Санітарно–гігієнічне нормування

Серед несприятливих екологічних впливів, найбільшу безпосередню небезпеку представляють забруднення природних середовищ, робочих приміщень, помешкання та всіх інших об'єктів оточуючого середовища. Для оцінки рівня забруднення необхідна оптимізація – гігієнічна регламентація вмісту шкідливих речовин, яка дозволяє визначити граничні значення їх вмісту, при яких ці речовини не здійснюють негативного впливу на організм людини, рослин, тварин, на ландшафт в цілому, на ті або інші технологічні процеси, на технічні споруди тощо.

Найбільш розробленим є питання про дію хімічних забруднювачів, які є, як правило, токсичними. Оцінка токсичності базується на вимірюванні кількості отруйної речовини, яка міститься в конкретному середовищі (повітрі, воді, ґрунті, продукті та ін.) або яка надійшла в організм і викликала його реакцію в тій або іншій формі (отруєння, смерть). При цьому необхідно враховувати також шляхи надходження речовин в організм, тривалість їх дії, стан самого організму, стан оточуючого середовища.

Оптимізація забруднюючих речовин в природних середовищах здійснюється шляхом санітарно–гігієнічного нормування. Основним його завданням є розробка санітарно–гігієнічних нормативів.

«Санітарно–гігіснічні нормативи – найбільш розвинута і поширена система норм, правил і регламентів для оцінювання стану навколишнього середовища. Вони встановлюються в інтересах охорони здоров'я людини і збереження генетичного фонду деяких популяцій рослинного і тваринного світу. Санітарно–гігієнічне нормування охоплює також виробничу та житлово–побутову сфери в житті людини. Встановлені і затверджені нормативи є обов'язковими на всій території України. Для питної води гранично допустимі концентрації (ГДК) деяких шкідливих речовин були затверджені ще у 1939 році. Наразі число встановлених ГДК для водних об'єктів різного призначення наблизилося до 2000. Для атмосферного повітря у 1952 році були введені ГДК для 10 речовин, на даний час їх вже близько 100. Існують також ГДК забруднюючих речовин у грунті, а також ГДК шкідливих речовин для рибогосподарських водоймищ, для повітря в зоні лісових масивів, для води, яка використовується для зрошування тощо.

Основні характеристики санітарно–гігієнічного нормування: токсикант, доза, концентрація, границі шкідливої летальної дози:

Токсикант – отруйна, шкідлива для здоров'я речовина. Для оцінювання токсичності речовини проводяться досліди на тваринах з наступною екстраполяцією експериментальних даних на людину.

Доза – кількість (маса) шкідливої речовини, яка надійшла в організм, відносно маси тіла (мг*кг–1).

Концентрація – кількість речовини відносно одиниці об'єму або маси повітря (мг*м3), води (мг*л–1), грунту (мг*кг–1).

Границя шкідливої дії – це мінімальна доза речовини, при впливі якої в організмі виникають зміни, що виходять за межі фізіологічних та пристосувальних реакцій, або виникає тимчасово компенсована патологія. Таким чином, гранична доза речовини (або гранична дія загалом) викликає в біологічному організмі відгук, який не може бути компенсований за рахунок гомеостатичних механізмів (тобто механізмів підтримання внутрішньої рівноваги організму).

ГДК – гранично допустимі концентрації – це нормативи, які встановлюють концентрації шкідливої речовини в одиниці об'єму (повітря або води), маси (харчових продуктів, грунту) або поверхні (грунт, шкіра працюючих), які при впливі за визначений проміжок часу практично не впливають на здоров'я людини і не викликають несприятливих наслідків у його нащадків; в більш узагальненому вигляді;

ГДК – це кількість шкідливої речовини в тому або іншому природному середовищі (воді, повітрі, ґрунті), віднесена до маси або об'єму конкретного компонента, яка при постійному контакті або впливі в певний проміжок часу практично не здійснює впливу на здоров'я людини і не викликає несприятливих наслідків у її потомства. ТДК – тимчасово допустимі концентрації – встановлюються для речовин, про дію яких не накопичено достатньої інформації;

ГДКМГ – гранично допустимі концентрації мінімальна при гострому отруєнні;

ГДКМХ– гранично допустимі концентрації мінімальна при хронічному захворюванні;

ЛД – летальна доза – смертельна доза токсиканта, що спричиняє загибель організму.

