Господарсько–питного та культурно–побутового призначення
Безпечність води в епідеміологічному відношенні визначають числом мікроорганізмів і числом бактерій групи кишкових паличок. Токсикологічні показники якості води характеризують нешкідливість її хімічного складу. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько–питного водопостачання що до вмісту забруднюючих речовин наближається до нормативів ВООЗ (додаток 1).
Вимоги до якості води нецентралізованого водопостачання визначені санітарними нормами і правилами (СанПін 2.1.4.544). При цьому нормується запах, смак, колір, каламутність, колі індекс, а також вказують, що вміст хімічних речовин не повинен перевищувати значень відповідних гранично допустимих концентрацій.
Вимоги і нормативи до якості води, яку скидають у відкриті водойми господарсько–питного і культурно–побутового призначення. Вимоги до скидання виробничих стічних вод у водойми зумовлені законом України "Про охорону навколишнього природного середовища і регламентуються "Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами". Згідно з цими правилами встановлені нормативи якості води для водойм за двома категоріями водокористування:
До першої відносяться ділянки водойм, що використовуються як джерела централізованого чи нецентралізованого (децентралізованого) господарсько–питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості.
До другої категорії належать ділянки водойм, що використовуються для купання, занять спортом та відпочинку населення, а також ті, що знаходяться в межах населених пунктів. Крім того, встановлені більш жорсткі нормативи якості стічних вод, що скидаються у водойми, які використовують з рибогосподарською метою.
Клас небезпечності і гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у воді водних об'єктів господарсько–питного та культурно–питного водокористування наведено в табл. 2.3.2.
Таблиця 2.3.2
Клас небезпечності і ГДК у воді водних об'єктів господарсько–питного та культурно–питного водокористування
При перевищенні ГДК вода стає непридатною для одного або декількох видів водокористування.
Склад та властивості води у водних об'єктах повинні відповідати нормативам у створі, закладеному на водостоках на 1км вище найближчого за течією пункту водокористування (господарсько–питне водопостачання, місце купання, територія населеного пункту), а на непроточних водоймах – в радіусі 1 км від пункту водокористування.
Для водойм також встановлено роз'єднане нормування величини ГДК, в залежності від категорії водокористування. При цьому нерідко ГДК для цілей рибного господарства бувають найбільш жорсткими.
Наприклад, ГДК хлорорганічних ядохімікатів для:
• господарсько–питних цілей рівна 0,02 мг/л;
• культурно–побутових цілей рівна 0,01 мг/л;
• рибогосподарських цілей – присутність цих речовин не допускається, що пов'язано з накопиченням токсикантів в харчових ланцюгах у водоймах.
Істотно важливим є різні засоби дії забруднюючих речовин на організми:
♦ при потраплянні в середину – дія через внутрішні органи;
♦ при контактному впливі – контактний;
♦ вплив на органи чуття – чуттєвий.
Нормативи якості води водойм рибогосподарського призначення. Нормативи якості води встановлено для двох видів рибогосподарського водокористування:
• до першого належать водойми, що використовуються для відтворення і збереження цінних сортів риб,
• до другого – водойми, що використовуються для всіх інших рибогосподарських потреб.
Нормативи складу і властивостей води водойм, що використовуються для рибогосподарських потреб, можуть поширюватися на ділянку скидання стічних вод у разі швидкого змішування їх з водою водойм або на ділянку, розташовану нижче від місця скидання стічних вод. На ділянках масового нересту і нагулу риби скидання стічних вод забороняється.
У разі скидання стічних вод у рибогосподарські водойми для них встановлюють жорсткіші вимоги, ніж до стоків у водойми, що використовуються для господарсько–питних і культурно–побутових потреб, а саме:
• Розчинений кисень. Взимку кількість розчиненого кисню (після змішування стічних вод з водою водойми) не повинна становити менше, ніж 6 і 4 мг*л–1 для водойм першої та другої категорій водокористування відповідно; влітку – менше, ніж 6 мг*л–1 у пробі, відібраній до 12 години дня, для всіх водойм.
