружающей среды Прогноз возможных изменений СИСТЕМА МОНИТОРИНГА Санитарнотоксический НАБЛЮДЕНИЕ за состоянием качества окружающей среды и влиянием загрязнений на человека, животный и растительный мир АТМОСФЕРА ГИДРОСФЕРА ПОЧВА Экологический СБОР, АНАЛИЗ информации о причинах изменений окружающей среды ОПРЕДЕЛЕНИЕ изменений в биоценозах, природных комплексах ВЫЯВЛЕНИЕ динамики резервов биосферы БИОТА Урбанизированная среда НАСЕЛЕНИЕ АНАЛИЗ информации о допустимости изменений и нагрузок на окружающую среду Четыре уровня системы мониторинга Биосферный НАБЛЮДЕНИЕ за глобальнофоновыми изменениями в природе НАБЛЮДЕНИЕ за мировым водным балансом НАБЛЮДЕНИЕ за глобальным круговоротом важнейших химических элементов, почвенным покровом ПРОГНОЗЫ НА БУДУЩЕЕ Социальногигиенический ОЦЕНКА гигиеническая факторов среды обитания, здоровья населения ВЫЯВЛЕНИЕ связей состояния здоровья населения и среды обитания, оценка риска УСТАНОВЛЕНИЕ причин и условий возникновения массовых отравлений ПРЕДЛОЖЕНИЯ по устранению вредных воздействий 4 САНИТАРНО-ТОКСИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ Санитарно-токсический мониторинг осуществляет: • наблюдение за состоянием качества окружающей среды, главным образом за степенью загрязнения природных ресурсов вредными веществами и влиянием этого процесса на человека, животный и растительный мир; определение наличия шумов, аллергенов, пыли, патогенных микроорганизмов, неприятных запахов, сажи; контроль за содержанием в атмосфере оксидов серы и азота, оксида углерода, соединений тяжелых металлов, за качеством водных объектов, степенью загрязнения их различными органическими веществами, нефтепродуктами; • Санитарно-токсический мониторинг осуществляется службами Министерства здравоохранения РФ, Министерства природных ресурсов РФ, Росгидрометом России. 5 САНИТАРНО-ТОКСИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В зоне влияния источников загрязнения организуется наблюдение за следующими объектами и параметрами: Атмосфера: химический, радионуклидный состав газов и аэрозолей; осадки (снег, дождь) и их химический и радионуклидный состав; тепловое и влажностное загрязнение атмосферы. Гидросфера: химический, радионуклидный состав поверхностных и грунтовых вод, взвесей и донных отложений в природных водоёмах, тепловое загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Почва: химический и радионуклидный состав с/х слоя почвы. Биота: химическое и радиоактивное загрязнение с/х угодий, растительного покрова, почвенных зооценозов, наземных сообществ домашних и диких животных, птиц, насекомых, рыб, планктона и т.д. Урбанизированная среда: химический и радиационный фон воздушной среды населённых пунктов, химический и радионуклидный состав продуктов питания, питьевой воды и др. Население: характерные демографические параметры (численность, плотность, рождаемость, смертность, возрастной состав, заболеваемость и т.д.) и социально-экономические факторы. 6 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ • • • • • • • Экологический мониторинг – информационная система наблюдений, оценивающая и выделяющая антропогенную составляющую в происходящих природных процессах. Система экологического мониторинга осуществляет: сбор и анализ информации о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния окружающей среды; определение изменений в экологических системах (биогеоценозах), природных комплексах и их продуктивности, выявление динамики запасов полезных ископаемых, водных, земельных и растительных ресурсов, резервов биосферы в целом; анализ информации о допустимости изменений и нагрузок на окружающую среду. Экологический мониторинг производится органами Госгидромета РФ и Минприродресурсов РФ. 7 БЛОК-СХЕМА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА 8 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ • • • • • Экологический мониторинг подразделяется: по масштабу измерений и оценке информации (локальный, региональный, глобальный); по специфике методов измерения и оценки информации (биологический, геохимический, геофизический); по специфике объектов защиты: на мониторинги атмосферы, почв, поверхностных вод (гидрологический), подземных вод (гидрогеологический), растительных ресурсов (геоботанический), лесов, животного мира (зоологический), антропогенной нагрузки, промышленной нагрузки и т.д. Данные мониторинга окружающей среды получают с помощью наблюдательной сети. Наблюдательная сеть экологического мониторинга включает иерархию взаимосвязанных стационарных наблюдательных пикетов, региональных и базовых станций, маршрутов, полигонов. 9 ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ Станция наблюдения (Метеорологический пост) 10 БИОСФЕРНЫЙ МОНИТОРИНГ • • • • • Биосферный мониторинг осуществляет: наблюдение за глобально-фоновыми изменениями в природе: степенью радиации; наличием в атмосфере СО2, О3; запыленностью атмосферы; циркуляцией тепла; газовым обменом между океаном и воздушной оболочкой земли; мировой миграцией птиц, животных, растений и насекомых; погодно-климатическими изменениями на планете. наблюдения над мировым водным балансом и глобальным кругооборотом влаги, антропогенными изменениями водных балансов и нарушениями кругооборотов влаги, а также прогнозы на будущее. наблюдения за антропогенными преобразованиями глобальных круговоротов важнейших химических элементов с обязательным включением в объект наблюдения почвенного покрова. наблюдения над загрязнением Мирового океана, вызванным антропогенными причинами. 