Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Розділ 3 ДЕРЖАВНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ
ДОВКІЛЛЯ В УКРАЇНІ
3.1 Організаційно-методичні чинники державної
системи моніторингу
За оцінкою Міжнародного інституту менеджменту навколишнього середовища (Швейцарія, 2000) щорічні втрати України від погіршення екологічного стану становлять 15-20% внутрішнього національного доходу і є одними із найбільших у світі. Тому проблема контролю стану довкілля вимагає комплексного підходу до її вирішення.
Державна система моніторингу навколишнього середовища (далі по тексту МонНС) - це система спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження та аналізу інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розроблення науково-обrрунтованих рекомендацій для прийняття рішень про запобігання негативним змінам його стану та про дотримання вимог екологічної безпеки.
Правові засади щодо діяльності системи МонНС в Україні викладені в державних законодавчих документах. Це такі: Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища” №1268-12 від 26.06.91 р. із змінами, внесеними згідно з Законом України №1807-14 від 08.06.00 р.; Постанова Кабінету Міністрів України (КМУ) №391 від 30.03.98 р.“Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля” із змінами, внесеними згідно з Постановою КМУ №1763 від 24.09.99 р. і Постановою КМУ №528 від 16.05.01 р.; Закон України “Про метрологію та метрологічну діяльність” від 11.02.98 р.; Закон України “Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру” від 08.06.00 р.; Постанова КМУ від 3.08.98 р. №1198 “Про єдину державну систему запобігання і реагування на надзвичайні ситуації техногенного та природного характеру”; Постанова КМУ від 2.10.98 р. №1724 “Про інформаційні послуги у сфері гідрометеорології”; НД. Методичні рекомендації щодо підготовки регіональних та загальнодержавних програм моніторингу довкілля, затверджені наказом Мінекоресурсів України №487 від 24.12.01 р. та інші.
Порядок створення та функціонування державної служби моніторингу довкілля в Україні та всі питання щодо роботи цієї державної служби викладені у нормативно-правових актах: “Положення про державну систему моніторингу навколишнього середовища” №785 від 23.09.93 р., “Положення про державну систему моніторингу довкілля” №391 від 30.03.98 р., “Положення про Міжвідомчу комісію з питань моніторингу довкілля” №1551 від 17.10.2001 р.
Система моніторингу є складовою частиною національної інформаційної інфраструктури, сумісної з аналогічними системами інших країн. Це відкрита інформсистема, пріоритетами функціонування якої є захист життєво важливих екологічних інтересів людини і суспільства, збереження природних екосистем, відвернення кризових змін екологічного стану довкілля і запобігання надзвичайним екологічним ситуаціям. Створення і функціонування МонНС в рамках інтеграції інформсистем, що охоплюють певні території, rрунтується на таких принципах:
- узгодженості нормативно-правового і організаційно-мето-дичного забезпечення, сумісності інформаційного, технічного і програмного забезпечення її складових частин;
- систематичності спостережень за станом довкілля та техногенними об'єктами, що впливають на нього;
- своєчасності отримання, комплексності оброблення та використання екологічної інформації, що надходить і зберігається в системі моніторингу;
- об'єктивності первинної, аналітичної і прогностичної екологічної інформації та оперативності її доведення до органів державної влади, органів місцевого самоврядування, громадських організацій, засобів масової інформації, населення України, зацікавлених міжнародних установ та супільства в цілому;
- доступності екологічної інформації населенню України та світовій спільноті.
Основна мета системи моніторингу спрямована на досягнення таких цілей:
- підвищення рівня вивчення і знань про екологічний стан довкілля;
- підвищення оперативності та якості інформаційного обслуговування користувачів на всіх рівнях;
- підвищення якості обrрунтування природоохоронних заходів та ефективності їх результатів;
- сприяння розвитку міжнародного співробітництва у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки.
Організація і фунціонування МонНС rрунтується на використанні існуючих організаційних структур суб'єктів моніторингу і функціонує на основі єдиного нормативного, організаційного, методологічного і метрологічного забезпечення, об'єднання складових частин та уніфікованих компонентів цієї системи.
Організаційна структура системи МонНС базується на використанні державних організаційних структур-суб’єктів. Головною державною установою, відповідальною за роботу МонНС в Україні, чинним “Положенням…” №391 від 30.03.98 р. затвержено Міністерство природи (переіменоване в 1999 р. в Міністерство екології і природних ресурсів).
Крім Міністерства екології і природних ресурсів (далі по тексту - МЕПР), моніторинг довкілля здійснюється такими державними органами: Міністерством надзвичайних ситуацій (МНС), Міністерством охорони здоров’я (МОЗ), Мінприроди, Мінагрополітики, Держкомлісгоспом, Держкомприродресурсів, Держводгоспом, Держкомземом, Держжитлокомунгоспом, їх органами на місцях, а також підприємствами, установами та організаціями, що належать до сфери їх управління і які є суб'єктами системи моніторингу за загальнодержавними і регіональними програмами реалізації відповідних природоохоронних заходів.
Організаційна інтеграція суб'єктів системи моніторингу на всіх рівнях здійснюється органами Мінекології на основі загальнодержавної і регіональних (місцевих) програм моніторингу довкілля, що складаються з програм відповідних рівнів, поданих суб'єктами системи моніторингу, укладених між усіма суб'єктами МонНС угод про спільну діяльність під час здійснення моніторингу довкілля на відповідному рівні.
До складу виконавців зазначених програм суб'єкти системи моніторингу можуть залучати підприємства, установи і організації незалежно від їх підпорядкування і форм власності.
Суб'єкти системи моніторингу - центральні органи виконавчої влади погоджують з Мінекології розроблені ними проекти нормативно-правових актів та нормативних документів з питань проведення моніторингу довкілля.
Методологічне забезпечення об'єднання складових частин і компонентів системи МонНС здійснюється на основі:
- єдиної науково-методичної бази щодо вимірювання параметрів і визначення показників стану довкілля, біоти і джерел антропогенного впливу на них;
- впровадження уніфікованих методів аналізу і прогнозування властивостей довкілля, комп'ютеризації процесів діяльності та інформаційної комунікації;
- загальних правил створення і ведення баз та банків даних і знань, картування і картографування екоінформації, стандартних технологій з використанням географічних інформсистем.
Методологічне забезпечення системи МонНС покладається на Мінекології із залученням суб'єктів цієї системи, а також Національної академії наук (НАН), Української аграрної академії наук (УААН), НКАУ, Держкомзв'язку тощо.
Метрологічне забезпечення МонНС здійснюється на основі:
- єдиної науково-технічної політики щодо стандартизації, метрології і сертифікації вимірювального, комп'ютерного і комунікаційного обладнання;
- єдиної нормативно-методичної бази, що забезпечує достовірність і порівнянність вимірювань і результатів оброблення екологічної інформації в усіх складових частинах цієї системи.
Метрологічне забезпечення об'єднання складових частин і компонентів системи моніторингу покладається на Мінекології із залученням суб'єктів цієї системи та органів Держстандарту.
Суб'єкти МонНС, місцеві держадміністрації, органи місцевого самоврядування, підприємства, установи і організації незалежно від їх підпорядкування і форм власності повинні здійснювати:
- розроблення та узгодження з органами Мінекології та МНС планів здійснення заходів з метою спостереження за станом екологічно небезпечних об'єктів, запобігання екологічно небезпечній виробничій, господарській та іншій діяльності;
- захист зареєстрованих у системі моніторингу постів (пунктів, станцій) спостережень за об'єктами довкілля від пошкодження та несанкціонованого перенесення;
- виділення в установленому порядку земельних ділянок під влаштування нових постів спостережень на підставі затверджених програм удосконалення і розвитку системи моніторингу.
Інфраструктура системи моніторингу, її складові частини, системотвірні та уніфіковані компоненти створюються на підставі відповідних технічних завдань і проектів, затверджених в установленому порядку. Такі технічні завдання і проекти підлягають реєстрації в Мінекології. Ухвалені проектні рішення реалізуються в межах щорічних заходів загальнодержавної і регіональних (місцевих) програм моніторингу довкілля.
Координацію діяльності суб'єктів системи моніторингу, розгляд поточних питань, пов'язаних з проведенням моніторингу довкілля, здійснює міжвідомча комісія з питань МонНС довкілля із секціями за відповідними напрямами, склад та положення про яку затверджуються Кабінетом Міністрів України.
Фінансування робіт із створення і функціонування системи МонНС та її складових частин здійснюється відповідно до порядку фінансування природоохоронних заходів за рахунок коштів, передбачених у державному та місцевих бюджетах згідно із законодавством.
Крім того, покриття певної частини витрат на створення і функціонування складових частин і компонентів системи моніторингу може здійснюватися за рахунок інноваційних фондів у межах коштів, передбачених на природоохоронні заходи, міжнародних грантів та інших джерел фінансування.
Основними завданнями суб’єктів системи МонНС є:
- систематичні спостереження за станом довкілля;
- аналіз екологічного стану НС та прогнозування його змін;
- інформаційно-аналітична підтримка прийняття рішень у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки;
- інформаційне обслуговування органів державної влади, місцевого самоврядування, а також забезпечення екологічною інформацією населення країни і міжнародних організацій.
Кожна із зазначених державних служб системи МонНС, як складова його структури, виконує певні функції згідно з розподілом обов'язків, затверджених “Положенням … ” №391 від 30.03.98 р. Таким чином, моніторинг здійснює система державних установ. Зокрема, Мінекології виконує такі дослідження:
атмосферного повітря та опадів (вміст забруднюючих речовин, у т. ч. радіонуклідів, транскордонне перенесення ЗР);
джерел промислових викидів в атмосферу (вміст ЗР, у т.ч. радіонуклідів);
поверхневих і морських вод (гідрохімічні та гідробіологічні визначення, вміст ЗР, радіонуклідів);
підземних вод (гідрогеологічні та гідрохімічні визначення складу і властивостей, залишкової кількості пестицидів і агрохімікатів та оцінка ресурсів);
джерел скидів стічних вод (вміст ЗР, радіонуклідів);
водних об'єктів у межах природоохоронних територій (фонова кількість ЗР, у т.ч. радіонуклідів);
грунтів різного призначення, у т.ч. на природоохоронних територіях (вміст ЗР, радіонуклідів);
геохімічного стану ландшафтів (вміст і поширення природних і техногенних хімічних елементів та сполук);
радіаційної обстановки (на пунктах стаціонарної мережі);
геофізичних полів (фонові та аномальні дослідження);
стихійних та небезпечних природних явищ: ендогенних та екзогенних геологічних процесів (їх видові і просторові характеристики, активність прояву), повеней, паводків, снігових лавин, селів (у районах спостережних станцій), наземних і морських екосистем (фонова кількість ЗР, радіонуклідів);
звалищ промислових і побутових відходів (склад відходів, вміст ЗР, у т.ч. радіонуклідів).