ЛК – летальна концентрація – смертельна концентрація токсиканта;

Нормативи, які обмежують шкідливий вплив, встановлюються і затверджуються спеціально уповноваженими Державними органами в галузі охорони оточуючого природного середовища, санітарно–епідеміологічного нагляду і удосконалюються по мірі розвитку науки і техніки з урахуванням міжнародних стандартів. В основі санітарно–гігієнічного нормування лежить поняття гранично допустимої концентрації, шкідливих речовин (полютантів) в атмосферному повітрі, воді, грунті та харчових продуктах.

Таким чином, санітарно–гігієнічне нормування охоплює всі сфери оточуючого середовища та різні шляхи надходження шкідливих речовин в організм людини, хоча дуже рідко відображає комбіновану дію (одночасну або послідовну дію деяких речовин при одному і тому ж шляху надходження) і не враховує ефектів комплексного надходження шкідливих речовин в організм різними шляхами і з різних середовищ – з повітря, води, з їжею, через шкіряні покрови тощо і сукупного впливу всього різноманіття фізичних, хімічних і біологічних факторів оточуючого середовища. Існують лише обмежені переліки речовин, які враховують ефект сумації в умовах їх одночасного вмісту в атмосферному повітрі .

Аналіз того, як змінюються протягом певного часу значення гранично допустимих концентрацій, свідчить про їх відносність, або точніше – про відносність наших знань про безпечність або небезпечність тих або інших речовин. Достатньо згадати про те, що в 50–і рр. XX ст. ДДТ вважався одним з найнебезпечніших для людини інсектицидів і широко рекламувався для використання в побуті.

Для речовин, про дію яких не накопичено достатньої інформації, можуть встановлюватись тимчасово допустимі концентрації (ТДК) – тобто отримані розрахунковим шляхом нормативи, які рекомендуються для використання протягом 2–3 років. Іноді використовують і інші характеристики забруднюючих речовин, такі як летальна доза та летальна концентрація.

Розрізняють мінімально летальні (ЛД0-10), середньо летальні (ЛД50), абсолютно летальні (ЛД100) та інші дози. Цифри, наведені у вигляді індексів, відображають ймовірність (%) виявлення визначеного токсичного ефекту – в даному випадку смерті в певній групі піддослідних тварин. Необхідно відзначити, що величини токсичних доз залежать від шляхів надходження речовини в організм. Доза ЛД50 (тобто загибель половини піддослідних тварин) дає значно більш визначену в кількісному відношенні характеристику токсичності, ніж ЛД100 або ЛД0, тому її ще називають летальною концентрацією (ЛК50).

В залежності від ступеня токсичності отруйних речовин виділяють чотири класи небезпечності. Найбільш небезпечний перший клас.

Впливаючи на організм, шкідливі речовини викликають гострі та хронічні захворювання. Хронічні захворювання часто викликають важкі метали, а деякі отруйні речовини з класу хімічної зброї викликають тільки гострі отруєння.

Для більшості токсичних речовин встановлюють дві гранично допустимі концентрації:

• мінімальну при гострому отруєнні (ГДКМГ);

• мінімальну при хронічному захворюванні (ГДКМХ).

Проте слід враховувати, що одні і ті ж концентрації шкідливих речовин по–різному впливають на організм в залежності від того, де вони знаходяться: у повітрі, воді чи грунті. Тому ГДК шкідливих речовин в різних середовищах можуть дуже відрізнятися.

Екологічне нормування

Екологічне нормування передбачає так зване допустиме навантаження на екосистеми.

Допустимим вважають таке навантаження, під впливом якого відхилення від нормального стану системи гарантовано і не перевищує природних змін середовища, а , отже не викликає небажаних наслідків у біоті і не призводить до погіршення якості оточуючого природного середовища.

Таким чином, необхідність розробки ГДК не тільки за санітарно–гігієнічними, але і за екологічними ознаками шкідливості є очевидна. Природоохоронні заходи, орієнтовані тільки на діючі санітарно–гігієнічні ГДК, часто малоефективні або зовсім не потрібні. Складається парадоксальна ситуація: норми стають більш жорсткими, оплата і витрати зростають, а стан об'єктів довкілля погіршується. Отже потрібні інші нормативи, які захистили б інтереси екосистем і здоров'я людей. Таким цілям відповідають екологічні нормативи, які в ряді випадків і є більш економічними.

Екологічні нормативи принципово відрізняються від санітарно–гігієнічних, рибогосподарських та інших токсикологічних ГДК:

♦ мета санітарно–гігієнічних і токсикологічних норм – охорона здоров'я людей та окремих популяцій живих організмів,

♦ завданням екологічного нормування є забезпечення нормального функціонування екологічних систем в цілому, в тому числі і здоров'я людини, тобто збереження встановленої рівноваги у природі в рамках можливої саморегуляції.

