Лимитирующие признаки вредности загрязняющих веществ в воде водоемов

Лимитирующий признак вредности – это один из признаков вредности (общесанитарный, органолептический, санитанро-токсикологический), определяющий преимущественное неблагоприятное воздействие этого вещества, и характеризующийся наименьшей величиной пороговой или подпороговой концентрации.

Допустимый выброс или сброс [г./сек.]– максимальное количество загрязняющих веществ, которые в единицу времени разрешается выбрасывать предприятию в атмосферу или сбрасывать в водоёмы, не вызывая при этом превышения в них ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических воздействий.

Признаки вредности веществ – это проявление неблагоприятного их действия на процессы самоочищения воды в водоёмах (общесанитарный признак), органолептические свойства воды (органолептический признак) и здоровое население (санитарно-токсикологический признак), характеризующееся пороговыми и подпороговыми концентрациями.

Допустимая пороговая концентрация вещества по общесанитарному признаку – максимальная концентрация, не приводящая к нарушению процессов естественного самоочищения водоёмов. Допустимая пороговая концентрация по органолептическому признаку – максимальная концентрация в воде, при которой не обнаруживается не приемлемых для населения изменений органолептических свойств воды. Допустимая подпороговая концентрация по санитарно-токсикологическому признаку – это максимальная концентрация, не оказывающая неблагоприятного влияния на состояние здоровья населения, животных и растений.

 

11. Производственно-хозяйственные нормативы качества ОС: предельно допустимый выброс, предельно допустимый сброс, временно согласованный выброс, норматив образования отходов (понятие, принцип установления)

Производственно-хозяйственные нормативы

Структура воздействия, а соответственно и нормирование воздействия промышленного предприятия на ОС обусловлено выбросами, сбросами, образованием и размещение отходов.

Нормативы выбросов

Согласно федеральному закону «Об охране атмосферного воздуха» (1999) юридические лица, имеющие источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, должны разрабатывать и осуществлять мероприятия по охране атмосферного воздуха. Производство и использование на территории Российской Федерации технических, технологических установок, транспортных средств допускаются только при наличии сертификатов, устанавливающих соответствие содержания вредных (загрязняющих) веществ в их выбросах техническим нормативам выбросов (СанПиН 2.1.6.575 – 96., ГОСТ 17.2.3.02 – 78.).

В соответствии со статьей 14 федерального закона «Об охране атмосферного воздуха» (1999) выброс вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух стационарным источником допускается на основании специального разрешения, которым устанавливаются предельно допустимые выбросы и другие условия, обеспечивающие охрану атмосферного воздуха.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) – масса вещества в отходящих газах, максимально допустимая к выбросу в атмосферу в единицу времени. ПДВ устанавливается для каждого источника загрязнения атмосферы (и для каждой примеси, выбрасываемой этим источником) таким образом, что выбросы вредных веществ от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере не создают приземной концентрации, превышающей их ПДК_мр. Основные значения ПДВ – максимальные разовые – устанавливаются при условии полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы и не должны превышаться в любой 20-минутный период времени (ГОСТ 17.2.4.02 – 81.).

Наряду с максимальными разовыми (контрольными) значениями ПДВ (г/с) устанавливаются производные от них годовые значения ПДВ_г (т/г) для отдельных источников и предприятия в целом с учетом временной неравномерности выбросов, в том числе с учетом планового ремонта технологического и газоочистного оборудования.

Запрещается выброс в атмосферный воздух веществ, степень опасности которых для жизни и здоровья человека и для окружающей природной среды не установлена.

Основные направления воздухоохранных мероприятий для действующих производств включают технологические и специальные мероприятия, направленные на сокращение объемов выбросов и снижение их приземных концентраций.

При отсутствии разрешений на выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, а также при нарушении условий, предусмотренных данными разрешениями, выбросы вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух могут быть ограничены, приостановлены или прекращены в порядке установленном Постановлением Правительства РФ от 28 ноября 2002 года № 847.