Аналогічно, кожна із державних служб системи МонНС виконує певні функції згідно з галузевою специфікою завдання.
Перелічені суб'єкти системи моніторингу забезпечують вдосконалення підпорядкованих їм мереж спостережень за станом довкілля, уніфікацію методик спостережень і лабораторних аналізів, приладів і систем контролю, створення банків даних для їх багатоцільового колективного використання з допомогою єдиної комп'ютерної мережі, яка забезпечує автономне і спільне функціонування складових цієї системи та зв'язок з іншими інформаційними системами в Україні і за кордоном.
Підприємства, установи і організації незалежно від їх форм власності і підпорядкування, діяльність яких призводить чи може призвести до погіршення стану довкілля, зобов'язані здійснювати екологічний контроль за виробничими процесами та станом промислових зон, збирати, зберігати та безоплатно надавати дані чи узагальнену інформацію для її комплексного оброблення. З цією метою між суб'єктами МонНС та постачальником інформації укладається угода, яка підлягає реєстрації в Мінекології або його органах на місцях.
Підпорядкованість служб системи МонНС визначається її організаційною структурою.
Інфраструктура системи МонНС, її складові частини, системотвірні та уніфіковані компоненти створюються на підставі відповідних технічних завдань і проектів, затверджених у встановленому порядку. Такі технічні завдання і проекти підлягають реєстрації в МЕПР. Затвердженні проектні рішення реалізуються в межах щорічних заходів загальнодержавних і регіональних (місцевих) програм екологічного моніторингу довкілля.
Звітність складових частин і компонентів системи МонНС покладається на МЕПР із залученням суб'єктів цієї системи та Національної академії наук, Української аграрної академії наук, НКАУ, Держкомзв'язку та інших.
Відносини суб’єктів системи МонНС регламентовані “Положенням…” №391. Між усіма суб'єктами цієї системи відносини rрунтуються на:
- взаємній інформаційній підтримці рішень у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки;
- координації дій під час планування, організації та проведення спільних заходів з екомоніторингу довкілля, виникнення надзвичайних екологічних ситуацій та ліквідації їх наслідків;
- ефективному використанні наявних організаційних структур, засобів спостережень за об'єктами довкілля та комп'ютеризації процесів діяльності;
- сприянні найбільш ефективному вирішенню спільних завдань моніторингу довкілля та екологічної безпеки;
- відповідальності за повноту, своєчасність і достовірність інформації;
- колективному використанні інформаційних ресурсів та комунікаційних засобів;
- безкоштовному інформаційному обміні.
Мінекології, МНС, їх органи та інші суб'єкти системи моніторингу встановлюють спеціальні регламенти спостереження за екологічно небезпечними об'єктами, критерії визначення і втручання у разі виникнення або загрози виникнення надзвичайних екологічних ситуацій.
Центральні та місцеві органи виконавчої влади, органи місцевого самоврядування, підприємства, установи, організації та громадяни повинні негайно інформувати МЕПР, МНС та їх органи на місцях про виникнення або загрозу виникнення надзвичайних екологічних ситуацій будь-якого походження.
Попередження про виникнення або загрозу виникнення небезпечних метеорологічних і гідрологічних явищ, екзогенних та ендогенних геологічних процесів, оцінювання їх розвитку покладається на МЕПР.
Державне еколого-геологічне картування території країни та її частин здійснюють підприємства, установи та організації, що належать до сфери управління Держкомприродресурсів.
Оцінка впливу забруднення довкілля на стан здоров'я населення покладається на МОЗ та його органи на місцях, які повинні своєчасно інформувати органи державної влади та органи місцевого самоврядування про негативні тенденції або кризові зміни стану здоров'я населення внаслідок погіршення екологічної обстановки.
НКАУ надає всім зацікавленим суб'єктам системи МонНС архівну і поточну інформацію з дистанційного зондування Землі та методичну і технічну допомогу користувачам щодо інтерпретації і використання аерокосмічних даних. Органи Держводгоспу надають суб'єктам системи МонНС інформацію про державний облік використання вод і скидання стічних вод водокористувачами. Органи Мінагрополітики надають суб'єктам МонНС інформацію про геохімічні, фізичні та біологічні зміни якості грунтів сільськогосподарського призначення. Органи Держкомзему надають суб'єктам системи МонНС інформацію про стан земельного фонду, структуру землекористування, трансформацію земель, заходи щодо запобігання негативним процесам і ліквідації їх наслідків. Держкомзв'язку сприяє використанню в системі моніторингу сучасних комп'ютерних і комунікаційних засобів, які рекомендуються до застосування в національній інформаційній інфраструктурі.
Право володіння, користування, розпорядження інформацією, одержаною під час виконання загальнодержавної і регіональних програм моніторингу довкілля, регламентується законодавством.
Інформація, що зберігається в системі МонНС, використовується для прийняття рішень у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки органами державної влади та органами місцевого самоврядування і надається їм безкоштовно відповідно до затверджених регламентів інформаційного обслуговування користувачів системи моніторингу та її складових частин.
Спеціально підготовлена інформація на запит користувачів підлягає оплаті за домовленістю, якщо інше не передбачено нормативними актами або укладеними двосторонніми угодами про безкоштовні взаємовідносини постачальників і споживачів інформації. Такі угоди підлягають реєстрації в Мінекології.
Таким чином, Мінекології, МНС та їх органи на місцях здійснюють оперативне управління інформацією, одержаною на всіх рівнях функціонування системи моніторингу.
3.2 Державна система моніторингу атмосфери
У тропосфері знаходиться велика частина космічного й антропогенного пилу, водяної пари, азоту, кисню, інертних газів. Вона практично прозора для короткохвильової сонячної радіації, що проходить через неї. Разом з тим водяний пар, вуглекислота й озон (короткохвильові випромінювання), що містяться в ній, досить сильно поглинають теплове (довгохвильове) випромінювання нашої планети. Результатом цього є нагрівання тропосфери. Це нагрівання є причиною вертикального переміщення потоків повітря, конденсації водяної пари, утворення хмар і випадання опадів. У тропосфері температура падає на 0,5- 0,6 °С на кожні 100 м висоти. Розподіл температур у приземному шарі атмосфери є чинником формування клімату і його характеристик.
Державна система моніторингу атмосферного повітря (далі по тексту МонАП) - це система спостереження, збирання, оброблення, передавання, збереження та аналізу інформації про стан повітряного басейну, прогнозування його змін і розроблення науково-обrрунтованих рекомендацій для запобігання негативних змін в атмосфері та для дотримання вимог екологічної безпеки, що висуваються до неї.
Об’єктами МонАП згідно з “Порядком організації та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря“ (затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України №343 від 09.03.99 р.), є атмосферне повітря, атмосферні опади та викиди забруднюючих речовин в атмосферу. З цією метою встановлені списки загальнопоширених забруднюючих речовин, показників та інгредієнтів атмосферних опадів і речовин, які використовуються під час проведення моніторингу.
Метою МонАП є забезпечити одержання первинних даних про склад та обсяги викидів домішок в атмосферу, узагальнених даних про рівень забруднення на певній території за певний проміжок часу, показників стану, якості та оцінок небезпечності забруднення повітряного басейну.
Правові засади щодо діяльності системи МонАП в Україні викладені в державних законодавчих документах. Зокрема, це Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища” №1268-12 від 26.06.91 р. із змінами, внесеними згідно з Законом України №1807-14 від 08.06.00 р.; Постанова Кабінету Міністрів України №391 від 30.03.98 р. “Про затвердження Положення про державну систему моніторингу довкілля” із змінами, внесеними згідно з Постановою КМУ №1763 від 24.09.99 р. і Постановою КМУ №528 від 16.05.01 р.; “Порядок організації та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря”, затверджений постановою КМУ №343 від 09.03.99 р.; “Методичні рекомендації з підготовки регіональних та загальнодержавних програм моніторингу довкілля”, затверджені наказом Мінекоресурсів України № 487 від 24.12.01 та Укази президента.
Атмосферне повітря є одним з основних життєво важливих елементів навколишнього природного середовища. Його охорону забезпечують основні державні законодавчі акти: Конституція України, Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища”, Закон України “Про охорону атмосферного повітря”, “Порядок організації та проведення моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря“, “Перелік найбільш поширених і небезпечних забруднюючих речовин, викиди яких в атмосферу підлягають регулюванню”.
Управління в сфері охорони атмосферного повітря здійснюють Кабінет Міністрів України, уряд Автономної Республіки Крим, Міністерство екології і природних ресурсів України, Міністерство охорони здоров’я України, місцеві органи державної виконавчої влади та інші державні органи. Вони проводять стандартизацію і нормування у галузі охорони атмосферного повітря. Державні стандарти у цій галузі є обов'язковими і визначають поняття й терміни, режим використання й охорони атмосферного повітря, методи контролю за його станом, вимоги щодо запобігання шкідливому впливу на атмосферне повітря.
Крім того, встановлюються такі нормативи:
- екологічної безпеки атмосферного повітря;
- обмежено допустимих викидів речовин стаціонарними джерелами та шкідливого впливу фізичних і біологічних факторів;
- обмежені нормативи утворення забруднюючих речовин, які відводяться в атмосферне повітря;
- використання атмосферного повітря як сировини;
- концентрації забруднюючих речовин у відпрацьованих газах.
У зв'язку з існуванням державних стандартів і нормативів держава покладає на підприємства, установи і організації відповідні обов'язки. Вони зобов'язані вживати заходів щодо зменшення обсягів шкідливих викидів і підтримувати у справному стані споруди, устаткування й апаратуру для очищення викидів.
Законодавство вважає, що правопорушеннями у галузі охорони атмосферного повітря є:
- порушення нормативів гранично допустимих викидів забруднюючих речовин;
- перевищення нормативів гранично допустимих рівнів шкідливого впливу фізичних і біологічних факторів;
- використання атмосферного повітря як сировини основного виробничого призначення без дозволу спеціально уповноважених державних органів та інші.