• Повне БСК за температури 20°С не повинно перевищувати 3 мг*л–1 у водоймах обох видів водокористування.
• Отруйні речовини не повинні міститися у концентраціях, що можуть чинити пряму або опосередковану шкідливу дію на риб чи водяні рослини та організми, які споживають риби.
• Температура води внаслідок скидання стічних вод не повинна підвищуватися влітку більше, ніж на 3°С, а взимку – на 5°С.
Гранично допустима концентрація у воді водойми рибогосподарського призначення (ГДКВР) – це концентрація шкідливої речовини у воді, яка не повинна чинити шкідливого впливу на популяції риб, у першу чергу промислових (табл. 2.3.3).
Таблиця 2.3.3
Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у воді водойм рибогосподарського призначення
Нормування якості повітря
Регламентується встановленням науково–технічних нормативів гранично допустимих викидів забруднюючих речовин: ГДКап, ГДКмр, ГДКсд, ГДКрз, ГДКнп, ГДКтп, ОБРВ.
Забруднюючі речовини відрізняються за степенем шкідливості: по сукупності токсикологічних характеристик їх відносять до різних класів небезпеки. Тому існує показник – індекс забруднення атмосферного повітря, який об'єднує сукупність характеристик.
Індекс забруднення атмосферного повітря розраховується за сумою нормованих концентрацій, приведених до концентрації речовин 3–го класу небезпеки (всього розрізняють 4 класи небезпеки, найбільш небезпечні відносяться до 1–го класу).
Ступінь забруднення атмосферного повітря встановлюється з врахуванням кратності перевищення речовин ГДК, їх класу небезпеки, допустимої повторюваності концентрації заданого рівня, кількості речовини, яка одночасно присутня в повітрі, коефіцієнтів їх комбінованої дії.
Оцінка стану повітряного середовища. Для оцінки стану повітряного середовища в цілому запропонований ряд комплексних показників забруднення атмосфери (сумісно з декількома забруднюючими речовинами). Найпоширенішим є комплексний індекс забруднення атмосфери (Іза). Його розраховують як суму нормованих за ГДКсд і приведених до концентрації діоксиду сірки середнього вмісту різних шкідливих речовин:
де: іі– індивідуальний індекс забруднення для і–ої речовини; 
– середня концентрація в повітрі і–ої речовини; ГДКсд.і – гранично допустима концентрація середньдобова для і–ої речовини; аі – безрозмірна константа приведення ступеня шкідливості і–ої речовини до шкідливості діоксиду сірки, яка залежить від того, до якого класу небезпечності належить забруднююча речовина:
Примітка: усі нормовані речовини (ГОСТ 12.1.007) поділені на класи небезпечності див.табл. 2.3.4.
Таблиця 2.3.4
Класи небезпечності нормованих речовин
В теперішній час, у зв'язку з розвитком промисловості, зростанням процесів урбанізації створюються умови надходження в навколишнє середовище і організм людини одночасно декількох шкідливих хімічних речовин. У зв'язку з цим з'явилося таке поняття, як комбінована дія хімічних речовин. Існують три основні типи комбінованої дії хімічних речовин:
♦ синергізм, коли одна речовина посилює дію іншої;
♦ антагонізм, коли одна речовина послаблює дію іншої;
♦ сумація або адитивна дія, коли дія речовин в комбінації сумується.
Накопичені токсикологічними дослідженнями дані свідчать про те, що в більшості випадків промислові викиди і скиди шкідливих речовин в комбінації діють за типом сумації, тобто дія їх додається. Це важливо враховувати при оцінці якості повітряного середовища. Для співставлення даних про забрудненість декількома речовинами атмосферного повітря різних міст або районів міста комплексні індекси забруднення атмосфери мають бути розраховані для однакової кількості (и) домішок.
У випадку присутності в атмосферному повітрі декількох забруднюючих речовин, які мають здатність до сумарної дії їх сумарно допустима концентрація повинна відповідати умові:
де: С1, С2,...,Сn – фактичні концентрації речовин в атмосферному повітрі; при одночасному відборі проб в одній місцевості, мг м –куб. ГДК1,ГДК2,...,ГДКn – гранично допустимі концентрації цих речовин в атмосферному повітрі, мг м –куб.