Предприятие обязано организовать первичный учет по охране атмосферного воздуха. С этой целью проводится инвентаризация источников вредных выбросов. Инвентаризация должна проводиться периодически, один раз в 5 лет. В случае реконструкции и изменения технологии предприятие производит уточнение проведенной ранее инвентаризации. При инвентаризации должны быть учтены все поступающие в атмосферу загрязняющие вещества, которые присутствуют в материальном балансе применяемых технологических процессов, от всех стационарных организованных и неорганизованных источников загрязнения, имеющихся на предприятии, и от автотранспорта. Производственные затраты, связанные с оплатой работ по инвентаризации источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, относятся на себестоимость продукции в составе общехозяйственных расходов.

Проект нормативов допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферный воздух разрабатывается природопользователем в соответствии с ГОСТом 17.2.3.02-78 «Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями», «Методикой расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий ОНД-86», «Рекомендациями по оформлению и содержанию проекта нормативов допустимых выбросов в атмосферу (ПДВ) для предприятий» и другой действующей нормативно-методической документацией.

Предприятия, для которых установлены ПДВ, должны организовать систему контроля за соблюдением ПДВ. При контроле за соблюдением ПДВ основными должны быть прямые методы, использующие измерения концентрации вредных веществ и объемов газо-воздушной смеси после газоочистных установок или в местах непосредственного выделения веществ в атмосферу. Для повышения достоверности контроля за ПДВ, а также при невозможности применения прямых методов используют балансовые, технологические и другие методы.

Для утверждения нормативов выбросов и получения разрешения природопользователь представляет документы в специально уполномоченный орган в области охраны окружающей среды. По результатам экспертизы проектно-нормативной документации специально уполномоченный орган в области охраны окружающей среды оформляет норматив допустимых выбросов и разрешение на выброс загрязняющих веществ. Нормативы допустимых выбросов в атмосферу устанавливаются на срок 5 лет, а разрешение на выброс загрязняющих веществ в атмосферу выдается на 1 год.

При невозможности соблюдения нормативов допустимых выбросов природопользователю устанавливаются лимиты на выбросы, действующие только в период проведения мероприятий по охране окружающей среды, внедрения наилучших существующих технологий и (или) реализации других природоохранных проектов с учетом поэтапного достижения установленных нормативов допустимых выбросов.

В соответствии со статьей 45 федерального закона «Об охране окружающей среды» юридические и физические лица, осуществляющие эксплуатацию автомобильных транспортных средств, обязаны соблюдать нормативы допустимых выбросов веществ, а также принимать меры по обезвреживанию загрязняющих веществ, в том числе их нейтрализации, снижению уровня шума и иного негативного воздействия на окружающую среду. Законом запрещена эксплуатация транспортных средств, содержание вредных (загрязняющих) веществ в выбросах которых превышает установленные технические нормативы выбросов. Юридические лица при эксплуатации транспортных средств должны для них обеспечивать не превышение установленных технических нормативов выбросов. Транспортные средства, выбросы которых оказывают вредное воздействие на атмосферный воздух, подлежат регулярной проверке на соответствие таких выбросов техническим нормативам выбросов.

Нормы и методы контроля выбросов загрязняющих веществс отработавшими газами при оценке технического состояния автомобилей с бензиновыми двигателями определяет ГОСТ Р 52033-2003 «Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния».

Для правильного расчета платы за негативное воздействие на окружающую среду от эксплуатации автомобильного транспорта на предприятии должны вестись журналы ежедневного учета использования автотранспортных средств, ежедневного расхода горючего и пройденного километража. Кроме того, ведется журнал записи результатов проверок автомобилей с бензиновыми двигателями на соответствие экологическим требованиям, а также журнал учета измерений дымности при проверке автомобилей с дизельными двигателями.