Від своєчасності, повноти, достовірності та якості результатів спостережень залежить ефективність атмосфероохоронної діяльності в цілому і атмосфероохоронних заходів зокрема.
Служба спостережень і контролю за станом атмосферного повітря складається з двох частин, чи підсистем: спостережень (моніторингу) і контролю. Перша підсистема забезпечує спостереження за станом і якістю атмосферного повітря в містах, населених пунктах і територіях, розміщених поза зоною впливу конкретних джерел забруднення. Друга підсистема забезпечує контроль джерел забруднення і регулювання обсягів викидів шкідливих речовин в атмосферу.
Спостереження за станом атмосферного повітря проводяться в районах інтенсивного антропогенного впливу (у містах, промислових і агропромислових центрах тощо) і в районах, віддалених від джерел забруднення (у фонових контрольних районах).
Спостереження в контрольних районах, що значно віддалені від джерел забруднення, дозволяють виявити особливості відгуку біоти на вплив фонових концентрацій забруднюючих речовин. Як правило, фонові спостереження за спеціальною програмою фонового екологічного моніторингу проводяться в біосферних заповідниках і заповідних територіях. У біосферних заповідниках здійснюється оцінка і прогнозування забруднення атмосферного повітря шляхом аналізу вмісту в ньому зважених часток, свинцю, кадмію, миш'яку, ртуті, бенз(а)пирена, сульфатів, діоксиду сірки, оксиду азоту, діоксиду вуглецю, озону, ДДТ та інших хлорорганічних сполук.
Програма фонового екологічного моніторингу передбачає також визначення фонового рівня забруднюючих речовин антропогенного походження в усіх середовищах, враховуючи біоту. Крім виміру рівня забруднення атмосферного повітря, на фонових станціях здійснюють також метеорологічні виміри. Мережа фонових станцій, розташована на території нашої країни, залучена до Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища (ГСМОС), що функціонує відповідно до програми ООН із проблем навколишнього середовища під єгідою ЮНЕП.
Інформація, одержувана з фонових станцій, дозволяє оцінювати стан і тенденції глобальних змін забруднення атмосферного повітря. Фонові спостереження проводяться також і на науково-дослідних кораблях у морях і океанах.
При спостереженні за фоновими рівнями забруднення атмосфери розробляються моделі перенесення домішок і визначається роль у процесах перенесення гідрометеорологічних і техногенних факторів. На фонових станціях досліджуються й уточнюються критерії створення мережі спостережень, перелік контрольованих домішок, методики контролю й обробки даних вимірів, способи обміну інформацією і приладами, методи міжнародного співробітництва. Так, за міжнародною угодою станція базисного і регіонального моніторингу повинна розміщатися на відстані 40-60 км від великих джерел забруднення з підвітряного боку. На територіях, що примикають до станції, у радіусі 40-400 км не повинен змінюватися характер діяльності людини. Було також установлено, що проби повітря повинні відбиратися на висоті не менш 10 м над поверхнею рослинності.
На станціях фонового моніторингу спостереження за якістю атмосферного повітря здійснюється за фізичними, хімічними і біологічними показниками.
Необхідність організації контролю забруднення атмосферного повітря в зоні інтенсивного антропогенного впливу визначається попередніми експериментальними (протягом 1-2 років) і теоретичними дослідженнями з використанням методів математичного і фізичного моделювання. Такий підхід дозволяє оцінити ступінь забруднення атмосфери тією чи іншою домішкою в місті чи будь-якому іншому населеному пункті, де є стаціонарні чи пересувні джерела викидів шкідливих речовин.
Як правило, роміщення джерел викидів і їх параметри відомі або ж їх можна визначити. Знаючи метеорологічні параметри, можна за допомогою методів моделювання обчислити рівні й поля концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі для будь-якої ситуації. Адекватність прийнятих моделей реальним ситуаціям повинна перевірятися експериментально.
Для одержання репрезентативної інформації про просторові і часові зміни забруднення повітря необхідно попередньо провести обстеження метеорологічних умов і характеру просторовий і часових змін забруднення повітря за допомогою пересувних засобів. Для цього найчастіше використовується пересувна лабораторія, яка здатна здійснювати відбір і аналіз проб повітря. Такий метод обстеження називають рекогносцирувальним.
На карту-схему міста (населеного пункту, району) наноситься регулярна сітка з кроком 0,1; 0,5 чи 1,0 км. На місцевості за спеціально розробленою програмою випадкового відбору проб відбираються й аналізуються проби в точках, що збігаються з вузлами сітки, накладеної на карту-схему. Для одержання статистично достовірних середніх значень вимірюваних концентрацій проводиться аналіз комбінацій точок на сітці, об'єднаних у квадрати площею 0,2-4 км2 з урахуванням рози вітрів по румбах. Такий метод дозволяє виявити як границі промислових комплексів і вузлів, так і зони їх впливу. При цьому забезпечується можливість порівняння отриманих результатів з розрахунковими даними математичних моделей. Зазначимо, що використання методів моделювання в цих роботах є обов'язковим.
Якщо виявляється, що існує імовірність росту концентрації домішки вище встановлених нормативів, то за вмістом такої домішки у виявленій зоні варто встановити спостереження. Якщо ж такої імовірності немає і відсутні перспективи розвитку промисловості, енергетики й автотранспорту, встановлення стаціонарних постів спостережень за атмосферним повітрям недоцільно. Підкреслимо, що такий висновок не поширюється на організацію спостережень за фоновим рівнем забруднення повітря поза населеними пунктами.
Тільки після того, як буде встановлений рівень забруднення атмосферного повітря всіма домішками викидів всіх існуючих і запланованих до будівництва та пуску техногенних джерел, а також характер зміни полів концентрації забруднюючих речовин по території і в часі з урахуванням карт забруднення повітря, побудованих за результатами моделювання, тільки після цього можна приступити до розробки схеми мережі розміщення стаціонарних постів спостереження на досліджуваній території і програми їх роботи. Ця програма розробляється, виходячи з завдань кожного окремого пункту й особливостей мінливості концентрації кожної домішки в досліджуваній зоні. Пост спостереження може давати інформацію про загальний стан повітряного басейну, якщо він знаходиться поза зоною впливу окремих джерел викидів, а також здійснювати контроль за джерелами викидів, якщо він знаходиться в зоні впливу джерел викидів.
При розміщенні постів спостереження перевага віддається районам житлової забудови з найбільшою щільністю населення, де можливі випадки перевищення встановлених граничних значень гігієнічних регламентів (ГДК). Спостереження повинні проводитися за всіма домішками, рівні яких перевищують ГДК.
В обов'язковому порядку виконується відбір проб основних забруднюючих речовин і речовин, що найбільш часто зустрічаються в досліджуваних зонах активного забруднення атмосферного повітря: пил, діоксид сірки, оксид вуглецю, оксиди азоту. Необхідність заміру концентрації інших речовин для контролю визначається специфікою виробництва та викидів у даній місцевості та частотою їх перевищення ГДК.
Контроль за радіоактивним забрудненням атмосфери здійснюється як на фоновому рівні, так і в зонах впливу атомних електростанцій і інших джерел можливих виділень чи викидів радіоактивних речовин. При контролі радіоактивного забруднення на фоновому рівні використовуються існуючі фонові станції чи спеціальні станції, розміщені на відстані 50-100 км від можливого джерела радіоактивного забруднення. При контролі в радіусі до 25 км від можливих джерел викидів радіоактивних речовин використовується як існуюча мережа контролю, так і спеціальні пости спостережень, де встановлюються датчики гамавипромінювання і прилади для відбору проб і їх аналізу. Рекомендується в зоні до 25 км мати 10-15 спеціалізованих пунктів контролю, оснащених дистанційними системами і високопродуктивними фільтрувальними установками, а також близько 30 додаткових стаціонарних пунктів контролю радіаційної обстановки, оснащених інтегруючими термолюмінесцентними дозиметрами. При цьому в межах санітарно-захисної зони створюються пости дистанційного контролю радіоактивного забруднення. Підсистеми дистанційного контролю обладнаються каналами зв'язку. Для підвищення вірогідності інформації в кожному пункті встановлюється кілька датчиків.
У 80-і роки на базі мережевих снігомірних зйомок була створена нова мережа контролю перенесення забруднюючих речовин повітряними масами. Моніторинг забруднення території на основі снігомірної зйомки дозволяє контролювати рівні забруднення атмосферного повітря як у незабруднених (фонових) районах, так і в промислових центрах та інших населених пунктах.
Важливим аспектом моніторингу атмосфери є його здатність забезпечувати контроль так званого трансграничного переносу потоків домішок за рахунок розповсюдження забруднюючих речовин на великі віддалі від місця викиду. Цей контроль здійснюється системою наземних і авіаційних станцій. Мережа станцій трансграничного перенесення обладнується автоматичними системами відбору газу й аєрозолей, збору сухих і мокрих опадів, аналізу вмісту домішок у відібраних пробах. Інформація надходить у центри, що здійснюють:
- збір, аналіз і збереження інформації про трансграничне перенесення домішок в атмосфері;
- прогнозування перенесення домішок на основі метеоданих;
- ідентифікацію районів викидів і джерел;
- реєстрацію і розрахунок випадінь домішок з атмосферного повітря на підстилаючу поверхню та інші роботи.
З метою порівнянності результатів спостережень, отриманих у різних географічних і часових умовах, використовуються єдині уніфіковані методи відбору й аналізу проб, обробки і передачі інформації. Інформація, одержувана мережею спостережень системи моніторингу, за ступенем терміновості підрозділяється на три категорії: екстренна, оперативна і режимна. Екстренна інформація містить відомості про різкі зміни рівня забруднення атмосферного повітря і передається у відповідні (контролюючі, господарські) організації негайно. Оперативна інформація містить узагальнені показники результатів спостережень за місяць, а режимна - узагальнені показники результатів спостережень за рік. Інформація останніх двох категорій передається зацікавленим і контролюючим організаціям у терміни її нагромадження, тобто відповідно щомісяця і щорічно.
Режимна інформація, що містить дані про середній і найбільший рівні забруднення повітря за тривалий період, використовується при плануванні атмосфероохороних заходів, при встановленні лімітів викидів, при оцінках збитку, що завдається народному господарству забрудненням атмосферного повітря.