Головне у тому, що збереження екологічної рівноваги визначається не індивідуальною реакцією окремих особин, як в експерименті, а розгорнутою в часі та просторі реакцією всієї спільноти екосистеми. В цьому разі екологічні нормативи потрібно розробляти на локальному та регіональному рівнях, забезпечуючи тим самим екологічну рівновагу в глобальному масштабі.

Основні принципи розробки екологічних нормативів полягають у наступному:

1) будь–яку зміну природного середовища слід розглянути як недопустиму – "нульову" стратегію;

2) нормативи потрібно встановлювати відповідно технічних можливостей зниження рівня забруднень і контролю за їх вмістом в навколишньому середовищі;

3) допустимий рівень забруднення слід встановити таким, щоб затрати та його досягнення були не більші вартості збитків при неконтрольованому забруднені;

4) стандарти потрібно встановлювати такі, при яких не буде ніяких прямих чи побічних шкідливих впливів на людей. При цьому будь–яке інше вимірюване підвищення концентрації або іншого впливу розглядається як потенційно шкідливе.

Перший принцип занадто жорсткий, так як не всі зміни в природному середовищі приводять, до негативних наслідків. В той же час незаймане природне середовище не завжди відповідає тим чи іншим вимогам людей. Необхідно враховувати, що еволюція біосфери та розвиток цивілізації неминуче призводять до якісних стрибків в потоках речовин і енергії. А тому було б нерозумно дотримуватись "нульової" стратегії, яка має на увазі активну протидію будь–яким змінам. Утопічно намагатись нормативними розпорядженнями законсервувати сучасний стан біосфери. Хоч, звичайно, слід визначити компоненти і параметри навколишнього середовища, які слід зберігати без суттєвих змін.

Другий принцип широко застосовується якщо немає єдиного підходу до нормування вмісту шкідливих і отруйних речовин у природному середовищі. Так, норми скиду багатьох забруднюючих речовин у воду встановлюються за принципами зниження забруднення до можливого мінімуму, який забезпечують найкращі технології.

Третій принцип здається надто меркантильним. Відмова від боротьби із забрудненням в тому випадку, коли вартість природоохоронних заходів більша вартості нанесених збитків, по суті піддає небезпеці життя, здоров'я та добробут людини. Крім того, за таких розрахунків часто не враховуються віддалені наслідки.

Четвертий принцип, орієнтований на здоров'я людей, вважають єдино правильним в Україні та країнах колишнього Союзу. При цьому експериментальні методи медичної токсикології, виправдані при розробці Держстандартів на питну воду і продукти харчування, механічно переносяться на природні екосистеми, де діють гомеостаз та саморегуляція. Але при всій зовнішній привабливості, ці нормативи практично недосяжні, що провокує їх недотримання. А тому фактично виконавча влада вимушена приймати рішення про той чи інший ступінь відхилення від норм на місцевому рівні. Все це приводить не стільки до захисту навколишнього природного середовища, скільки до розорення підприємств, якщо норми науково не обґрунтовані і фактично не можуть бути виконані.

Основні характеристики екологічного нормування: ЕДК, ЕДН, МТН,

ЕДК – це екологічно–допустимі концентрації шкідливих речовин в навколишньому середовищі, які надходять з різних антропогенних джерел і не порушують гомеостатичні механізми саморегуляції екосистем.

ЕДН – це екологічно–допустимі навантаження, які не перевищують екологічної ємності екосистем.

МТН – модуль техногенного навантаження, під яким розуміється обсяг стічних вод та твердих відходів промислових та комунальних об'єктів, рознесених по адміністративних одиницях (областях), що вимірюються в тисячах тон на квадратний кілометр зарік. Екологічне нормування повинно стати частиною загальнодержавної програми забезпечення екологічної безпеки природних ресурсів України. Без створення екологічних норм, правил та регламентів формування еколого–соціально–економічних системи неможливе, і Закон про охорону природи залишається тільки на папері. Існує кілька точок зору на підходи і методологію нормування якості навколишнього природного середовища. Необхідна розробка таких нормативів, які дозволять забезпечити збалансоване вирішення екологічних та економічних задач і стануть інструментом стійкого розвитку суспільства.

Екологічно–допустимі концентрації шкідливих речовин в навколишньому середовищі ЕДК – показники оцінки екологічної ємності регіональних екосистем і біосфери в цілому. Оцінювати ємності екосистем за допомогою ЕДК найбільш зручно на прикладі поверхневих вод, оскільки вода, на відміну від атмосфери, жорстко локалізоване природне тіло. У водоймах вона обмежена берегами і дном. Водні екосистеми – середовище існування більшості живих організмів і найважливіший фактор життєдіяльності людини. Забруднення води впливають на екосистеми та здоров'я людей. Наприклад, для Невської губи розраховані ЕДК забруднюючих речовин (табл. 2.1.1).