ГДК деяких найбільш поширених шкідливих речовин в атмосферному повітрі наведено в таблиці 2.3.5.
Таблиця 2.3.5
ГДК деяких шкідливих речовин у повітрі населених пунктів
Як видно навіть з цього невеликого переліку, нижня межа токсичності шкідливих речовин, тобто їх ГДК, дуже відрізняються.
При складанні щорічного списку міст з найбільшим рівнем забруднення атмосфери для розрахунку комплексного індексу Іза використовують значення індивідуальних індексів іі тих п'яти речовин, у яких ці значення найбільші.
Примітка: 1. К = ГДКречсд. /ГДКso2мр.
2. На територіях, які підлягають посиленій охороні, встановлюють більш жорсткі вимоги – ГДК повинні бути зменшені на 20%.
Останнім часом зростає кількість відомостей про ефекти дії забруднюючих речовин на біоту, в тому числі атмосферних домішок на рослинність. Так, встановлено, що хвойні породи дерев та лишайники більш чутливо за інші види рослинності реагують на присутність в атмосферному повітрі кислих газів і в першу чергу сірчаного ангідриду. Дослідники пропонують встановити гранично допустимі концентрації для деяких видів забруднюючих речовин, аби використовувати ці нормативи для оцінки збитків і обмеження шкідливого впливу на природні об'єкти, що охороняються (наприклад, заповідні території) див.табл. 2.3.6.
Таблиця 2.3.6
Гранично допустимі концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі для рослин
Однак, широке використання чутливості рослин знайшло місце лише в біологічному моніторингу. Екологічне нормування стану атмосферного повітря на практиці майже не реалізується (можливо через те, що атмосфера є по суті системою Лоренцо, тобто системою, чутливою до вихідних, миттєвих параметрів).
Приклад. Визначити допустиму концентрацію оксиду вуглецю за умов сумарної дії його з оксидом сірки та сірководнем, зробити відповідні висновки.
Дані для розрахунків: концентрація оксиду сірки в повітрі житлової зони становить 0.015 мг*м3, концентрація сірководню – 0.002 мг*м3.
ГДКсд для SО2, Н2S та СО наведені в табл. 2.2.4.
Розв'язок:
На підставі вище наведеної формули допустима концентрація оксиду вуглецю в атмосферному повітрі набуде наступного вигляду:
Визначаємо допустиму концентрацію оксиду вуглецю у повітрі житлової зони:
Висновок. З проведених розрахунків видно, що з врахуванням сумарної дії декількох шкідливих компонентів повітря, концентрація оксиду вуглецю не повинна перевищувати 0,9мг*м3, що значно нижче за його ГДКсд .
Порівняння діючих в Україні ГДК з міжнародними стандартами. При порівнянні санітарно–гігієнічних ГДК на повітря і воду, які діють в США, європейських країнах і Україні, виявилось, що у 80% випадків українські норми значно жорсткіші (табл. 2.3.7).
Таблиця 2.3.7
Порівняння деяких американських і українських ГДКрз повітря
Згідно даних табл. 2.3.7 тільки в двох випадках українські ГДКрз повітря є менш жорсткими.
Таким чином, якщо судити тільки по ГДК, то складається враження, що в Україні забезпечується більш надійний захист води і повітря, ніж в інших країнах. Проте це не так, оскільки багато українських стандартів, по–перше, технічно недосяжні сьогодні, а по–друге, аналітичні методи контролю за їх дотриманням часто не дозволяють визначити настільки низькі концентрації речовин або взагалі не розроблені. Особливо це стосується ситуації, коли в навколишнє середовище надходять забруднюючі речовини з багатьох джерел, тобто діє правило сумування:
В цьому випадку ГДК можуть зменшуватись до не вимірювано малих значень. Отже, нормативи якості навколишнього природного середовища (ГДК) є тим наріжним каменем, на основі якого розробляються заходи, приймаються рішення, підраховуються затрати на охорону природи і оплату за користування природою.