Щоб атмосфероохоронні заходи були ефективними, інформація повинна бути достатньою, повною і достовірною. Повнота інформації визначається числом контрольованих інгредієнтів, термінами спостережень та розміщенням мережі пунктів спостережень. Це досягається дотриманням нормативних вимог. Вони забезпечують одержання репрезентативних даних, однорідність інформації, повноту спостережень, правильність статистичної обробки і санітарно-гігієнічної оцінки, коректність пояснення причин змін рівня забруднення та тенденцій (чи їх відсутності), зміни рівня забруднення в часі і по території, облік метеорологічних умов перенесення і розсіювання домішок, режиму викидів.
Вірогідність інформації в значній мірі залежить від її однорідності. Тому необхідно мати однорідний ряд спостережень за період, для якого середні характеристики досить стійкі і слабко залежать від нових результатів вимірів. У містах внаслідок забудови і реконструкції відбуваються зміни мікрокліматичних і метеорологічних умов, тому одержання середнього значення концентрації речовин для періоду, протягом якого має місце зміна характеру впливу джерел викидів на атмосферу, є проблемним завданням. Середньорічні концентрації через похибки вимірів, неоднорідність рядів спостережень, зміни метеоумов і структури міської забудови, можуть значно варіювати. Тому для підвищення ефективності результатів атмосфероохоронних заходів слід використовувати дані за довготривалі терміни спостережень.
Існуюча в нашій країні мережа спостережень забруднення атмосферного повітря містить пости ручного відбору проб повітря й автоматизовані системи спостережень і контролю навколишнього середовища (АНКНС). Пости спостережень (ПС) забруднення можуть бути стаціонарними, маршрутними і пересувними (підфакельними). З постів ручного відбору проби для аналізу доставляються в хімічні лабораторії. Системи АНКНС є стаціонарними. Вони оснащені пристроями безупинного відбору й аналізу проб повітря і передачі інформації каналами зв'язку в центр регулювання стану атмосферного повітря в заданому режимі.
Перед установкою посту слід проаналізувати розрахункові поля концентрацій за всіма інгредієнтами від сукупності викидів усіх стаціонарних і пересувних джерел; особливості забудови і рельєфу місцевості; перспективи розвитку житлової забудови і розширення підприємств промисловості, енергетики, комунального господарства, транспорту й інших галузей міського господарства; функціональні особливості обраної зони; щільність населення; метеорологічні умови даної місцевості й інші. Пост повинен знаходитися поза аеродинамічною тінню будинків і зони зелених насаджень. Його територія повинна добре провітрюватися і не підпадати під вплив близькорозміщених низьких джерел (стоянок автомашин, дрібних підприємств із низькими викидами тощо). Кількість стаціонарних постів у будь-якому місті (населеному пункті) визначається чисельністю населення, рельєфом місцевості, особливостями домінуючого виду промисловості, функціональною структурою (житлова, промислова, зелена зона і т.д.), просторовою і часовою мінливістю полів концентрацій шкідливих речовин тощо. Так, наприклад, виходячи з чисельності населення, кількість стаціонарних постів визначається згідно з табл. 3.1.
Таблиця 3.1 - Рекомендована кількість постів залежно від
чисельності населення у зоні забруднення
|
Чисельність населення, тис.чол. |
Кількість постів |
|
<50 |
1 |
|
50-100 |
2 |
|
100-200 |
3 |
|
200-500 |
3-5 |
|
500-1000 |
5-10 |
|
1000-2000 |
10-15 |
|
>2000 |
15-20 |
Для населених пунктів зі складним рельєфом і великим числом джерел рекомендується встановлювати один пост на кожні 5-10 км2. Щоб інформація про забруднення повітря враховувала особливості міста рекомендується ставити пости спостережень у різних функціональних зонах - житловій, промисловій і зонах відпочинку. У містах з великою інтенсивністю руху автотранспорту пости встановлюються також і поблизу автомагістралей.
Для проведення стаціонарних спостережень вітчизняною промисловістю випускаються стандартні павільйони-пости та лабораторії типу ПОСТ. Це утеплений дюралевий павільйон, у якому встановлені комплекти приладів і устаткування для відбору проб повітря і проведення метеорологічних вимірів (швидкості і напрямки вітру, температури, вологості). Практично всі стаціонарні пункти контролю забруднення повітря обладнані такими лабораторіями. Випускаються кілька типів таких лабораторій, що відрізняються рівнем модифікації, продуктивністю відбору проб та ступенем автоматизації.
На стаціонарних постах спостереження за забрудненням атмосфери і метеорологічних параметрів проводиться цілорічно в усі сезони незалежно від погодних умов. Для таких постів встановлюються, як правило, три програми спостереження: повна, неповна і скорочена.
Згідно з повною програмою спостереження проводяться щодня о 1, 7, 13 і 19 годині за місцевим декретним часом (неділі і суботи чергуються). Можливі варіанти, коли спостереження проводяться за графіком відповідно у вівторок, четвер, суботу о 7, 10 і 13 годині або ж у понеділок, середу, п'ятницю о 15, 18 і 21 год. Спостереження за першою програмою передбачають заміри вмісту в повітрі як основних, так і специфічних забруднюючих речовин.
За неповною програмою спостереження проводяться щодня (неділі і суботи чергуються) тільки о 7, 13 і 19 годині місцевого декретного часу.
У районах з температурою повітря нижче 45оС спостереження проводять за скороченою програмою щодня о 7 і 13 годині за місцевим декретним часом (крім неділі). Спостереження за цією програмою проводять також у місцях, де середньомісячні концентрації менше 1/20 ПДКмр або менше нижньої межі діапазону вимірів концентрації домішки використовуваним методом.
За несприятливих метеорологічних умов (туман, тривала інверсія температур) відбір проб повітря на всіх постах необхідно проводити через кожні 3 год. Одночасно слід відбирати проби під факелами основних джерел забруднення на території з найбільшою щільністю населення. Підфакельні спостереження проводять за характерними для даного підприємства домішками.
Стаціонарний пункт контролю радіоактивного забруднення атмосферного повітря це стаціонарний павільйон типу ПОСТ або будиночок розміром 3х3х3 м. Він установлюється, як правило, на спеціально обладнаних гідрометеорологічних станціях (ГМС), обгороджених металевою сіткою. Площа обгородженого майданчика 5х10 м, а висота огорожі 1,2 - 1,5 м. Цей майданчик розміщують на відстані не менш десяти висот до найближчої споруди (будинку) і не менш 30 м від доріг. Він обов’язково повинен мати трав'яний покрив. Не допускається висаджування ніяких інших рослин, тим більше чагарників і дерев.
На території ГМС не ближче 4 м від будівлі чи огорожі встановлюється марлевий планшет для збору радіоактивних випадів і термолюмінесцентний дозиметр. Установку для відбору проб розміщують в спеціальній будці з жалюзі, яка піднята над поверхнею землі на 0,8–1 м. Відвід повітря півля його проходження через фільтри установки здійснюється обов'язково в протилежний від планшета бік. Якщо стаціонарний пункт не забезпечений електроживленням, то замість фільтруючої установки допускається використання марлевого конуса.
Спостереження за радіоактивністю атмосферного повітря здійснюється систематично протягом року раз або два рази на добу. При режимі дворазового відбору проб час роботи установки встановлюється щодня з 7 год. 30 хв. до 13 год. 30 хв. і з 19 год. 30 хв. до 1 год. 30 хв. за місцевим декретним часом, тобто через 12 год. При режимі одноразового відбору проби щодня відбираються о 7 год. 30 хв., тобто через 24 години.
Швидкість проходження повітря в установці визначається за допомогою витратомірів три рази на добу о 7 год. 30 хв., 13 год. 30 хв. і 1 год. 30 хв.
Маршрутний пост спостережень - це місце на визначеному маршруті. Він призначений для регулярного відбору проб повітря у фіксованій точці місцевості при спостереженнях за допомогою апаратури, встановленої в автолабораторії. Така пересувна лабораторія має продуктивність близько 5000 відборів проб за рік. За день на ній можна зробити відбір 8-10 проб повітря. Порядок об'їзду маршрутних постів щомісяця змінюється таким чином, щоб відбір проб на кожному пункті проводився в різний час доби. Наприклад, у перший місяць автолабораторія об'їжджає пости у порядку зростання номерів, на другий - у порядку їх спадання, а на третій місяць - із середини маршруту до кінця і від початку до середини і т.д.
Пересувний (підфакельний) пост призначений для відбору проб під димовим (пилогазовим) факелом з метою виявлення меж зони впливу викидів досліджуваного джерела. Підфакельні спостереження здійснюються за спеціально розробленими програмами і маршрутами лише за специфічними забруднюючими речовинами, характерними для викидів даного підприємства. Місця відбору проб при цьому вибирають на різних відстанях від джерела викидів з урахуванням закономірностей поширення забруднюючих речовин в атмосфері. Відбір проб повітря здійснюється послідовно за напрямком вітру на відстанях 0,2-0,5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10, 15 і 20 км від стаціонарного джерела викидів та з навітряного боку джерела.
Спостереження під факелом виконуються за типовими для даного підприємства інгредієнтами з урахуванням обсягу викидів і їх токсичності. У зоні максимального забруднення (за даними розрахунків і експериментальних вимірів) відбирається не менше 60 проб повітря. В інших зонах мінімум має бути не менше 25. Відбір проб при проведенні підфакельних спостережень здійснюється на висоті 1,5 м від поверхні землі протягом 20-30 хв. не менше ніж у трьох точках одночасно. Протягом робочого дня під факелом можна відібрати проби послідовно в 5-8 точках.
При дослідженні атмосферного забруднення важливе значення мають не тільки рівні забруднення у місті в цілому (для цього використовуються стаціонарні і маршрутні пости спостережень системи моніторингу навколишнього середовища). Якщо великий внесок у забруднення повітря міста вносить якесь підприємство, слід сконцентрувати більше уваги саме на підфакельних спостереженнях. При цьому найбільш істотною частиною цієї роботи є встановлення напрямку руху факела і вибір розміщення пунктів відбору проб. Якщо димовий факел візуально не видно, то напрямок його руху визначається за напрямком вітру на висоті викиду, запаху характерного інгредієнта досліджуваного джерела і за видимими факелами прилеглих джерел.
