Комплексная оценка существующего уровня загрязнения окружающей природной среды

3.1. Критерии комплексной оценки уровня загрязнения окружающей среды

Негативные последствия техногенных воздействий на окружающую среду могут быть уменьшены за счет использования малоотходных и безотходных технологий, комплексного использования природных ресурсов, улавливания, обезвреживания и утилизации вредных выбросов и отходов производства и организационно-управленческих мероприятий, связанных с рациональной планировочной организацией селитебной территории. Управление качеством среды обитания за счет разработки и совершенствования инженерно-технических средств защиты среды обитания, создания замкнутых технологических циклов и производств относится к долговременным мероприятиям и требует больших капитальных вложений. Рациональное размещение, строительство и реконструкция объектов позволяют значительно сократить затраты на нейтрализацию техногенной нагрузки.

При разработке региональных схем рационального размещения техногенных объектов на территории и долговременном планировании промышленного развития региона необходимо обеспечить соблюдение предельно допустимых уровней (ПДУ) или предельно допустимой экологической нагрузки (ПДЭН) загрязняющих факторов на селитебных территориях. Первым этапом подобного исследования является оценка фактического состояния исследуемой территории – оценка степени экологического неблагополучия на территориях селитебного освоения.

Оценка степени экологического неблагополучия основана на определении величины экологического ранга.

Экологический ранг рассчитывают по средней величине суммы комплексных показателей к числу учтенных факторов загрязнения окружающей среды (комплексная техногенная нагрузка) и показателей здоровья населения (состояние здоровья населения в целом, по нозологиям и различных возрастных групп).

Если величина экологического ранга ниже или равна числу учтенных факторов, то степень экологического неблагополучия считается относительно удовлетворительной, поскольку при этом отсутствует превышение гигиенических нормативов по комплексным показателям. На таких территориях относительно удовлетворительная экологическая ситуация не препятствует размещению и развитию промышленности.

Если величина экологического ранга превышает число учтенных факторов в 1,1-2 раза, то это значит, что гигиенические нормативы превышены по одному-двум комплексным показателям и ситуация оценивается как напряженная. Дальнейшее освоение территорий требует разработки на стадии технико-экономического обоснования инженерно-технических решений и природоохранных программ с расчетом экологических затрат по оздоровлению территории.

При величине экологического ранга, превосходящей число учтенных факторов более чем в 2 раза, происходит превышение нормативов по нескольким факторам и ситуация классифицируется как критическая.

Если величина экологического ранга больше числа учтенных факторов свыше чем в 3 раза, происходит многократное превышение нормативов по многим действующим факторам и ситуация классифицируется как кризисная.

Территории, степень экологического неблагополучия которых оценивается как критическая и кризисная, должны быть исключены для дальнейшего освоения при вариантном выборе территорий для размещения промышленных объектов с одновременной разработкой планов эколого-гигиенического оздоровления территории, как правило, требующих значительных капиталовложений.

Индекс комплексной техногенной нагрузки (КН), требуемый для расчета экологического ранга, количественно определяется как сумма комплексных показателей, отнесенная к числу учитываемых факторов загрязнения.

Следовательно, для расчета индекса КН необходим учет комплекса факторов окружающей среды, негативно влияющих на среду и человека. Перечень загрязняющих факторов (химическое и биологическое загрязнение воздушной и водной среды, почвенного покрова, уровни шума, электромагнитные и ионизирующие излучения и т.д.) очень широк и в настоящее время не представляется возможным учесть влияние всего набора факторов.

Из общего числа загрязняющих факторов в первую очередь необходимо оценить уровни загрязнения атмосферного воздуха, питьевых вод, почвенного покрова с помощью комплексных показателей, рассчитываемых путем нахождения суммы отношений концентраций примесей и гигиенического норматива, если величина отношения больше единицы.

3.1.1. Комплексная оценка качества атмосферного воздуха

Уровень химического загрязнения атмосферного воздуха должен определяться по результатам систематических наблюдений, что зачастую не выполняется на практике по следующим причинам

§ наблюдения за качеством природных объектов проводятся в ограниченном числе населенных пунктов;

§ данные, получаемые различными ведомствами, разнородны и далеко неполно характеризуют загрязнение окружающей среды;

§ функционирование в крупных городах 5-10 постов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха не дает полной картины пространственно-временного распределения характеристик загрязнения атмосферного воздуха;

§ наблюдения проводятся по небольшому перечню ингредиентов, причем общий перечень токсикантов, вносящих наибольший вклад в общий уровень загрязнения, как правило, систематически не контролируется.

Если в силу перечисленных выше причин не представляется возможным осуществить комплексную оценку качества атмосферного воздуха на основании данных, полученных экспериментальным путем, концентрации примесей должны определяться расчетным путем с использованием методов математического моделирования природных процессов – расчетного мониторинга.

При расчете должны учитываться масса выбрасываемого ингредиента, условия выбросов, метеорологические параметры, определяющие рассеивание загрязняющих веществ, природно-климатические особенности местности. Модель, используемая для расчета, должна быть проверена путем сопоставления результатов, полученных расчетным путем и экспериментально на территории, где функционирует сеть систематических наблюдений.

Существенным преимуществом использования при обобщении результатов расчетного мониторинга, в отличие от данных экспериментального мониторинга, является принципиальная возможность детальной, а при необходимости и вариантной характеристики уровней загрязнения атмосферного воздуха на перспективу с комплексным учетом намечаемых атмосфероохранных мероприятий.

Источником информации для расчета приземных концентраций примесей служат данные инвентаризации, а также томов предельно допустимых выбросов (ПДВ).

На формирование загрязнения в приземном слое атмосферы влияет комплекс метеорологических параметров, для учета влияния которых необходимо использовать комплексный показатель.

Расчет комплексного показателя загрязнения атмосферы ПК_атм проводится по следующей формуле:

,

где ПДК_{i с.с.} – среднесуточная предельно допустимая концентрация i-го ингредиента;

g_i – безразмерная константа, учитывающая класс опасности ингредиента; для веществ 1-го, 2-го, 3-го, 4-го классов опасности g _i составляет соответственно 1,7; 1,3; 1,0; 0,9.

t – повторяемость направлений ветров за год, рассчитываемая по формуле:

,

где р – наибольшая среднегодовая повторяемость направлений ветра по румбу от источника загрязнения, %;

р₀ – равен 12,5 % (процент повторяемости направлений ветров одного румба при круговой розе ветров: р₀ =100%:8 = 12,5 %).

Показатель ПЗА выражается через отношение средних концентраций примесей при одинаковых выбросах в конкретном q _i, г/м³, и условном q₀, г/м³, районах (ПЗА ≈ 1 ), различающихся по метеорологическим условиям распространения примеси

.

Потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА) показывает, во сколько раз средний уровень загрязнения приземного слоя в конкретном районе выше, чем в условном при реальной повторяемости в данных районах метеорологических условий, неблагоприятных для рассеивания.

Следовательно, при расчете ПЗА учитываются основные характеристики условий вертикального и горизонтального перемешивания атмосферного воздуха.

Районирование территории нашей страны по метеорологическим условиям, определяющим рассеивающую способность атмосферного воздуха от низких источников выбросов, приведено в табл. 3.1.

Таблица 3.1