Критерии оценки опасности изменения природной среды
4.8.1. Опасность загрязнения воздушной среды (Критерии…, 1992)
Основными показателями загрязнения атмосферного воздуха, характеризующими воздействие на природную среду (растительность, почвы, поверхностные и подземные воды), являются критические нагрузки и критические уровни загрязняющих веществ. Под ними понимают максимальные значения выпадений или, соответственно, концентраций в атмосферном воздухе загрязняющих веществ, которые не приводят к вредным воздействиям на структуры и функции экосистем в долговременном плане.
В таблице 4.16 приведены значения критических уровней диоксида серы, диоксида азота, фтористого водорода и озона, влияющих на наземную растительность, а также значения критических нагрузок по соединениям серы, азота и ионов водорода, влияющих на лесные и водные экосистемы (для Европейской части России).
Как установлено из опыта, критерием для выделения зон экологического бедствия может служить превышение в 10-15 раз превышение критических уровней и нагрузок для различных ингредиентов и в зависимости от чувствительности экосистем.
Таблица 4.16
Критерии загрязнения атмосферного воздуха по веществам,
влияющим на наземную растительность и водные экосистемы
(Критерии…, 1992)
| № п/п | Показатели, мг/м3 | Экологическое бедствие | Чрезвычайная экологическая ситуация | Относительно удовлетворительные | Время воздействия |
| Критические уровни для наземной растительности | |||||
| 1. | Диоксид серы | > 300 | 200 – 300 | < 30 | среднегодовое |
| 2. | Диоксид азота | > 300 | 200 – 300 | < 30 | среднегодовое |
| 3. | Фтористый водород | > 20 | 10 – 20 | < 2 – 3 | Долговре-менное воздействие |
| 4. | Озон | > 1500 | 1000 – 1500 | < 2 – 3 | Максима-льная в течение 1 часа |
| 5. | Озон | > 500 | 400 – 600 | < 60 | средняя в течение 3 часов |
| 6. | Озон | > 500 | 300 – 500 | < 50 | средняя между 9 и 16 часами дня в период с 1 апреля по 30 сентября |
| Критические нагрузки для лесных и водных экосистем | |||||
| 7. | Соединения серы, г/м2 в год | > 5 | 3,0 – 5,0 | < 0,32 | Северные и центральные районы |
| 8. | Соединения азота, г/м2 в год | > 4 | 2,0 – 4,0 | < 0,28 | Северные и центральные районы |
| 8. | Ионы водорода, г/м2 в год | > 300 | 200 – 300 | < 20 | Северные и центральные районы |
4.8.2. Опасность загрязнения поверхностных вод (Критерии…, 1992)
Выявление уже сформировавшихся зон чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия осуществляется по химическим и биологическим показателям, приведённым в таблицах 4.16 и 4.17.
В первую очередь, в качестве основных показателей оценки состояния поверхностных вод выбраны токсичные, приоритетные загрязняющие вещества, в том числе вещества обладающие кумулятивными свойствами накапливаться в органах и тканях гидробионтов (табл. 4.17).
При выделении рассматриваемых зон используются показатели по бактериопланктону, фитопланктону, зоопланктону и ихтиофауне. Кроме того, для определения степени токсичности вод применяется интегральный показатель – биотестирование (на низших ракообразных).
При этом соответствующий уровень токсичности водной массы должен наблюдаться во все основные фазы гидрологического цикла.