11 БИОСФЕРНЫЙ МОНИТОРИНГ • • • Биосферный мониторинг осуществляется в рамках Глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС) на базе международных биосферных станций, восемь из которых располагаются у нас в стране. Биосферный мониторинг ведется как дистанционными методами (например, с искусственных спутников Земли), так и контактными - с помощью наземной сети биосферных станций. Биосферные станции располагаются в различных природных зонах, которые отличаются степенью устойчивости ландшафтов к антропогенным воздействиям и характером хозяйственного использования, что позволяет сравнить скорость накопления и длительность сохранения загрязнителей в неоднородных природных условиях. 12 Космический мониторинг • Система космического мониторинга включает: систему наземных станций приёма информации, охватывающую всю страну; наличие лицензий на приём информации с космических аппаратов; центры обработки информации и работы с архивами; специализированное программное обеспечение для обработки снимков. • Например, для эффективного мониторинга большей части лесного фонда России необходимо задействовать три станции типа УниСкан (способные принимать данные со всех действующих и перспективных спутников). • Для полного покрытия всех лесов России понадобится 5 станций. • В настоящее время приём информации с нужных спутников осуществляют только две станции – в Москве и в Иркутске. Остальные станции МПР в последние годы практически не финансировались, и, по сути, прекратили работу (информация за март 2006 года). 13 Сеть станций приема космической информации Министерства природных ресурсов РФ 14 Карта и космический снимок Аральского моря. Космический снимок 1975 года. Космический снимок 2002 года. Космические снимки 1977, 1984 и 1989 гг. 15 Проблемы урбанизированных территорий • Крупные города, а тем более, городские агломерации оказывают влияние на окружающую среду на расстоянии в 50 раз большем, чем их собственный радиус. • Особенно сильно влияет урбанизация на почвы, растительный покров, водоемы, воздушный бассейн. • Вследствие огромной концентрации техногенных нагрузок в городах, необратимого нарушения водно-земельного обмена, примитивности и низкой биопродуктивности урбоценозов, даже в озелененных благоустроенных поселениях сила и скорость антропогенных воздействий всегда превышают темпы адаптации к этим воздействиям природной среды. • Геоинформационные технологии позволяют создавать комплексные пространственные модели, отражающие состояние городской экосистемы и процессы, проистекающие в природной среде под воздействием хозяйственной деятельности человека. 16 Карта светимости урбанизированных территорий в ночное время, составленная по снимкам Земли из космоса (Sciences et Avenir, декабрь 2000, стр 20). 17 УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • • • • Мониторинг окружающей природной среды, состояния объектов народного хозяйства и государственный надзор по вопросам природной и техногенной безопасности – важнейшие составляющие управления охраной окружающей среды и обеспечения безопасности жизнедеятельности человека. Основой управления качеством окружающей среды является информация, получаемая системой мониторинга окружающей среды. Мониторинг осуществляет наблюдение за антропогенными изменениями окружающей среды, а также за естественной малоизмененной природой. Сама система экологического мониторинга не включает непосредственную деятельность по управлению качеством окружающей среды, а лишь дает информационную базу. 18 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • • В проблеме нормирования качества защиты окружающей среды следует различать два направления работ: нормирование собственно качества окружающей среды; нормирование вредных воздействий на окружающую среду. • Без целенаправленной работы по нормированию вредных воздействий на окружающую среду теряет смысл нормирование качества ее защиты. • Нормирование качества окружающей среды обычно проводят по природным средам — атмосферному воздуху, воде, почве. Также измеряют качество питьевой воды и продуктов питания и различные экологические факторы — радиационные, интенсивность шума, освещенность и т.д. 19 ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ПРИРОДНАЯ (контакт с населением, животным и растительным миром) Атмосферный воздух, озоновый слой земли Поверхностные, подземные, морские воды Почвы, растительный и животный мир ВОЗДЕЙСТВУЮТ Промышленность Жил.