Нормативы сбросов

Основным нормативом сбросов загрязняющих веществ, установленным в РФ, является предельно допустимый сброс (ПДС) – масса нормируемого вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению хозяйствующим субъектом в установленном режиме в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе. ПДС – предел по расходу сточных вод и концентрации содержащихся в них примесей – устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования (в зависимости от его вида), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы загрязняющих веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. Величина ПДС должна гарантировать достижение установленных норм качества воды (санитарных или рыбохозяйственных) при наихудших гидрологических условиях для разбавления в конкретном водном объекте (СП 2.1.5.1059 – 01., СанПиН 4631 – 88.).

Предприятие-водопользователь обязано иметь лицензию и договора на пользование водным объектом и соблюдать их условия (ГОСТ 17.1.1.03 – 86.).

На предприятии должна быть в наличии контрольно-измерительная аппаратура по определению качества забираемой и сбрасываемой в водный объект воды, с помощью которой ведутся систематические наблюдения за водными объектами и их водоохранными зонами.

Предприятие должно иметь план ликвидации аварий (ГОСТ Р 22.2.03 – 97.).

Также предприятие должно иметь согласованные со специально уполномоченными органами планы мероприятий, обеспечивающие функционирование предприятий в случае аварийного загрязнения водного объекта другими предприятиями или судами.

Предприятие-водопользователь согласно Водному Кодексу РФ (2006) обязано при использовании водных объектов вести в установленном порядке учет забираемых, используемых и сбрасываемых вод. Также учитывается количество загрязняющих веществ в сбрасываемых водах.

Для каждого предприятия-водопользователя устанавливаются нормативы предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ со сточными водами и план мероприятий по достижению уровня ПДС. ПДС устанавливаются для каждого выпуска сточных вод действующего предприятий-водопользователей, исходя из условий недопустимости превышения ПДК вредных веществ в контрольном створе или на участке водного объекта с учетом его целевого использования, а при превышении ПДК в контрольном створе - исходя из условия сохранения (неухудшения) состава и свойств воды в водных объектах, сформировавшихся под влиянием природных факторов. При этом учитываются ассимилирующая способность водного объекта и оптимальное распределение массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. В случае одновременного использования водного объекта для различных целей к составу и свойствам воды принимаются наиболее жесткие нормы из числа установленных. Если в водном объекте под воздействием природных факторов по отдельным веществам превышается ПДК, то для этих водных объектов могут разрабатываться региональные нормы качества воды.

При невозможности соблюдения нормативов допустимых сбросов веществ допускается устанавливать лимиты на сбросы на основе разрешений, действующих только в период проведения мероприятий по охране окружающей среды, внедрения наилучших существующих технологий и (или) реализации других природоохранных проектов с учетом поэтапного достижения установленных нормативов допустимых сбросов веществ. Временно согласованные лимиты сбросов загрязняющих веществ в водные объекты устанавливаются предприятиям, исходя из необходимости поэтапного достижения нормативов ПДС. В целях достижения нормативов ПДС водопользователями разрабатываются планы водоохранных мероприятий, включающие в себя работы по восстановлению, рациональному использованию и охране водных объектов. По мере осуществления отдельных этапов планов водоохранных мероприятий по достижению нормативов ПДС лимиты пересматриваются в сторону их уменьшения (СНиП 2.01.28 – 85.).

Продолжительность осуществления плана водоохранных мероприятий по достижению нормативов ПДС и его этапов устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от степени риска для здоровья населения, экологического состояния водного объекта и его биоресурсов, социально-экономических факторов, наилучших имеющихся отечественных и зарубежных технологий.

Нормативы ПДС разрабатываются водопользователем или по его заказу научной, проектной или иной организацией на основании расчетных материалов по нормативам предельно допустимых воздействий на водные объекты, а при отсутствии таковых - исходя из недопустимости превышения ПДК загрязняющих веществ в водных объектах.

Проект нормативов допустимых сбросов в окружающую среду со сточными водами разрабатывается предприятием водопользователем в соответствии с ГОСТ 17.1.3.13-86 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения» и другой действующей нормативно-методической документацией.