- павільйон, що конструктивно являє собою металевий каркас прямокутної форми розміром 2,3x4,7x7,6 м;
- щогловий пристрій з комплектом метеодатчиків, установлених на даху павільйону, для виміру швидкості і напрямку вітру, температури, вологості;
- пристрої опалення, вентиляції, освітлення, кондиціонування і пожежогасіння;
- газоаналізатори оксиду вуглецю, діоксиду сірки, оксиду, діоксиду і суми оксидів азоту, озону, суми вуглеводнів без метану;
- пристрій збору й обробки інформації на базі мікрокомп’ютера.
Обмін інформацією між системою АСКСА і Центром обробки інформації здійснюється за допомогою апаратів передачі даних (АПД) і мультиплексора передачі даних (МПД), які разом з АПД і МПД Центра обробки інформації власне і утворюють автоматичну централізовану підсистему збору інформації від систем АСКСА, розміщених по місту чи регіону.
Склад технічних засобів Центра обробки інформації такий:
- спеціалізований обчислювальний комплекс на базі ЕОМ;
- мультиплексор передачі даних на базі мікрокомп’ютера;
- пульт диспетчера;
- мнемосхема;
- допоміжне і сервісне устаткування;
- програмне забезпечення (пакети програм первинної і вторинної обробки даних вимірів, банки даних, диспетчерські програми).
Системи АСКСА і Центра обробки інформації забезпечують:
- систематичний вимір заданих параметрів атмосфери;
- автоматичний збір інформації зі станцій АСКСА;
- збір інформації від неавтоматизованих ланок спостережень (наприклад, від стаціонарних і пересувних постів);
- оперативну оцінку екологічної ситуації за ГДК;
- короткостроковий прогноз рівнів забруднення контрольованих домішок;
- обробку і видачу інформації користувачам.
Засоби математичного забезпечення містять такі основні алгоритми обробки даних:
- алгоритм первинної обробки (перевірка точності і вірогідності службової інформації про забруднення, зведення інформації до вигдяду, зручного для обробки тощо);
- алгоритм статистичної обробки (визначення кількісних і вірогіднісних характеристик параметрів забруднення, метеорологічних параметрів тощо);
- алгоритм експрес-інформації про стан забруднення в усіх районах міста у визначений момент часу;
- алгоритм короткострокового і довгострокового прогнозування рівня забруднення повітря;
- алгоритм обчислення даних для вибору і прийняття управлінських рішень (визначає часовий режим роботи системи, послідовність етапів функціонування, контроль працездатності системи, пріоритет програм обробки даних тощо).
Час осереднення даних про концентрації домішок складає не менш 20-30 хв. і відповідає тривалості відбору проб приладами, а частота видачі інформації автоматизованою системою може складати від кількох хвилин до кількох годин.
У результаті пропущення повітря через поглинальний прилад здійснюється концентрування аналізованої речовини в поглинальному середовищі. Для достовірного визначення концентрації речовини витрата повітря повинна складати десятки і сотні літрів за хвилину. Проби підрозділяються на разові (період відбору 20 - 30 хв.) і середні добові (визначаються шляхом осереднення не менше чотирьох разових проб атмосферного повітря, відібраних через рівні проміжки часу протягом доби). Як правило, для одержання середньодобових значень концентрації забруднюючих речовин в атмосферному повітрі проби повітря відбирають о 7, 13, 19 і 01 год. за місцевим декретним часом. Середня добова концентрація може бути отримана і при більш частих відборах проб повітря протягом доби, але обов'язково через рівні проміжки часу. Найкращим способом одержання середньодобових значень є безперервний відбір проб повітря протягом 24 ч.
Для відбору проб повітря використовуються електроаспіратори, пилососи й інші прилади і пристрої, що пропускають повітря, та пристрої, що реєструють обсяг повітря, що пропускається (реометри, ротаметри й інші витратоміри).
З огляду на те, що метеорологічні фактори визначають перенесення і розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі, відбір проб супроводжується завжди спостереженнями за димовими факелами джерел викидів і основними метеорологічними параметрами. До них відносять: швидкість і напрямок вітру, температуру і вологість повітря, атмосферні явища, стан погоди і поверхні, що підстилає. Результати спостережень записують в робочий журнал гідропозначок спостерігача, а оброблені результати - у книжку запису спостережень за забрудненням атмосферного повітря і метеорологічних елементів.
Методи дискретного відбору проб повітря для наступного аналізу в хімічній лабораторії безсумнівно важливі і необхідні в загальній системі спостережень забруднення атмосферного повітря. Однак при одержанні інформації про забруднення повітря тільки в терміни 7, 13 і 19 годин зовсім не можна бути упевненим в об'єктивності інформації про середньодобову концентрацію. Не виключено, що в проміжний термін спостерігалися значно більш високі чи більш низькі концентрації.
За результатами таких дискретних спостережень не можна достовірно встановити добовий хід концентрації домішки і її залежність від метеорологічних умов. Тому на пунктах спостережень за забрудненням атмосферного повітря (ПСЗ) використовуються газоаналізатори, які дають інформацію про добовий хід концентрації у вигляді запису на діаграмній стрічці. Це дозволяє заповнити пробіл у ручних методах дискретного відбору проб.
Найбільш широко використовуються такі газоаналізатори: для діоксіду сірки - кулонометричний газоаналізатор (ЦПК-1) і флюоресцентний газоаналізатор (667ФФ), для оксиду вуглецю - оптико-акустичний (ГМК-З), для оксиду, діоксиду і суми оксидів азоту - хемілюмінесцентний (645ХЛ), для вуглеводородів - іонізаційний (623ІН), для озону - хемілюмінесцентний (652ХЛ).
- ТЗА-1, в яких містяться результати разових спостережень за забрудненням атмосферного повітря, одержаних мережею постійно діючих стаціонарних і маршрутних постів в місті чи промисловому центрі, а також дані метеорологічних і аерологічних спостережень;
- ТЗА-2 фіксують результати підфакельних спостережень;
- ТЗА-3 дають дані середньодобових спостережень за випаданням і концентрацією пилу і газоподібних домішок;
- ТЗА-4 містять дані про добові спостереження за допомогою газоаналізаторів чи інших приладів і пристроїв безперервної дії.
Моделювання доцільне за наявності достовірних даних про метеорологічні особливості та параметри викидів. Відповідність результів моделювання реальному стану перевіряється за даними мережевих чи спеціально організованих спостережень. Розрахункові концентрації при цьому повинні збігатися з фактичними, одержаними мережею спостереження.
Моделлю може служити будь-яка алгоритмічна чи аналогова система, що дозволяє імітувати процеси розсіювання домішок в атмосфері.
У нашій країні найбільше поширення одержала модель проф. М.Е.Берлянда. Відповідно до цієї моделі ступінь забруднення атмосферного повітря викидами шкідливих речовин з постійно діючих стаціонарних джерел визначається за найбільшим розрахунковим значенням разової приземної концентрації шкідливих речовин (См), що встановлюється на деякій відстані (хм,) від місця викиду за несприятливих метеорологічних умов, коли швидкість вітру досягає небезпечного значення (Vм), і в приземному шарі відбувається інтенсивний турбулентний обмін.
Модель дозволяє розраховувати поле разових максимальних концентрацій будь-якої домішки (газоподібної, твердої) на рівні поверхні землі при викиді з одиночного джерела чи групи джерел, при нагрітих і холодних викидах, а також дає можливість одночасно врахувати вплив дії різнорідних джерел і розрахувати сумарний рівень забруднення атмосфери від сукупності викидів стаціонарних і пересувних джерел.
Алгоритм і порядок розрахунку полів максимальних концентрацій викладені у "Методиці розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств. ОНД-86" та у відповідних інструкціях до програм розрахунку на обчислювальній техніці.
Результатами цих розрахунків є:
- максимальні концентрації домішок у вузлах розрахункової сітки, мг/м3;
- максимальні приземні концентрації (См) і відстані, на яких вони досягаються (Хм), для досліджуваних джерел викидів шкідливих речовин в атмосферу;
- частка внеску основних джерел викидів у вузлах розрахункової сітки;
- карти полів забруднення атмосферного повітря (у частках ГДКмр);
- вхідні даних про джерела забруднення, метеорологічні параметри, фізико-географічні особливості місцевості;
- перелік джерел, що дають найбільший внесок у рівень забруднення атмосферного повітря та інші дані.
Частота і тривалість періодів високого рівня забруднення атмосферного повітря залежать від режиму викидів шкідливих речовин (разових, аварійних тощо), а також від характеру і тривалості метеоумов, що сприяють формуванню підвищеної концентрації домішок у приземному шарі повітря.
Щоб уникнути підвищення рівня забруднення атмосфери за несприятливих для розсіювання шкідливих речовин метеорологічних умовах потрібно вміти прогнозувати і враховувати ці умови. Наукою встановлені фактори, що визначають зміну концентрацій речовин в атмосферному повітрі при зміні метеоумов.
Прогноз несприятливих метеорологічних умов може складатися як для міста в цілому, так і для окремих джерел чи їх груп. Як правило, виділяють три основні типи джерел: високі з гарячими викидами, високі з холодними викидами і низькі.
Для зазначених типів джерел викидів аномально несприятливі умови розсіювання домішок наведені в табл. 3.2.
Таблиця 3.2 - Аномально несприятливі метеорологічні умови
розсіювання домішок в атмосфері для джерел різних типів
|
Джерела |
Термічна страти-фікація нижнього шару атмосфери |
Швидкість вітру, м/с |
Вид інверсії, її висота над джерелом викиду, м |
|
|
на рівні флюгера |
на рівні викиду |
|||
|
Високі з гарячими викидами |
Нестійка |
3 - 7 |
7 - 12 |
Припіднята, 100 - 200 |
|
Високі з холодними викиами |
Нестійка |
Штиль |
3 - 5 |
Припіднята, 10 - 200 |
|
Низькі |
Стійка |
Штиль |
Штиль |
Приземна, 2-50 |
На додаток до наведених комплексів несприятливих метеоумов (табл. 3.2) можна зазначити для високих джерел з гарячими (теплими) викидами таке:
- висота шару перемішування менше 500 м, але більше ефективної висоти джерела;
- швидкість вітру на висоті джерела близька до небезпечної швидкості вітру;
- наявність туману чи швидкість вітру більше 2 м/с.
Для високих джерел з холодними викидами - це наявність туману чи штиль.
Для низьких джерел - поєднання штилю і приземної інверсії.
Слід також мати на увазі, що при перенесенні домішок у райони щільної забудови чи в умовах складного рельєфу, концентрації можуть підвищуватися в кілька разів щодо тих, що фіксуються за нормальних умов.