Щоб знайти компроміс між екологією та економікою, дуже важливо встановлювати науково обгрунтовані, ретельно перевірені і досяжні нормативи.
Нормування якості грунту
Нормативи ГДКгр розроблені для речовин, які можуть мігрувати в атмосферне повітря або грунтові води, знижувати врожайність або погіршувати якість сільськогосподарської продукції, а також продуктів харчування рослинного походження.
Нормування забруднюючих речовин в ґрунті здійснюється за трьома напрямками:
• нормування вмісту шкідливих хімічних речовин в орному шарі грунту;
• нормування накопичення токсичних речовин на території підприємства;
• нормування забруднення грунту в житлових районах, переважно в місцях збереження побутових відходів.
Значення ГДК деяких хімічних речовин в грунтах наведено в табл.2.3.8.
Таблиця 2.3.8
Значення ГДК хімічних речовин в грунті
Номенклатура ГДК хімічних речовин в ґрунті складає декілька видів найменувань. За ступенем шкідливості хімічні речовини за умови їх систематичного проникнення у ґрунт розташовуються в такій послідовності: пестициди та їх метаболіти, важкі метали, мікроелементи, нафтопродукти, сірчисті сполуки, речовини органічного синтезу тощо. В грунтах нормується в основному вміст пестицидів, тобто отрутохімікатів, які використовуються для боротьби із шкідниками, хворобами, бур'янами, паразитами, гризунами – інсектицидів, фунгіцидів, гербіцидів, акарицидів тощо. Деякі нормативи вмісту пестицидів наведені в таблиці 2.3.9.
Таблиця 2.3.9
Нормативи вмісту пестицидів в грунті та допустимих залишкових кількостях в продуктах харчування
Пестициди – це хімічні сполуки (речовини), які використовуються як засоби захисту рослин і тварин від шкідливих організмів. Залежно від ступеня небезпечності для людей і тварин пестициди поділяють на:
> високотоксичні – 50–200мг*кг–1;
> середньо токсичні – 200–1000мг*кг–1;
> малотоксичні – понад 1000мг*кг–1.
Цілком придатну оцінку екологічного стану земель можна отримати за допомогою даних, що характеризують рівень пестицидного навантаження, однак для більшої об'єктивності необхідно мати інформацію про залишкову кількість пестицидів у грунтах і рослинах. Рівень забрудненості грунтів та рослинної маси залишками пестицидів визначають шляхом порівняння фактичного вмісту пестицидів у ґрунті або у сільськогосподарській продукції з ГДК. Перевищення фактичного вмісту залишкової кількості пестицидів відносно ГДК є показником небезпечності екологічної ситуації. У таблиці 2.3.10 наведено нормативи оцінок пестицидного забруднення грунтів.
Таблиця 2.3.10
Нормативи оцінок пестицидного забруднення грунтів
Оскільки грунти досить часто є забрудненими одночасно декількома елементами, то для них розраховують сумарний показник забрудненості, який відображає комплексний ефект впливу всієї групи елементів:
де: ZС – сумарний показник забрудненості грунтів; Кci – коефіцієнт концентрації і–того хімічного елементу в пробі грунту; n – кількість врахованих хімічних елементів.
Коефіцієнт концентрації визначається за формулами:
або 
де: С – реальний вміст визначеного хімічного елементу в фунті, мг*кг–1; Сф – фоновий вміст визначеного хімічного елементу в ґрунті, мг*кг–1; ГДК –гранично допустима концентрація забрудненої речовини, мг*кг–1.
Сумарний показник забрудненості може бути визначений як для всіх елементів однієї проби, так і для ділянки території за геохімічною вибіркою.
Оцінка небезпечності забруднення грунтів комплексом хімічних елементів за показником ZС виконується за оціночною шкалою, градація якої розроблена на підставі вивчення стану здоров'я населення, яке мешкає на територіях з різними рівнями забрудненості грунтів (табл. 2.3.11).
Таблиця 2.3.11
Орієнтовна оціночна шкала небезпечності забруднення грунтів за сумарним показником ZС
Приклад. Грунт в населеному пункті одночасно забруднений кількома хімічними інгредієнтами, їх концентрація, мг*кг–1 становить:
• нітрати – 390; суперфосфат – 290;
• фториди – 67; миш'як –18.