Разработанные нормативы ПДС согласовываются водопользователями с территориальными органами санитарно-эпидемиологического надзора, Росгидромета, территориальными (бассейновыми) органами Госкомрыболовства России. Согласованные нормативы ПДС утверждаются в установленном порядке территориальным (бассейновым) органом МПР России. Нормативы допустимых сбросов в окружающую среду со сточными водами устанавливаются на срок не более 5 лет. На основании норматива допустимых сбросов водопользователю ежегодно выдается разрешение на сброс загрязняющих веществ.

В тех случаях, когда предприятие аргументировано обосновывает временную невозможность достижения расчетных значений ПДВ и ПДС, устанавливаются нормативы временно согласованных выбросов (ВСВ) и временно согласованных сбросов (ВСС) на период до пяти лет. Одновременно должны быть разработаны и планомерно реализуемы программы поэтапного снижения показателей выбросов и сбросов вредных веществ до значений, которые обеспечивают соблюдение ПДВ или ПДС соответственно. В тех случаях, когда достижение величин ПДВ или ПДС экономически невыгодно или физически невозможно для предприятия, срок действия разрешенных ВСВ и ВСС продлевается несколько раз, обычно при условии некоторого постепенного снижения уровня загрязнения.

12. Нормирование ЗВ в почве (нормативы, принцип установления, учитываемые факторы и условия, примеры)

 

Загрязняющие вещества в почве нормируются: 1) в пахотном слое почвы сельскохозяйственных угодий, 2) в почве территорий предприятий, 3) в почвах жилых районов в местах хранения бытовых отходов.

Допустимая концентрация ЗВ в почве ПДК_п устанавливается с учетом его фоновой концентрации, стойкости и токсичности.

ПДК устанавливается экспериментально в зависимости от допустимой остаточной концентрации (ДОК) в пищевых, кормовых растениях и в продуктах питания. ДОК – это максимальное количество ЗВ в продуктах питания, которое, поступая в организм в течение всей жизни не вызывает никаких нарушений в здоровье людей.

Для летучих веществ ПДК_п устанавливают в зависимости от ПДК этого вещества в атмосферном воздухе. Кроме того учитывается поступление ЗВ из почвы в грунтовые воды, в которых не должны быть превышены ПДК для водных объектов. С учетом всех этих признаков вредности в качестве ПДК_п принимается наиболее жесткая концентрация.

В почвах нормируется в основном содержание пестицидов, тяжелых металлов, галогенов, микроэлементов. При этом содержание нормируемых примесей зависит от вида сельскохозяйственной продукции (мясная, молочная, растительная).

Если в почве содержится несколько загрязняющих веществ, то степень опасности загрязнения (Z) оценивается по формуле: Z=K_c(n-1),

_c – коэффициент концентрирования вещества,

n – количество загрязняющих веществ.

В зависимости от полученных значений категории загрязнения почв.

Кроме этого ведется оценка санитарного состояния почвы по т.н. санитарному числу – отношению содержания белкового азота к общему органическому, а также проводится оценка содержания в почве кишечной палочки, личинок мух и яиц гельминтов.

 

13. Нормирование ЗВ в продуктах питания (нормативы, принцип установления, примеры)

 

Нормирование загрязняющих веществ в пищевых продуктах

Человек принадлежит к гетеротрофным организмам и потребляет растительные и животные продукты питания. Важной особенностью потребления пищи является ее предшествующая кулинарная обработка, которая может придавать продуктам питания определенные свойства. Пищевые продукты являются необходимым условием жизни человека. С ними в организм поступает большинство необходимых для его функционирования компонентов, и отсутствие одного из них может ухудшать состояние здоровья и приводить к серьезным заболеваниям.

С пищей в организм человека поступают не только питательные вещества, а и большинство загрязнений (70…90% от общего количества).