Таблиця 2.1.1. ЕДК деяких забруднюючих речовин у воді Невської губи

Забруднюючі речовини ЕДК,мг*л–1 ГДК, мг*л–1
гігієнічні рибогосподарські
Іони амонію (NН4+). 1,0 1,0 0,5
Нітрати 0,4 10,3 9,1
Нітрити 0,1 0,1 0,02
Фосфати 0,05 1,1 0,2
БСКповн 4,0 3,0 3,0
Ртуть (валовий вміст) 0,0001 0,0005 0,0001

Наведені в таблиці дані показують, що ЕДК відрізняються від санітарно–гігієнічних та господарських ГДК; вони можуть бути більш жорсткими (за нітратами, фосфатами) і менш жорсткими за БСКповн або співпадати з ГДК (за іонами амонію, валовим вмістом ртуті).

МТН – модуль техногенного навантаження було запропоновано (крім екологічно допустимого навантаження) українськими фахівцями, для характеристики техногенного навантаження:

• техногенно–напружепні регіони мають МНТ 100–1000 тис.т /км2 – до них належать Київська область (має максимальний МНТ 1000 тис.т /км2 за рік.), Донецька, Дніпропетровська і Запорізька області;

• середні показники МНТ (10–50 і 50–100 тис.т /км2 за рік) мають Львівська, Івано–Франківська, Хмельницька, Вінницька, Одеська, Черкаська, Полтавська, Харківська, Луганська, Херсонська та Автономна Республіка Крим;

• мінімальний показник МНТ (1–10 тис.т /км2 за рік) спостерігається для Волинської, Рівненської, Житомирської, Чернівецької, Тернопільської, і Закарпатської областей.

Недоліком МНТ є те, що в ньому не враховується газоподібні викиди в атмосферне повітря, які спричиняють значні забруднення середовища. Тому МНТ доцільно визначаються як об'єм полютантів у газових викидах в атмосферне повітря, у стічних водах, та неутилізованих твердих відходах антропогенної діяльності (А.К. Запольський).

Діюча в Україні і багатьох країнах колишнього Союзу і Східної Європи системи санітарно–гігієнічних та інших токсикологічних гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин створює тільки ілюзію захисту природних систем та інтересів природо користувачів. Так, наприклад, навіть чітке дотримання ГДК не дає ніяких гарантій збереження якості поверхневих вод і благополучного стану водних екосистем. Деякі важкі метали при концентраціях у воді, які не перевищують ГДК, пригнічують самоочищення та інші внутрішньо водоймові процеси. При вмісті у воді 0,03 мг/л фосфатів, що у сто разів нижче вимог Держстандарту на питну воду (3,50 мг/л) і майже в 10 разів нижче рибогосподарських ГДК (0,2 мг/л) починається "цвітіння". Це приводить до вторинного забруднення і погіршення якості води за показниками мутності, кольору, БСК: з'являються запах, присмаки, токсини тощо. їх показники починають перевищувати рівні, допустимі санітарно–гігієнічними нормативами. В інших випадках, навпаки, природні системи здатні компенсувати більші навантаження, ніж того вимагають гігієнічні вимоги.

Все це стосується і впливу забруднюючих речовин на наземні екосистеми, зокрема, на рослини. ГДК для рослин відрізняються від таких для людини (табл.2.1.2).

Із наведених даних випливає, що рослини більш вразливі, ніж людина. Навіть при дотриманні всіх гігієнічних ГДКап загибелі рослин не уникнути, що без сумніву, буде мати хоч і більш віддалені, проте трагічні наслідки і для людини.

Таким чином, необхідність розробки ГДК не тільки за гігієнічними, але й за екологічними ознаками шкідливості, є очевидна. Хоч для деяких речовин порогові концентрації і встановлені, однак державної системи нормативно–правової діяльності по розробці та затвердженню екологічних норм, правил і регламентів не існує. Природоохоронні заходи, орієнтовані тільки на діючі санітарно–гігієнічні ГДК, часто малоефективні або зовсім непотрібні. Складається парадоксальна ситуація: норми стають більш жорсткими, оплата і витрати зростають, а стан об'єктів погіршується. Отже, потрібні інші нормативи, які захищали б інтереси екосистем, і здоров'я людей. Таким цілям відповідають екологічні нормативи, які в ряді випадків і є більш економічними.

Таблиця 2.1.2