- коммун. хоз-во Транспорт Сельское хозяйство Добыча и переработка полезных ископаемых Промышленные и бытовые отходы Нормирование качества окружающей среды Нормирование вредных воздействий на окружающую среду ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ (контакт с произв. и обслуживающим персоналом) Воздух рабочей зоны Ультразвук. Электрические и магнитные поля в рабочей зоне Шум, температура в рабочей зоне ВОЗДЕЙСТВУЮТ Технологии производства Транспотировка Хранение Использование технологии услуг Схема нормирования вредных воздействий на окружающую среду и ее качества 20 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • • • Экологическое нормирование предполагает учет допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды. Санитарно-гигиеническое нормирование устанавливает критерии оценки влияния факторов среды обитания на здоровье населения; определяет оптимальные или предельно допустимые величины, уровни, концентрации воздействия комплекса или отдельных факторов химического, биологического, физического и радиационного воздействия среды обитания на организм человека. В основе санитарно-гигиенического нормирования лежит понятие предельно допустимой концентрации (ПДК) — количество вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий для потомства. 21 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • • Для веществ, о действии которых не накоплено достаточной информации, могут устанавливаться временно допустимые концентрации (ВДК). Это полученные расчетным путем нормативы, рекомендованные для использования сроком на 2—3 года. Степень токсичности (способности веществ вызывать нарушения физиологических функций) веществ характеризуется токсической дозой — количеством вещества (отнесенным, как правило, к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Величина токсической дозы, вызывающая равные по тяжести поражения, зависит от токсичности веществ и от того, какими путями они проникают в организм. Чем меньше токсическая доза, тем выше токсичность. Выделяют средне смертельные (ЛД50), абсолютно смертельные (ЛД100), минимально смертельные (ЛД0-10) дозы. Цифры в индексе отражают вероятность появления определенного токсического эффекта в %. 22 КЛАССЫ ОПАСНОСТИ ТОКСИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ • В зависимости от токсичности все химические соединения могут быть подразделены на 4 класса опасности. Классы опасности II III Показатели I Высокоопасные *ПДКрз, мг/м3 Чрезвычайно опасные Меньше 0,1 Меньше 15 **ЛД50, мг/кг массы тела IV Малоопасные 0,1-1,0 Умеренно опасные 1-10 15-150 150-5000 Больше 5000 Больше 10 * Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз); **При введении в желудок 23 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • • • • Научно-технические нормативы отражают требования, предъявляемые к источникам воздействия на человека и экосистемы: содержание любой примеси в воде, воздухе и почве должно удовлетворять требованиям санитарногигиенического нормирования. Предельно допустимый выброс — научно-технический норматив, устанавливаемый из условий, чтобы содержание загрязняющего вещества в приземном слое воздуха от источника или их совокупности не превышало норматив качества воздуха для населения, животного и растительного мира (ГОСТ 17.2.1.04 — 77). Предельно допустимый сброс вещества в водный объект — масса вещества в сточных водах, максимально допустимого к отведению, — с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения нормального качества воды в контрольном пункте (ГОСТ 17.1.1.01 — 77). Качество атмосферного воздуха. Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом (ГОСТ 17.2.1.03-84). 24 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • • • • • Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной, так и жилой зонах. При этом используют следующие понятия: Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) — концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья. Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места пребывания рабочих. Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) — концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 мин рефлекторных реакций в организме человека. Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) — это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. 25 Вещество Азота диоксид Аммиак Бензин нефтяной малосернистый (в пересчете на углерод) Взвешенные вещества (недифференцированная по составу пыль) Газообразные соединения фтора (в пересчете на фтор) Гексахлоран Дихлорэтан Нафталин Озон Сероводород Фенол Формальдегид Хлор ПДКмр, мг/м3 ПДКсс, мг/м3 0,085 0,2 5 0,04 0,04 1,5 0,5 0,15 0,02 0,005 0,03 3 0,003 0,16 0,008 0,01 0,035 0,1 0,03 1 0,003 0,03 0,003 0,03 0,03 Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов 26 ВОДА ПИТЬЕВАЯ • • • • По санитарному признаку устанавливаются микробиологические и паразитологические показатели воды (число микроорганизмов и число бактерий группы кишечных палочек в единице объема). Токсикологические показатели воды, характеризуют безвредность ее химического состава. Определяются содержанием химических веществ, которое не должно превышать установленных нормативов. Органолептические (воспринимаемые органами чувств) свойства: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость. При определении качества природных вод обычно учитывают следующие показатели: температуру, количество взвешенных частиц, мутность, цветность, прозрачность, кислотность, щелочность, жесткость, электропроводность, концентрацию кислорода, окисляемость, биохимическое потребление кислорода, содержание различных веществ, коли-индекс (число бактерий группы кишечных палочек в единице объема). 