Для характеристики забруднення атмосферного повітря у населеному пункті в цілому, тобто для фонової характеристики, як узагальнений показник використовується параметр Р
Р = М / N (3.1)
де N - число спостережень за концентрацією домішки протягом одного дня на всіх стаціонарних постах;
М - кількість спостережень протягом того самого дня з підвищеною концентрацією і-ої домішки (qі), що перевищує середнє сезонне значення (qісс), більш ніж у 1,5 рази (q > 1,5 qісс).
Параметр Р обчислюється для кожного дня окремо для всіх домішків і для їх суми. Він є відносною характеристикою. Його значення визначається головним чином метеорологічними факторами, що чинять вплив на процеси формування рівня забруднення атмосферного повітря на всій досліджуваній території.
Використання для прогнозу параметра Р як характеристики забруднення повітря на території міста в цілому (предиктанту) передбачає виділення трьох груп забруднення повітря, обумовлених характеристиками, наведеними нижче (табл. 3.3).
Таблиця 3.3 – Групи забруднення атмосферного повітря
|
Група забруднення |
Градація параметра Р |
Рівень забруднення атмосферного повітря |
Повторюваність, % |
|
1 |
> 0,35 |
Високий |
10 |
|
2 |
0,21-0,35 |
Підвищений |
40 |
|
3 |
≤ 20 |
Помірний |
50 |
Якщо повторюваність градації Р>0,35 меньше 5%, то до першої групи забруднення слід віднести градації параметра Р > 0,30, а до другої - Р від 0,21 до 0,30. З метою запобігання надзвичайно висикого рівня забруднення з першої групи виділяється підгрупа градацій з Р > 0,5, повторюваність якої складає 1 - 2%.
Методика прогнозування ймовірного росту концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі передбачає використання прогностичної схеми забруднення повітря, що розробляється для кожного населеного пункту на підставі досвіду багаторічних спостережень за станом його атмосфери.
Розглянемо загальні принципи побудови прогностичних схем. По-перше, прогностичні схеми забруднення повітря повинні розроблятися для кожного сезону року і кожної половини дня окремо. При змінному графіку відбору проб повітря до першої половини дня відносяться терміни відбору проб о 7, 10 і 13 годині дня, а до другої - о 15, 18 і 21 годині. При триразовому відборі проб до першої половини дня відносять терміни відбору проб о 7 і 13 годині, а до другої - о 15 і 19 годині дня.
Метеорологічні предиктори для першої половини дня беруться за термін 6 годин,а дані радіозондування - за період 3 години. Для другої половини дня як предиктори беруться метеоелементи за період у 15 годин. Характеристики метеорологічних умов і предикторів та їх порядок використання в прогнозах детально викладені в "Методичних вказівках прогнозу забруднення повітря в містах".
Оперативне прогнозування забруднення атмосферного повітря проводиться з метою короткочасного скорочення викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря в періоди несприятливих метеорологічних умов. Як правило, складаються два види прогнозу забруднення атмосферного повітря у місті: попередній (на добу вперед) і уточнений (на 6 - 8 год., у т.ч. ранком на поточний день та вдень на вечір і на ніч).
- підвищення ефективності, точності, достовірності, надійності і вірогідності даних спостережень;
- впровадження нових методів багатокомпонентного аналізу домішок в атмосферному повітрі й у пилогазоповітряних сумішах викидів техногенних джерел;
- досягнення оптимального співвідношення використовуваних у різних містах і населених пунктах методів ручного відбору й аналізу проб повітря і напівавтоматичних методів та підвищення автоматизації процесу вимірів;
- підвищення оперативності збору, обробки, аналізу, передачі і використання даних;
- спостереження з метою контролю і регулювання рівня забруднення атмосферного повітря;
- встановлення тенденцій і причин зміни рівня забруднення атмосферного повітря.
Оптимальним може бути варіант поєднання завдань дослідження характеру і причин зміни рівня забруднення атмосфери. Проте існуюча мережа спостережень у силу різних причин не здатна виконати ці вимоги. Тому для удосконалювання організації спостереження стану атмосферного повітря і контролю викидів використовуються методи математичного моделювання, оцінки забруднення сніжного покриву та аерокосмічні і лазерні дистанційні методи.
Наземні пости спостереження мають бути обладнанні сучасними високочутливими і селективними приладами і системами оцінки атмосферного повітря в реальному масштабі часу.
З урахуванням даних комплексного обстеження стану забруднення атмосферного повітря на території населеного пункту чи промзони повинна розроблятися програма оптимізації мережі спостереження і контролю. Немаловажними є вибірка і статистична обробка даних експериментальних спостережень.
Санітарно-гігієнічні нормативи контролю забруднення повітря
Шкідливі речовини, що забруднюють атмосферне повітря, можуть негативно впливати на стан здоров’я людин. В організм людини вони потрапляють в основному через органи дихання. Через трахею і бронхи вони потрапляють в альвеоли легень і надходять у кров і лімфу. Нормування хімелементів і сполук в природних біоценозах rрунтується на санітарно-гігієнічних принципах і нормах.
Ці принципи є для гігієністів базою при встановленні гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених міст. Основною метою санітарно-гігієнічного нормування є вивчення умов впливу шкідливих речовин на організм людини й обrрунтування границь інтенсивності та тривалості їх дії, при яких хімічні елементи і сполуки ще безпечні для організму.
Обґрунтуванню гігієнічних нормативів передують багатопланові комплексні дослідження на лабораторних тваринах, а у випадку оцінки ольфакторних реакцій організму на дії забруднюючих речовин і на добровольцях. При цьому використовуються найсучасніші методи, розроблені в біології і медицині.
Гранично допустима концентрація - це максимальна концентрація даного домішку в атмосферному повітрі, віднесена до визначеного часу осереднення, яка при періодичній дії чи протягом усього життя людини не чинить і не може чинити на її здоров’я шкідливого впливу (враховуючи віддалені наслідки).
Гігієнічні нормативи повинні забезпечувати фізіологічний оптимум для життя людини. Тому до якості атмосферного повітря висуваються жорсткі вимоги. У зв'язку з тим, що короткочасний вплив шкідливих речовин (що виявляються не за запахом) може викликати функціональні зміни в корі головного мозку й у зоровому аналізаторі, були введені нормативи максимальних разових гранично допустимих концентрацій (ГДКм). З урахуванням імовірності тривалого впливу шкідливих речовин на організм людини були введені значення середньодобових гранично допустимих концентрацій (ГДКс).
Отже, для кожної речовини встановлено два нормативи: максимально разова гранично допустима концентрація (середня за 20-30 хвилин з метою попередження рефлекторних реакцій у людини) і середньодобова гранично допустима концентрація з метою попередження загальнотоксичного, мутагенного, канцерогенного й інших негавних впливів при її тривалій дії.
Україна має досить чисельний перелік нормативів ГДК. Так, встановлені ГДК для 256 хімічних сполук при їх ізольованій дії й наведена характеристика комбінованого впливу 43 сумішей речовин. Перелік ГДК постійно розширюється у зв’язку з по явою нових технологій, матеріалів та нових даних медико-біологічних досліджень. Крім того, обrрунтовані гранично допустимі рівні (ГДР) фізичних факторів впливу (шуму, вібрації, електромагнітних полів тощо).
Значення ГДКм і ГДКс для домішок, що найбільш часто зустрічаються в атмосферному повітрі, наведені в табл. 3.4.
Таблиця 3.4 - Значення ГДКм і ГДКс для деяких домішок
в атмосферному повітрі населених пунктів
|
Речовина |
ГДК, мг/м3 |
Клас небезпеки речовини |
|
|
максимально разова |
середньо-добова |
||
|
Азоту діоксид |
0,085 |
0,04 |
2 |
|
Сірки діоксид |
0,5 |
0,05 |
3 |
|
Вуглецю оксид |
5,0 |
3,0 |
4 |
|
Пил (зважені речовини) |
0,5 |
0,15 |
3 |
|
Аміак |
0,2 |
0,04 |
4 |
|
Кислота сірчана |
0,3 |
0,1 |
2 |
|
Фенол |
0,01 |
0,003 |
2 |
|
Ртуть металева |
- |
0,0003 |
1 |
У правій крайній графі таблиці наведені класи небезпеки речовин: 1 - надзвичайно небезпечні, 2 - високонебезпечні, 3 - помірнонебезпечні і 4 - малонебезпечні. Ці класи розроблені для умов безперервного вдихання речовин без зміни їх концентрації в часі. У реальних умовах можливі значні збільшення концентрацій домішок, що можуть призвести в короткий інтервал часу до різкого погіршення стану людини.
У місцях, де розміщені курорти, на територіях санаторіїв, будинків відпочинку й у зонах відпочинку міст із населенням більше 200 тис. чоловік концентрації домішок в атмосферному повітрія не повинні перевищувати 0,8 ГДК.
Гігієнічні нормативи ГДК забруднюючих речовин в атмосфері є науковою основою санітарного контролю якості повітряного басейну населених місць. ГДК покладені також в основі встановлення величин гранично допустимих викидів (ГДВ), які мають забезпечувати на практиці дотримання вимог гігієнічних нормативів. ГДВ встановлюються для кожного стаціонарного джерела викидів на рівні, за якого ці викиди не призведуть до перевищення ГДК відповідних речовин в повітрі. Проте норми ГДВ порівняно з ГДК вважаються другорядними. Там, де їх дотримання потребує істотних капіталовитрат, застосовують нормативи тимчасово узгоджених викидів (ТУВ).
Іноді разом із ГДК встановлюють норми на гранично допус тимі максимальні концентрації (МАК) шкідливих речовин для тих, хто працює з ними. В Європі в системі екологічного нормуван ня встановлена спеціальна одиниця еквіпгокс - одиниця токсично сті (вона дорівнює дії 120 г біхромату натрію на дафнії). Але здебі льшого в державах світу використовують два показники - ГДК і гранично допустиме екологічне навантаження (ГДЕН) на при родні об'єкти.
Крім того, експресним і розрахунковим методами встановлюють орієнтовні безпечні рівні впливу (ОБРВ), які в окремих випадках в цілому хоч і відповідають вимогам ГДК відповідних речовин, але не переходять в ГДК через відсутність методів визначення цих речовин в атмосфері.