Необхідно визначити сумарний показник забруднення грунтів. ГДК цих інгредієнтів наведено в табл. 2.3.8.
Розв'язок. Розраховується сумарний показник забруднення грунтів хімічними інгредієнтами (не органні сполуки):
Висновок. Оцінка небезпеки забруднення грунту в населеному пункті (згідно табл. 2.3.11) допустима.
Оціночні показники санітарного стану ґрунту населених пунктів та сільськогосподарських угідь. Санітарна оцінка стану Грунтів здійснюється за спеціальними показниками, що розглянуті в параграфі 2.2.3: санітарне число, титр кишкової палички та титр одного з анаеробів, число яєць гельмінтів в 1кг ґрунту, наявністю личинок та лялечок мух в 0,25 м2 поверхні грунту (табл. 2.3.12).
Ця номенклатура показників повинна застосовуватися при розробці нормативно–технічної документації з охорони грунтів від забруднень, а також при контролі стану грунтів. Контроль стану єдиного державного земельного фонду здійснюється за спеціальними методиками санітарними лікарями, санітарно–епідеміологічними станціями, а контроль хімічних забруднень – агрохімічними лабораторіями, СЕС та організаціями охорони природи.
Таблиця 2.3.12
Оціночні показники санітарного стану ґрунту населених пунктів та сільськогосподарських угідь
Запитання для самоконтролю
1. Дати поняття нормування якості.
2. В чому сутність нормування якості води?
3. Назвати основні нормативні показники якості води
4. Номенклатура показників якості води.
5. Види нормативів якості води.
6. Які документи регламентують вимоги до якості води
7. Назвати основні нормативні показники якості повітря.
8. Охарактеризувати 1,2,3, і 4–й класи небезпечності нормованих речовин.
9. Охарактеризувати комбінованої дії хімічних речовин промислових викидів.
10. Напрямками нормування забруднюючих речовин в грунті
11. Послідовність розташування за ступенем шкідливості хімічних речовин ґрунту
12. Номенклатура показників, що застосовується при розробці нормативно–технічної документації з охорони грунтів.
Тести самоконтролю
1. Дати поняття нормування якості
01. Діяльність по встановленню гранично допустимих впливів людини на природу.
02. Забезпечення науково. обґрунтованого щ поєднання економічних і екологічних інтересів як основи суспільного прогресу.
03. Визначення граничних умов як на самий вплив, так і на фактори середовища, які відображають і сам вплив, і відгуки на нього екосистем.
04. Встановлення в нормативно–конструкторській документації кількісних і якісних вимог до безпечності.
05. Комплекс довідкової інформації, необхідної для визначення норм збереження і поліпшення якості навколишнього середовища.
06. Комплекс довідкової інформації, необхідної для охорони здоров'я людини.
07. Комплекс довідкової інформації, необхідної для оптимізації негативного впливу антропогенного навантаження на природне середовище.
08. Гігієнічна регламентація вмісту шкідливих речовин.
2. В чому сутність нормування якості води ?
01. У встановленні в нормативно–конструкторській документації
кількісних і якісних вимог до безпечності.
02. У відборі номенклатури показників.
03. В техніко–економічному обгрунтуванні значень показників.
04. В установленні вимог до якості води.
05. В ідентифікації потенцій небезпечності.
06. В установленні вимог до методів експертизи та контролю показників безпечності.
3. Назвіть основні нормативні показники якості води
01. ГДКгр, ГДКпр; ОДК, ДЗК. 05. ГДКб, ГДКпр; ДЗК.
02. ГДКв, ГДКд, ГДС. 06. ГДКпр; ОДК, ДЗК., ГДРб
03. ГДКгр, ГДКа; ОДК, ГДКе 07. ГДРа, ГДРе, ГДРр, ГДРф
04. ГДКап, ГДКрз, ГДКтп. 08. ОБВ, ГДКмр, ГДКнп
4. Номенклатура показників якості води
01. Розчинений кисень, водневий показник
02. Завислі речовини, спливаючі речовини, кольоровість.