27 Наименование вещества Хлор остаточный свободный Хлор остаточный общий Хлороформ (при хлорировании воды) Озон остаточный Формальдегид (при озонировании воды) Полиакриламид Активированная кремнекислота (поSi) Полифосфаты (по PO43-) Остаточные количества коагулянтов: Алюминийсодержащих (по Al3+) Железосодержащих (по Fe) Норматив мг/дм3 не более В пределах 0,3-0,5 В пределах 0,8-0,9 0,2 0,3 0,05 2,0 0,5 3,5 0,5 0,3 Показатель вредности Класс опасности Органолептический 3 Органолептический 3 Санитарнотоксикологический Органолептический Санитарнотоксикологический Санитарнотоксикологический Санитарнотоксикологический Органолептический 2 Санитарнотоксикологический Органолептический 2 2 2 2 2 3 3 Содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения 28 № Загрязняющее вещество п/п 1 Нефть многосернистая 2 Нефть прочая 3 Ртуть ПДК, мг/л 0,1 0,3 0,005 4 5 Бензин ДДТ 0,1 0,1 5 Нитраты (по азоту) 10 6 7 Аммиак Свинец 2 0,1 Лимитирующий показатель Органолептический Органолептический Санитарнотоксикологический Органолептический Санитарнотоксикологический Санитарнотоксикологический Общесанитарный Санитарнотоксикологический Предельно допустимые концентрации вредных веществ в водоемах 1-ой категории 29 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОЧВЫ • • • Для определения качества почвы используется предельно допустимая концентрация веществ в пахотном слое почвы (ПДКп), которая не должна оказывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и на здоровье человека, а также на самоочищающуюся способность почвы. Нормативы ПДКп разработаны для веществ, которые могут мигрировать в атмосферный воздух или грунтовые воды, снижать урожайность или ухудшать качество сельскохозяйственной продукции. Оценка уровня химического загрязнения почв населенных пунктов проводится по коэффициентам концентрации химического элемента (определяется как отношение реального содержания элемента в почве к фоновому) и суммарному показателю загрязнения. 30 Название вещества или сложных смесей постоянного состава Бензол Бенз(а)пирен Мышьяк Нитраты Ртуть Свинец Удобрения гранулир. комплексные Удобрения жидкие комплексные Формальдегид Фосфор (Р2О3) ПДКп воздушно-сухой массы, мг/кг 0,3 0,02 2,0 130,0 2,1 20,0 120 мг/кг почвы 80 мг/кг почвы 7,0 200 Лимитирующий показатель Миграционный воздушный Миграционный воздушный Переход в растения Миграционный водный Транслокационный Общесанитарный Миграционный водный Миграционный водный Общесанитарный Транслокационный Предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ в почве, мг/кг 31 НОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ Пищевые продукты Молоко (в пересчете на жир) Рыба Мясо ПДКпр, нг/кг 5,2 11 0,9 Предельно допустимые концентрации диоксинов в Продукт (в мг/кг) Вода минеральная Пиво Pb свинец Химический элемент Cd As Hg кадмий мышьяк ртуть Cu медь Zn цинк 0,1 0,01 0,1 0,005 1,0 5,0 0,3 0,03 0,2 0,005 5,0 10 ПДКпр токсичных металлов для пива и минеральной воды некоторых пищевых продуктах • • Предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вредного вещества в продуктах питания (ПДКпр) — концентрация вредного вещества, которая в течение неограниченно продолжительного времени (при ежедневном воздействии) не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека. ПДК нормируются “Гигиеническими требованиями к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов” СанПиН 2.3.2.560-96. 32 НОРМИРОВАНИЕ В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ • • • Система нормирования в области радиационной безопасности определяется положениями Федерального закона: радиационная безопасность населения состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения эффективная доза - величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности; НРБ-99 устанавливают допустимую годовую нагрузку для населения не более 1 мЗв в год. “Санитарные правила и нормы” регламентируют содержание радиоактивных веществ в продуктах питания и сырье для них. 33 Нормируемые величины Эффективная доза Эквивалентная доза за год в хрусталике, в коже кистях и стопах Дозовые пределы лица из персонала 20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год лица из населения 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год 150 мЗв 500 мЗв 500 мЗв 15 мЗв 50 мЗв 50 мЗв Основные пределы доз (по НРБ-99) 34 НОРМИРОВАНИЕ В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПДК некоторых радиоактивных веществ в питьевой воде ПДК, ПДК, Изотоп Радий 226 10-8 Ки/л 0,0054 Изотоп 10-8 Ки/л Фосфор-32 1,9 Плутоний-239 0,22 Стронций-89 1,2 Стронций-90 0,04 Йод-133 0,37 Рутений-106 1,2 Йод-135 1,2 Йод-131 0,1 Цезий-134 0,86 Уран обогащённый 0,22 Цезий-137 1,5 35 КОНЕЦ 36