Таблица 4.17
Критерии оценки степени химического загрязнения
поверхностных вод* (Критерии…, 1992)
| № п/п | Показатели | Экологическое бедствие | Чрезвычайная экологическая ситуация | Относительно удовлетворительные |
| Основные показатели | ||||
| Химические вещества, ПДК 1-2 класс опасности 3-4 класс опасности | > 10 > 100 | 5 – 10 50 – 100 | ||
| ПХЗмакс** 1-2 класс опасности 3-4 класс опасности | > 80 > 500 | 35- 80 до 500 | ||
| Дополнительные показатели: | ||||
| 1. Запахи, привкусы, баллы | > 4 | 3 – 4 | ||
| 2. Плавающие примеси: нефть и нефтепродукты | Плёнка темной окраски занимающая 2/3 обозримой площади | Яркие полосы или тусклая окраска пятен | Отсутствие | |
| Реакция среды, pH | 4,5 – 5,0 | 5,0 – 5,5 | 6,5 – 8,0 | |
| Химическое потребление кислорода ХПК (антропогенная составляющая к фону) мг О2/дм3 | 20 – 30 | 10 – 20 | ||
| Растворённый кислород, % насыщения | 10 – 20 | 20 – 50 | > 80 | |
| Биогенные вещества: нитриты (NO2), ПДК | > 10 | > 5 | < 1 | |
| нитраты (NO3), ПДК | > 20 | > 10 | < 1 | |
| соли аммония (NH4), ПДК | > 10 | > 5 | < 1 | |
| фосфаты (РО4), ПДК | > 0,610 | 0,3 – 0,6 | < 0,05 | |
| Минерализация, мл/дм3 (превышение регионального уровня) | 3 – 5 | 2 – 3 | Региональный уровень | |
| КДА (коэффициент донной аккумуляции) | n * 104 | n ×103 – n×104 | n ×10 | |
| Кн (коэффициент накопления в гидробионтах) | > n ×105 | n ×104 – n ×105 | n ×10 |
Примечания: * при стабильном сохранении химического загрязнения в течении трех лет; ** ПХЗмакс – формализованный суммарный показатель химического загрязнения вод для максимально превышающих ПДК загрязняющих веществ;. *** – заключение о степени неблагополучия может быть сделано на основе одного из основных показателей при условии стабильного сохранения указанных в таблице параметров (см. раздел 4.5.5).
В таблице 4.18 основные показатели по фитопланктону, зоопланктону и зообентосу приняты, прежде всего, на основании данных региональной службы гидробиологического контроля, характеризующих степень экологической деградации пресноводных экосистем.
Параметры показателей, предложенных для выделения зон, должны наблюдаться на данной территории постоянно на протяжении достаточно длительного времени с минимальным периодом не менее 3 лет.
При оценке состояния водных экосистем важны показатели по ихтиофауне, особенно для уникальных, особо охраняемых водных объектов и водоёмов первой и высшей рыбохозяйственной категории.
Показатели, приведённые в табл. 4.18, следует рассматривать с учётом региональных особенностей, категории и трофического статуса водоёмов (водотоков).
Рекомендуется использовать любые дополнительные показатели, не вошедшие в обязательный перечень, но дающие необходимые сведения для более полной характеристики состояния водных экосистем.