03. Запахи, присмаки, мінеральний склад
04. Отруйні речовини, збудники захворювань.
05. Колі–титр.
06. Титр анаеробних бактерій.
07. Санітарне число.
08. Число личинок та лялечок мух
5. Види нормативів якості води
01. Екологічні нормативи.
02. Нормативи екологічної безпеки.
03. Санітарно–гігієнічні нормативи якості води.
04. Науково–технічні нормативи.
05. Нормативи біологічного забруднення.
06. Рибогосподарські нормативи.
6. Документи, що регламентують вимоги до якості води
01. Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища"
02. "Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами".
03. ГОСТ 12.1.007 06.ДСТУ 3980
04. ГОСТ 2874. 07. ГОСТ 17.2.01
05. СанПін 2.1.4.544. 08. СанПин 42–128–4433
7. Назвати основні нормативні показники якості повітря.
01. ГДКгр, ГДКПР; ОДК, ДЗК. 05. ГДКб, ГДКпр; ДЗК.
02. ГДКв, ГДКд, ГДС. 06. ГДКпр; ОДК, ДЗК., ГДРб
03. ГДКгр, ГДКа; ОДК, ГДКе 07. ГДРа, ГДРе, ГДРр, ГДРф
04. ГДКап, ГДКрз, ГДКтп. 08. ОБВ, ГДКмр, ГДКнп
8. Охарактеризувати 1,2,3, і 4–й класи небезпечності нормованих речовин
01. Малонебезпечні речовини 05. Величина ГДК, мг*м > 10,0
02. Помірнонебезпечні речовини 06. Величина ГДК, мг*м 1,0–10,0
03. Надзвичайно небезпечні речовини 07. Величина ГДК, мг*м 0,1–1,0
04. Високонебезпечні речовини 08. Величина ГДК мг*м < 0,1
9. Основні типи комбінованої дії хімічних речовин промислових викидів
01. синергізм 05. дія речовин в комбінації сумується.
02. антагонізм 06. дія речовин в комбінації не сумується
03. сумація 07. одна речовина послаблює дію іншої;
04. нейтралізм 08. одна речовина посилює дію іншої;
10. Напрямками нормування забруднюючих речовин в ґрунті
01. Нормування вмісту важких металів в орному шарі грунту.
02. Нормування вмісту речовини органічного синтезу в грунті.
03. Нормування вмісту шкідливих хімічних речовин в орному шарі грунту.
04. Нормування накопичення токсичних речовин на території підприємства.
05. Нормування забруднення грунту в житлових районах, переважно в місцях збереження побутових відходів.
11. Послідовність розташування за ступенем шкідливості хімічних речовин ґрунту
01. важкі метали 04. речовини органічного синтезу.
02. нафтопродукти 05. сірчисті сполуки
03. мікроелементи 06. пестициди та їх метаболіти.
12. Номенклатура показників, що застосовується при розробці нормативно–технічної документації з охорони грунтів
01. Отруйні речовини 05. Санітарне число
02. Колі–титр 06. Біохімічне споживання кисню
03. Титр анаеробних бактерій 07. Число яєць гельмінтів,
04. Збудники захворювань 08. Число личинок та лялечок мух.
Рекомендована література
Нормативно–правова:
1. Закон України "Про охорону навколишнього природного середовища"
2. Закон "Про охорону атмосферного повітря": від 16.10.1992.
3. Водний кодекс України від 06.06.1995.
4. Земельний кодекс України: від 16.10.1992
5. Закон України "Про пестициди та агрохімікати" від 02.03.95 р.
6. "Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами".
7. ГОСТ 12.1.007. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
ГОСТ 2874. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.
8. СанПін 2.1.4.544.
9. ДСТУ 3980–2000. Грунти. Фізико–хімія грунтів. Терміни та визначення.
10.ГОСТ 17.2.01–80 Атмосфера. Общие требования и методы определения загрязняющих веществ.
11.КНД 2–11.1.2.008–94. Гідросфера. Правила контролю складу і властивостей стічних та технологічних вод.
Навчальна: (4, 13)