Загрязнение продуктов питания приводит к пищевым отравлениям, которые классифицируют как: бактериальные, небактериальные и микотоксикозы. Бактериальные отравления – это токсикоинфекции, то есть отравления, вызванные микроорганизмами группы сальмонелл. Эти заболевания возникают в результате потребления зараженных микробами мясных, молочных, рыбных и растительных продуктов, куриных и гусиных яиц и т.п. К бактериальным принадлежат отравления, вызванные стафилококками. Эти заболевания связаны с употреблением недоброкачественных продуктов (молока, сыра, консервов, кондитерских изделий, мороженого и т.п.).

Многочисленные отравления небактериальной природы связаны с попаданием в пищевые продукты химических ядовитых веществ и радионуклидов.

Вредные вещества могут попадать в продукты питания (и далее – в организм человека) разными путями: из почвы – через корневые системы растений, из воздуха – через наземный ассимиляционный аппарат (листья), а также в результате контакта при проведении защитных химических обработок растений против вредителей и заболеваний. Во всех случаях эти вещества далее включаются в пищевые цепи, в конце которых и находится человек.

Поэтому как исходные продукты, так и готовые продукты питания должны подвергаться контролю и анализу на содержание вредных веществ, чтобы качество этих продуктов не вызывало сомнений. Существуют многочисленные примеры тому, как токсины самыми разнообразными путями проникают в продукты питания.

С позиций экологической эпидемиологии необходимость оценки качества пищевых продуктов и содержания в них загрязняющих веществ обусловливается тем, что повышенное содержание в продуктах питания загрязняющих веществ может оказывать прямое негативное влияние на здоровье населения. Особенно это относится к небольшим городам-заводам, в которых население вынуждено использовать загрязненные почвы для производства продуктов питания.

Уже в процессе выращивания растений некоторые их виды могут накапливать нитраты в плохо выводящейся из организма форме при чрезмерном внесении азотных удобрений. К числу растений, весьма склонных к накапливанию нитратов, относятся сахарная свекла (особенно листья), салат и капуста. Больше всего нитратов обычно накапливается в тепличных овощах. Накопление азота может происходить и при нехватке серы в почве. Недостаток серусодержащих аминокислот препятствует синтезу белков, а тем самым и синтезу фермента нитратредуктазы. Таким образом, нитраты сохраняются в тканях растений в неметаболизированном состоянии. Сами по себе нитраты обладают незначительной токсичностью, но, попадая в организм человека, они под влиянием бактерий легко превращаются в нитриты. Последние же способны вступать в реакцию с аминами, содержащимися в желудочном соке, и образовывать нитрозоамины, которые известны как сильные канцерогены. Опасность нитратов связана также с тем, что они вступают в реакцию с гемоглобином крови и превращают содержащееся в нем двухвалентное железо в трехвалентное. Такой измененный гемоглобин (метгемоглобин) практически неспособен к переносу кислорода, и ткани погибают от удушья. Особенно опасна метгемоглобинемия для грудных и маленьких детей, у которых ферментативный аппарат, способствующий превращению трехвалентного железа в двухвалентное, слабо развит. Результатом этого является болезнь, получившая название цианоз, или синюшность, которая может заканчиваться летальным исходом.

Для уменьшения содержания нитратов в растительных продуктах целесообразно не вносить удобрения перед снятием урожая, выращивать овощи и корнеплоды в условиях хорошего освещения, не хранить длительно некоторые овощи, например, шпинат, так как в процессе хранения нитраты в них превращаются в нитриты;использовать вместо минеральных удобрений органические или минеральные, в которых азот содержится в виде аммония.

В отличие от упомянутых овощей табак при обильном удобрении азотсодержащими веществами обнаруживает чрезмерно повышенное содержание органических аминов. С увеличением содержания аминов увеличивается и вероятность образования в желудке нитрозоаминов, обладающих мутагенным и сильным канцерогенным эффектом (печень, кровоизлияния, конвульсии).

Кроме того, растения могут накапливать и такие элементы, которые не нужны для их собственного обмена веществ. Так, растения могут постепенно накапливать тяжелые металлы, находящиеся в почве.