Таблица 4.18
Критерии оценки состояния пресноводных экосистем (Критерии…, 1992)
| № п/п | Показатели | Экологическое бедствие | Чрезвычайная экологическая ситуация | Относительно удовлетворительные |
| Основные показатели: | ||||
| Концентрация хлорофилла а, мкг/дм3 | > 50 | 30 – 50 | < 10 | |
| Средняя биомасса фитопланктона, мг/дм3 | > 100 | 30 – 100 | < 10 | |
| Фитомасса нитчатых водорослей, кг/кв. м. | > 3,0 | 2,6 – 3,0 | < 2,0 | |
| Фитопланктон: | Отсутствие водорослей или единичные экз. видов | Плёнка сине-зеленых водорослей, пряди нитчатых водорослей, отдельные представители других групп водорослей | Естественное развитие фитопланктона | |
| Зоопланктон | Единичные экземпляры панцирных коловраток, их зимние яйца, единичные экз. низших ракообразных | Резкое снижение численности и разнообразия панцирных коловраток | Естественное развитие зоопланктона | |
| Зообентос | Присутствие только некоторых видов червей, не требовательных к кислороду (тубифицид) | Резкое сокращение численности и разнообразия донных животных, присутствие тубифицид (олигохет) и таниподин (хирономид) | Естественное развитие зообентоса на региональном уровне | |
| Биологический индекс по Вудивису (с учётом региональных особенностей), баллы | < 1 | 1 – 3 | > 6 |
Продолжение таблицы 4.18
| Олигохетный индекс, отношение численности олигохет к численности всего зообентоса, % | > 80 | 80 – 60 | < 40 | |
| Информационный индекс сапробности Попченко* | > 0,9 | 0,7 – 0,9 | < 0,3 | |
| Заболеваемость рыб, связанная с хроническим токсикозом (миопатия, язвенная болезнь и т. д.) % от годового улова | > 50 | <50 | отсутствие признаков | |
| Ихтиофауна | Исчезновение ценных и редких видов рыб; отсутствие запасов промысловых рыб, редкая встречаемость малоценных и сорных рыб | Резкое снижение доли ценных и редких видов рыб; резкое снижение запасов промысловых рыб | Сохранение естественного состояния ихтиофауны; величина вылова не нарушает естественного воспроизводства рыб | |
| Интегральный показатель качества вод: биотестирование на ракообразных (дафнии или цериодафнии), гибель 50% и более рачков в течение 96 и 48 часов соответственно | Не проявляется при кратности разбавления 100 и более раз | Не проявляется при кратности разбавления от 50 до 100 раз | В неразбавленной воде хроническое токсическое действие отсутствует | |
| Дополнительные показатели: | ||||
| Количество сапрофитных бактерий, тыс. кл/мл | > 7 ×105 | 7×105 – 2 ×105 | < 0,1 105 | |
| Общее количество бактерий, млн кл./мл | > 4 ×107 | 4 ×106– 2 ×107 | < 0,4 107 | |
| Индекс сапробности по Пантле и Буку (в модификации Сладечека) * | > 4 | 4 – 3 | 1,5 – 2,5 | |
Олигохетный индекс по Пареле*   | > 0,8 | 0,7 – 0,8 | < 0,3 |
Примечание: *см. раздел 3.5.3.2.
В монографии (Управление…, 1996) для оценки опасности загрязнения поверхностных вод используют индикационные критерии оценки. Впоследние годы биоиндикация получила достаточно широкое распространение при оценках качества поверхностных вод. Она по функциональному состоянию (поведению) тест-объектов (ракообразные – дафнии, водоросли – хлорелла, рыбы – гуппии) позволяет ранжировать воды по классам состояний (нормы, риска, кризиса бедствия) и по существу даёт интегральную оценку их качества и определяет возможность использования воды для питьевых целей. Лимитирующим фактором использования метода биотестирования является продолжительный срок проведения анализа (не менее 96 часов) и отсутствие информации о химическом составе воды. Пример использования биотестов для определения качества воды приводится в табл. 4.19 (по Ю. Я. Кислякову).
Таблица 4.19
Критерии оценки состояния поверхностных и сточных вод на основе биотестов
(по состоянию тест-объекта)
| Оценочные показатели (тест-объекты) | Классы состояния поверхностных вод | ||||
| нормы (Н) (нормальная степень загрязнения | риска (Р) (малой степени загрязнения) | кризиса (К) (средней степени загрязнения) | бедствия (Б) (катастрофы) | ||
| Ракообразные (дафнии) | <10 | >60 | |||
| Водоросли (хлорелла) Рыбы (гупии) | <10 <10 | >60 >60 | |||
Цифры в таблице:
– для дафний – % гибели в течение 96 часов экспозиции в тестируемой воде;
– для хлорелл – % уменьшения числа клеток в тестируемой виде по сравнению с контрольной;
– для рушгай – % гибели в течение 96 часов экспозиции в тестируемой воде.