Для контролю рівня забруднення повітря конкретною речовиною використовують відношення величини її фактичної конце нтрації до нормативу її ГДК, тобто коефіцієнт забруднення К=С/ГДК. Цей показник обчислюють для всіх забруднюючих речовин. Коли в повітрі знаходиться суміш із речовин, що має властивість ефекту сумації (адитивність) дії кожної із них, то сума їх концентрацій, нормована на їх ГДК, не повинна перевищувати одиниці, тобто С1/ГДК1+С2/ГДК2+...+Сn/ГДКn ≤ 1,0.
До груп шкідливих речовин, що мають ефект сумації їх дії, відносять, як правило, близькі за хімічною будовою і характером впливу на організм людини. Наприклад: діоксид сірки й аєрозоль сарної кислоти; діоксид сірки і сірководень; діоксид сірки і діоксид азоту; діоксид сірки і фенол; діоксид сірки і фтористий водень; діоксид і триоксид сірки, аміак, оксиди азоту; діоксид сірки, оксид вуглецю, фенол і пил конверторного виробництва.
Разом з тим, багато речовин при одночасній присутності в атмосферному повітрі не мають властивості сумації їх дії. Більш того, вони можуть мати властивість посилення або ж послаблення ефекту їх спільної дії.
При санітарно-гігієнічному нормуванні у різних списках нормованих показників хімічного забруднення атмосфери наявні близько 600 речовин, для яких установлені ГДК забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць, більше 1500 видів речовин, що мають безпечний орієнтований рівень впливу забруднюючих речовин в атмосфері населених місць. Приблизно 2100 сполук нормується в гігієнічному відношенні на рівні, сприятливому для проживання людини і приблизно стільки ж речовин (багато з них повторюються) нормується в повітрі робочої зони на іншому, приблизно в 10-100 разів більш високому рівні їх концентрацій.
Санітарно-гігієнічні нормативи встановлені для кількох тисяч сполук, але власне "екологічних" (стосовно живих об'єктів природи) нормативів практично немає. Сучасний екологічний контроль атмосфери практично цілком орієнтований на дотримання тільки гігієнічних нормативів забруднення повітряного середовища і виробничо-технічних нормативів впливу на нього.
Тому для більш глибокого розуміння цієї ситуації фахівцеві, що зіставляє кількість нормованих у повітрі сполук (а їх тисячі), число приладів і методик (а їх сотні) для контролю атмосфери, необхідно розуміти основні принципи вибору пріоритетних забруднюючих речовин з точки зору і моніторингу, і оптимізації набору технічних засобів контролю забруднення атмосферного повітря для вирішення даного завдання.
Санітарно-гігієнічні нормативи постійно піддаються нищівній критиці, оскільки в них не враховано специфіку конкретного регіону, не аналізується вплив складних зв'язків між навколишнім середовищем і суспільством.
Та головним недоліком такого нормування є відсутність єдиної концепції, яка б визначала мету і критерії оцінок стану екосистем для того чи іншого антропогенного еконавантаженння, а також уніфікованих принципів і методів еконормування та чітких вимог до обґрунтування, надійності та періодичності корекції норм і регламентів екобезпеки. Через це частина цих норм методологічно не обґрунтована або має суб'єктивний характер. Немає просторово-часової диференціації та обмежень на використання еконормативів щодо різних природних зон та окремих її компонентів, достатніх емпіричних даних і дієвих процедур екологічної діагностики стану довкілля, репрезентативних математичних моделей, організаційних і матеріально-технічних умов для проведення науково-дослідних робіт з проблем забезпечення екологічної безпеки й екологічного нормування.
Зауважимо також, що окремі види норм недостатньо пов'язані між собою і нерідко суперечать одна одній, оскільки вони визначені за різними методиками. Серед існуючих норм та підходів лише дуже незначна частка може вважатися екологічними, так як вони встановлені не стосовно екосистем (або їх окремих властивостей), а стосовно допустимих умов господарювання або господарського використання природних ресурсів. До того ж концепція ГДК не гарантує захисту людини від антропогенного забруднення сере довища.
Отже, у концепції застосування ГДК для оцінки якості атмосфери чимало вразливих місць. Так, організм реагує не лише на конкретну забруднюючу речовину окремо, а. перш за все, на суміш забруднюючих речовин у цілому. І саме склад цієї суміші є основним чинником її сукупної дії. Проте такі комплексні нормативи практично відсутні, оскільки кількість комбінацій забруднюючих речовин дуже велика, а встановлення ефекту їх сукупної дії справа нелегка.
Визначення кількості забруднюючих речовин одержують, як правило, при одноразових обліках, оскільки безперервний контроль досить дорогий. До того ж добова і сезонна динаміки при обліках не вивчаються. Не випадково саме тому підприємства намагаються зробити основний обсяг викидів шкідливих речовин саме вночі.
Крім того ГДК встановлюються на основі дослідів над тваринами і часто вони недостатньо обrрунтовані. Не випадково ж нормативи ГДК в одній країні можуть дуже сильно відрізнятися від ГДК в іншій. До того ж ГДК мало диференційовані і не враховують особливостей оцінки стану здоров’я людини.
3.3 Державна система моніторингу
водних об'єктів
- створення всесвітньої мережі станцій моніторингу;
- розроблення єдиної методики відбору й аналізу проб води;
- здійснення контролю за точністю даних;
- використання сучасних автоматизованих систем збору, збереження та поширення інформації;
- організацію підвищення кваліфікації фахівців;
- підготовку методичних матеріалів і довідників;
- забезпечення необхідним устаткуванням (в окремих випадках).
Її складовою частиною є програма щодо проблем водних ресурсів – ГСМНС/(Вода). Вона складається з чотирьох спеціалізованих підсистем: Програма з навколишнього середовища (ЮНЕП), Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ), Всесвітня метеорологічна організація (ВМО) і Організація Об'єднаних Націй з питань освіти, науки і культури (ЮНЕСКО).
Завданнями програми ГСМНС/(Вода) є:
- моніторинг поширення і трансформації забруднюючих речовин у водному середовищі;
- оповіщення про серйозні порушення стану водних об'єктів;
- нагадування урядам про необхідність вживання заходів щодо охорони, відновлення і поліпшення водного середовища.
Державна служба спостережень і контролю стану поверхневих вод суші у нашій країні існує з 1972 року. Її організаційна структура будувалася за ієрархічним принципом: первинний пункт спостереження → регіональний пункт спостереження і збору даних → головний центр збору і аналізу інформації. Служба мала три рівні: станції спостережень первинних пунктів; територіальні і регіональні центри та центри вищого рівня Гідрометеоцентру й інших головних центрів (НДІ). Інформація цієї служби в обробленому і систематизованому вигляді була наведена в кадастрових виданнях, наприклад, “Щорічні дані про склад і якість поверхневих вод суші” (гідрохімічні та гідробіологічні показники).
У рамках цієї держаної системи служба спостережень і контролю стану поверхневих вод суші здійснювала облік поверхневих вод суші за якісними показниками. Основні вимоги до мережі гідрохімічного обліку вод такі:
- узгодження і ув'язування мережі пунктів (створів) гідрохімічних спостережень з розміщенням на них водокористувачів, особливо з водоємними виробництвами;
- достатня кількісна і необхідна повнота просторового охоплення водних об'єктів мережею спостережень для забезпечення одержання відповідної інформації про якість поверхневих вод, що забираються водокористувачами, а також даних про зміну якості води в результаті водокористування;
- достатня частота спостережень у часі;
- строге ув'язування переліку обумовлених забруднюючих речовин і показників забруднення у воді водойми чи водотоку зі специфікою складу стічних вод, що скидаються у даний водний об'єкт основними водокористувачами.
Державному обліку та введення в державний водний кадастр підлягають усі без винятку водні об'єкти єдиного державного фонду. До них належать:
- води рік, озер, водоймищ та інших поверхневих водойм і водних джерел, враховуючи води каналів і ставків;
- льодовики і підземні води;
- внутрішні моря та інші внутрішні морські води;
- територіальні води (територіальне море).
Державний водний кадастр (ДВК) - це систематизоване зведення даних про водні ресурси країни. Він містить кількісні та якісні показники, дані реєстрації водокористувачів та обліку використання водних ресурсів. Ведення ДВК передбачене “Водним законодавством України”. Його роботу регламентує “Порядок ведення державного водного кадастру”, затверджений постановою КМУ №269 від 29.02.96 р. Основним завданням ДВК є забезпечення користувачів необхідними даними про водні ресурси, водні об'єкти, режим, якість і обсяги використання природних вод та дані про водокористувачів. Ця частина ДВК має таку структуру: поверхневі води (ріки і канали, озера і водойми, якість вод суші, селеві потоки, льодовики, моря та гирла рік); підземні води; використання вод. Кожен із цих розділів, у свою чергу, поділяється на три типи: каталожні дані (разове видання): щорічні дані (щорічне видання); багаторічні дані (видаються один раз у 5 років).
У рамках цієї служби здійснюються такі види спостережень за якістю поверхневих вод:
- спостереження за рівнем забруднення поверхневих вод за фізичними, хімічними, гідрологічними і гідробіологічними показниками у режимних пунктах;
- спостереження, призначені для вирішення спеціальних завдань.
Кожний з цих видів спостережень базується на попередніх (рекогносцирувальних) спостереженнях і дослідженнях на водних об'єктах чи їх ділянках та на систематичних спостереженнях на водних об'єктах в обраних пунктах.
Основні завдання систематичних спостережень за якістю поверхневих вод можна сформулювати так:
- систематичне одержання як окремих, так і усереднених у часі і просторі даних про якість води;
- забезпечення господарських органів та зацікавлених організацій систематичною інформацією і прогнозами щодо зміни гідрохімічного режиму та якості води водойм і водотоків, а також екстреною інформацією щодо змін забруднення води.
Порядок організації і проведення спостережень у пунктах режимних робіт визначені Держстандартом (ДСТ 17.1.3.07–82) і відповідними методичними вказівками.
До завдань спеціальних спостережень і досліджень, обумовлених у кожному конкретному випадку, належать:
- встановлення закономірностей процесів самоочищення;
- визначення впливу на якість води накопичених у донних відкладеннях забруднюючих речовин;
- складання балансів хімречовин водойм чи ділянок водотоків;
- оцінка винесення хімречовин через замикаючі створи рік;
- оцінка винесення речовин з колекторно-дренажними водами.