Для некоторых тяжелых металлов установлена возможность микробиологического алкилирования, таким образом, они могут включаться в цикл питания. В частности, реакции метилирования характерны для мышьяка, ртути и олова.

В то время как свинец попадает в организм человека по цепи питания от растительной пищи через печень и почки жвачных животных, ртуть в основном накапливается в организме рыб и моллюсков, а также в печени и почках млекопитающих. Совсем другой путь для попадания в цепь питания обнаружен у кадмия и некоторых других тяжелых металлов. Кадмий может замещать цинк в цинксодержащих ферментах. После этого фермент становится неактивным, а организмы, в которые попал кадмий, могут служить пищей для других организмов, таким образом, кадмий внедряется в общую цепь питания. Кадмий попадает в организм человека с растительной, мясной (потроха) пищей, а также съедобными грибами. Допустимая норма кадмия для человека составляет 0,5 мг в неделю.

Экологическое значение тяжелых металлов или других устойчивых токсинов в цепи питания можно продемонстрировать на примере ртути – первого металла, для которого было обнаружено биоконцентрирование.

В 1953г в Японии у 121 жителя побережья в бухте Минамата было обнаружено заболевание, сопровождающееся ломотой в суставах, нарушением слуха и зрения. Это заболевание, вошедшее в литературу под названием «болезнь Минамата», закончилось смертью для почти трети больных. Детальное расследование позволило установить, что ртутные отходы ацетиленового производства сбрасывались в реку, впадающую в бухту Минамата. Ртуть, о чем первоначально и не подозревали, микробиологическим путем превращалась в метилртуть, которая через планктон, моллюсков и рыб в конце концов попадала на стол и в пищу. Концентрация ртути в рыбе достигала 20 мг/кг. В этом цикле ртуть постепенно концентрировалась и в конце цепи, дойдя до человека, достигала токсичной концентрации. Такого рода кумуляция возможна только тогда, когда токсин поступает в организм быстрее, чем выводится из организма. Концентрация ртути в тканях и органах умерших была выше обычной в 50…30000 раз.

Подобные вещества представляют особую опасность для организма вследствие их устойчивости и липофильности (взаимодействию с жирами), обусловливающими большой период полувыведения, т.е. время, в течение которого выделяется или разрушается половина усвоенного организмом вещества. Биологический период полувыведения ртути достаточно велик, он составляет для большинства тканей организма человека 70–80 дней. Период полувыведения кадмия достигает 15…47 лет, поэтому даже следам кадмия, если они систематически попадают в организм, уделяют самое серьезное внимание. Вредные последствия внедрения кадмия в организм общеизвестны: соответствующая болезнь носит название «итай-итай», которая выражается в болезненном скручивании костей, анемии и почечной недостаточности. Токсичность тяжелых металлов связана с образованием хелатов и сульфидов с биологически активными веществами, особенно с ферментами.

Некоторые данные о содержании тяжелых металлов в продуктах питания приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1–Содержание тяжелых металлов в некоторых продуктах

питания

Продукты питания	Свинец	Ртуть	Кадмий
Норма	Пределы содержания мг/кг	Норма	Пределы содержания мг/кг	Норма	Пределы содержания мг/кг
Яйца	0,2	0,0002-0,8690	0,03	0,0008-0,24	0,05	0,0005-0,087
Свинина	0,3	0,01-0,6	0,05	0,001-0,18	0,1	0,001-0,099
Св. печень	0,8	0,007-1,49	0,1	0,001-1,43	0,8	0,0025-1,61
Рыба пресноводная	0,5	0,0005-1,08	1.0	0,0005-2,74	0,05	0,0005-0,804
Рыба морская	-	-	1,0	0,0035-1,78	-	-
Картофель	0,2	0,0015-0,39	0,02	0,0005-0,015	0,1	0,001-0,2
Корнеплоды	0,5	0,005-1,54	-	0,0003-0,013	0,05	0,0005-0,116
Зелень	1,2	0,0025-9,14	-	0,0003-0,033	0,1	0,001-0,388
Зерно	0,5	0,01-0,61	0,03	0,0005-0,64	0,1	0,004-0,8
Молоко	0,05	0,001-0,084	-	-	0,0025	0,001-0,007
Вино	0,3	0,005-3,08	-	-	0,1	0,0005-0,03

Большую группу опасных загрязнений составляют радионуклиды. Ниже будут рассмотрены только те радионуклиды, которые могут попасть в продукты питания и отрицательно влиять на организм человека.

В растительной пище особенно часто можно встретить Sr-89, Sr-90, I-131, Cs-137, Ba-140, K-40, C-14 и Н-3 (тритий). Принципиально все радионуклиды могут быть усвоены различными организмами и, таким образом, попасть в продукты питания. Известны радионуклиды благородных газов естественного и искусственного происхождения. Перечисленные выше радионуклиды (кроме благородных газов) либо вступают в прочное взаимодействие с органическими соединениями, либо заменяют элементы в клетках, выполняя ту же функциональную роль (например, калий). Для долгоживущих радионуклидов устанавливается постоянная концентрация в живых организмах. Среди естественных радионуклидов первенствующую роль (около 90% от суммарной активности) принадлежит К-40. Элемент калий обычно попадает в организм с растительной пищей и молоком, в котором содержание калия составляет 1,4г/л. Остающиеся 10% активности радионуклидов естественного происхождения падают на долю С-14, который присутствует во всех органических соединениях, а также на радионуклиды некоторых других элементов.

Среди радионуклидов антропогенного происхождения главную роль играют I-131, Cs-137 и Sr-90. После аварии атомного реактора в Чернобыле прежде всего было обнаружено сильное загрязнение радионуклидами I-131 – источник b- иg-излучений. Вследствие сравнительно небольшого периода полураспада этого радионуклида (8 дней) его физиологическое действие на человека продолжается практически только в течение приблизительно 60 дней. За это время (почти 7,4 периода полураспада) активность І-131 уменьшается почти в 128 раз. Через промежуток времени, равный 10 периодам полураспада (что соответствует распаду почти всех ядер), активность радионуклидов составит¹/₁₀₂₄от первоначального значения активности или числа ядер радионуклида (раздел 8.2). Попавший в организм со свежим молоком, овощами и яйцами радиоактивный йод накапливается в щитовидной железе, загрязняя ее в более значительной степени, чем остальные органы.

Значительно дольше проявляется действие на окружающую среду b-излучателей Cs-137 и Sr-90 с периодом полураспада 30 и 28 лет соответственно. Физиологическое действие цезия сходно с действием калия, однако его подвижность меньше. После сорбции корнями элемент распределяется между всеми частями растения. Радиоактивный цезий накапливается также и некоторыми видами грибов (в том числе, белыми грибами) в спорообразующей части – в пластинках и трубках. В организм человека цезий попадает, главным образом, с молочными и мясными продуктами, а также с хлебом. В кишечнике цезий почти полностью ресорбируется. Для части, отложившейся в мышечных тканях, характерен биологический период полувыведения 50–200 дней. При повторном поступлении радиоактивный цезий накапливается в организме, причем поражение может достичь значительных размеров, поскольку хотя

b-излучение действует на ткани только на глубину нескольких миллиметров, его ионизирующая способность значительно больше, чем у рентгеновских лучей.

Имея биологический период полувыведения около 50 лет, Sr-90 значительно дольше удерживается в организме, чем Cs-137. Биологическое поведение стронция сходно с поведением его химического аналога- кальция. В организм человека Sr-90 попадает преимущественно с растительной пищей, молочными продуктами и яйцами. Поскольку стронций-90 вместе с кальцием отлагается главным образом в костях, то основная нагрузка при поражении организма приходится на костный мозг, ответственный за работу кровеносной системы. В первую очередь стронций-90 (вернее, Sr-90/Y-90) вызывает лейкемию. Радиационное поражение организма стронцием-90 увеличивается за счет его дочернего продукта иттрия-90 (Y-90), период полураспада которого составляет только 64ч. Наличие в организме пары Sr-90/Y-90 может вызвать поражение половых желез, гипофиза и поджелудочной железы.

Накопление радионуклидов в определенных органах и тканях приводит к более опасным последствиям, чем их равномерное распределение по всему организму. Это является одной из причин того, что С-14 и тритий Н-3 рассматривают как сравнительно «безвредные» радионуклиды. Однако, эти радионуклиды имеют большие периоды полураспада (5570 лет у С-14 и 12,3 года у Н-3), что обеспечивает им длительность пребывания в цепи питания.

Радионуклиды С-14 и Н-3 после сорбции входят в состав органических соединений, при этом длительному действию облучения подвергаются вещества, не участвующие в обмене веществ. В составе ДНК биологический период полувыведения С-14 достигает около 2 лет, в то время как обычный биологический период полувыведения для С-14 равен только 14 дням, а для Н-3 – 19 дням.

Из-за высокой ионизирующей способности излучений этих радионуклидов значительно повреждаются молекулы тех соединений, в состав которых они входят. Поэтому радионуклидам С-14, Н-3 уделяют значительно больше внимания, к тому же в будущем их содержание в окружающей среде должно значительно возрасти за счет антропогенной деятельности и ядерных реакций, вызванных космическим излучением.

При оценке загрязнения пищевых продуктов радионуклидами необходимо учитывать, что, если радионуклиды удерживаются прочно в составе органических молекул, то они могут накапливаться в клетках растений. Таким образом, растения могут поглощать из загрязненной почвы довольно значительные количества радионуклидов, пока не наступит равновесие между их поступлением и отдачей. Накопление определенного элемента тем сильнее выражено, чем больше дефицит этого элемента в организме. Это означает, что у культурных растений поглощение радионуклида К-40 можно понизить, если почва будет содержать достаточное количество нерадиоактивного нуклида К-39. Поскольку химически родственные элементы обладают и сходными физиологическими функциями, то, вводя в виде удобрений обычный калий (К-39), можно, если не совсем устранить, то значительно понизить проникновение в растения радионуклида Cs-137 как химического аналога калия.

По соображениям охраны здоровья людей для различных пищевых продуктов были установлены нормативы допустимого содержания радионуклидов, хотя предельные концентрации при этом не всегда достаточно биологически обоснованы. Так, например, для I-131 предельно

допустимая концентрация в молоке составляет 500 Бк/л (Беккерель-активность радионуклида в источнике, в котором за 1с происходит 1 акт распада). Однако эта принятая за норму величина в меньшей степени предохраняет ребенка, чем взрослого, так как в связи с особенностями роста у детей при потреблении 1л молока щитовидная железа испытывает в восемь раз большую нагрузку, чем у взрослого. Этот пример показывает, что существующие нормативы нуждаются в подробном и тщательном обсуждении.

 

14. Нормирование физических воздействий (нормативы, принцип установления, примеры)

В соответствии со ст. 42 Конституции Российской Федерации каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением, а в соответствии со ст. 58 — каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам.

Согласно ст. 19 Федерального закона "Об охране окружающей среды" от 10.01.2002 № 7-ФЗ нормирование в области охраны окружающей среды заключается в установлении нормативов качества окружающей среды, нормативов допустимого воздействия на окружающую среду при ведении хозяйственной и иной деятельности, и осуществляется в целях государственного регулирования этого воздействия, гарантирующего сохранение благоприятной окружающей среды и обеспечение экологической безопасности.

По своему назначению нормирование в области охраны окружающей среды служит инструментом управления хозяйственной и иной деятельности для обеспечения экологической безопасности на основе современных достижений науки и техники с учетом международных правил и стандартов.

Законодательно установлены две группы нормативов:

• 1) нормативы качества окружающей среды;
• 2) нормативы допустимого воздействия на окружающую среду при осуществлении хозяйственной и иной деятельности.

Нормативы качества окружающей среды — это официально установленные допустимые, т.