Державний моніторинг водних об'єктів України (далі по тексту ДМВ) – це система служб спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження та аналізу інформації про стан поверхневих водних об'єктів, прогнозування їх екологічних змін і розроблення науково-обrрунтованих рекомендацій для запобігання негативним змінам у водному середовищі та для дотримання вимог екологічної безпеки щодо нього.
Об’єктами ДМВ згідно з “Порядком здійснення державного моніторингу вод” є водне середовище та скиди забруднюючих речовин у водні об'єкти. Для цього встановлені списки забруднюючих речовин, показників та речовин, які використовуються під час проведення моніторингу вод.
Мета ДМВ полягає в забезпеченні одержання первинних даних про склад та обсяги викидів домішок в поверхневі водні об'єкти, узагальнених даних про рівень забруднення на певній території за певний проміжок часу, показників стану й якості та оцінок небезпечності забруднення водного басейну.
Правові засади щодо діяльності системи ДМВ України викладені в державних законодавчих документах: Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища” №1268-12 від 26.06.91 р. із змінами, внесеними згідно із Законом України №1807-14 від 08.06.00 р.; “Положення про державну систему моніторингу довкілля”, затверджене постановою КМУ №391 від 30.03.98 р. із змінами, внесеними згідно з постановою КМУ №1763 від 24.09.99 р. і постановою КМУ №528 від 16.05.01 р.; “Порядок здійснення державного моніторингу вод”, затверджений постановою КМУ №815 від 20.07.96 р.; НД. “Методичні рекомендації з підготовки регіональних та загальнодержавних програм моніторингу довкілля”, затверджені наказом Мінекоресурсів України №487 від 24.12.01, інші державні законодавчі акти та Укази президента.
Водне середовище є одним із життєво важливих елементів. Його охорону забезпечують основні державні законодавчі акти: Конституція України, Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища”, Закон України “Про охорону водного середовища”, “Порядок ведення державного водного кадастру”, “Водний кодекс України”, “Порядок здійснення державного моніторингу вод”, “Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами”, “Правила охорони внутрішнього моря і територіальних вод від забруднення та засмічення”, “Інструкція про порядок розроблення та затвердження гранично допустимих скидів речовин у водні об’єкти”, “Перелік найбільш поширених і небезпечних забруднюючих речовин, викиди яких у водне середовище підлягають регулюванню” та інші.
Управління у сфері охорони водного середовища здійснюють: Кабінет Міністрів України, уряд Автономної Республіки Крим, Міністерство екології і природних ресурсів України, Міністерство охорони здоров’я України, місцеві органи державної виконавчої влади та інші державні органи. Вони проводять стандартизацію і нормування у галузі охорони водного середовища.
Державні стандарти є обов'язковими для виконання. Вони визначають поняття й терміни, режим використання й охорони водного середовища, методи контролю за його станом, вимоги щодо запобігання негативному впливу на екологічний стан водних об'єктів.
Порядок здійснення державного моніторингу вод
Державний моніторинг водного середовища України здійснюється згідно з “Порядком здійснення державного моніторингу вод”, затвердженим Постановою КМУ №815 від 20.07.96 р. (далі по тексту Порядок).
Цей документ встановлює основні вимоги до організації державного моніторингу вод, до взаємодії міністерств і відомств під час його проведення, до забезпечення органів державної виконавчої влади інформацією для прийняття рішень, пов'язаних із станом водного фонду України. Загальні положення щодо моніторингу водного середовища зводяться до наступних.
Державний моніторинг вод здійснюється з метою забезпечення збирання, оброблення, збереження та аналізу інформації про стан вод, прогнозування його змін та розроблення науково обrрунтованих рекомендацій для узвалення рішень у галузі використання і охорони вод та відтворення водних ресурсів. Він є складовою частиною державної сис теми моніторингу навколишнього природного середовища України. Моніторинг здійснюється за предметними напря мами кількості та якості вод.
До об'єктів державного моніторингу вод належать:
- поверхневі води;
- природні водойми (озера), водотоки (річки, струмки);
- штучні водойми, канали та інші водні об'єкти;
- підземні води та джерела;
- внутрішні морські води та територіальне море;
- виключна (морсь ка) економічна зона України;
- джерела забруднення вод, враховуючи зворотні води, аварійні скидання рідких продуктів і відходів, втрати продуктів і матеріалів при видобуванні корисних копалин у межах акваторій поверхневих вод, внутрішніх морських вод, територіального моря і виключної (морської) економічної зони України та відходів, води по верхневого стоку із сільськогосподарських угідь, фільтрації забруд нюючих речовин з технологічних водойм та сховищ, масовий розви ток синьо-зелених водоростей;
- надходження шкідливих речовин з донних відкладень (вторинне забруднення) та інші джерела забруднення, щодо яких можуть здійснюватися спостереження.
До суб'єктів державного моніторингу вод належать Мінекобезпеки, Державна санітарно-епідеміологічна служба, Держводгосп, Держкомгеології, Держкомгідромет, Держжитлокомунгосп, їх органи на місцях та організації, що входять до сфери уп равління цих міністерств і відомств. НКАУ забезпечує суб'єкти ДМВ наявною архівною та оперативною аерокосмічною інформацією дис танційного зондування Землі на території України.
Результатом роботи ДМВ є інфор мація, у тому числі:
- первинна інформація (дані спостережень), яку одержують суб'єкти державного моніторингу вод в результаті спостережень;
- узагальнені дані щодо певного проміжку часу та території;
- індекси і комплексні показники, узагальнені за параметрами;
- оцінки стану вод та джерел негативного впливу на них;
- прогнози стану вод водних об'єктів і його змін;
- науково обґрунтовані рекомендації, необхідні для ухвалення управлінських рішень у галузі природоохоронної діяльності.
Інформація, здобута і оброблена суб'єктами державного моніторингу вод, є офіційною.
Оцінки, прогнози та рекомендації для ухвалення рішень, пов'язаних із станом водного фонду, згідно з Порядком подаються:
- на національному рівні - Кабінету Міністрів України;
- на регіональному рівні - Уряду Автономної Республіки Крим, обласних, Київської і Севастопольської держадміністраціяй.
Водокористувачі, які згідно із законодавством зобов'язані вести спостереження за якістю і кількістю скинутих у водні об'єкти зво ротних вод і забруднюючих речовин, а також за станом водних об'єктів у місцях скидів (крім підприємств водопровідно-каналізаційного господарства), не належать до суб'єктів ДМВ. Їх інформація визнається як допоміжна порівняно з інформацією суб'єктів ДМВ і задучається до складу офіційної лише після перевірки та підтвердження її вірогідності.
Для здійснення моніторингу вод розробляються національні, регіональні, відомчі та локальні програми моніторингу вод, в яких визначаються мережі пунктів, показники і режими спостережень для водних об'єктів та джерел забруднення вод, а також регламен ти передавання, оброблення та використання інформації. Програми моніторингу вод розробляються суб'єктами ДМВ і коригуються в міру потреби Міжвідомчою комісією ведення державного моніторингу вод.
Організація і координація державного моніторингу вод у плані взаємодії суб'єктів ДМВ здійс нюється Мінекобезпеки.
Для вирішення поточних питань, пов'язаних із здійсненням де ржавного моніторингу вод, Мінекобезпеки разом з іншими суб'єктами ДМВ утворює постійнодіючу Міжвідомчу комісію ведення державного моніторингу вод. Положення про Міжвідомчу комісію ведення ДМВ затверджує Мінекобезпеки.
Суб'єкти ДМВ удосконалюють та ство рюють у своєму складі спеціальні служби, що здійснюють державний моніторинг вод.
Державний моніторинг вод за призначенням поділяється на:
- фоновий моніторинг (на водних об'єктах у місцях їх мінімального опосередкованого антропогенного навантаження);
- загальний моніторинг (складається з моніторингу на дер жавній мережі пунктів спостережень, моніторингу антропогенного впливу на водні об'єкти, моніторингу водних об'єктів у місцях їх використання та спеціальних видів моніторингу);
- кризовий моніторинг (здійснюється у зонах підвищеного ри зику та у зонах впливу аварій і надзвичайних ситуацій).
Фоновий моніторинг здійснюється шляхом систематичних спостережень на водних об'єктах, які не зазнають прямого антропо генного впливу, з метою одержання інформації для оцінок і прогно зування змін стану водних об'єктів внаслідок промислової та госпо дарської діяльності. Фоновий моніторинг поверхневих і внутрішніх морських вод та вод територіального моря і виключної (морської) економічної зони України здійснює Держкомгідромет, а підземних вод - Держ комгеології.
Загальний моніторинг здійснюється з метою виявлення фак тичного стану водних об'єктів, вироблення та ухвалення рішень з ефективного використання, охорони та відтворення водних ресурсів. Моніторинг на державній мережі пунктів спостережень здійс нюють для поверхневих вод - Держкомгідромет, для підземних вод - Держкомгеології.
Моніторинг антропогенного впливу на водні об'єкти здійснюється шляхом проведення систематичних спостережень за джерелами за бруднення вод та якісним станом водних об'єктів у місцях впливу цих джерел. Моніторинг антропогенного впливу на поверхневі та внутрішні морські води, а також води територіального моря і виключної (морської) економічної зони України здійснюють Мінекобезпеки, Держ комгідромет і підприємства водопровідно-каналізаційного господар ства, а впливу на підземні води - Держкомгеології.
Моніторинг водних об'єктів у місцях їх використання здійснюється для господарських і культурно-побутових потреб, за бору питної та технічної води, рекреації тощо.
З метою визначення придатності води до використання Держводгосп здійснює моніторинг якості води водних об'єктів у ра йонах водозаборів комплексного призначення, систем водогосподарського міжгалузевого та сільськогосподарського водопо стачання за радіологічними і хімічними показниками.
Моніторинг дотримання санітарних норм хімічних, бак теріологічних і радіологічних показників водних об'єктів, які вико ристовуються для питних і культурно-побутових потреб, здійснює державна санітарно-епідеміологічна служба МОЗ.
З метою отримання систематичної інформації про якість води Держводгосп та підприємства водопровідно-каналізаційного госпо дарства (після споруд водопідготовки) здійснюють моніторинг якості води в районах питних водозаборів за хімічними і біологічними по казниками.
Спеціальні види моніторингу вод містять спостереження на озе рах і водосховищах з науковою метою, для охорони водних екоси стем та виконання зобов'язань, що випливають із міжнародних до говорів України. Моніторинг озер і водосховищ містить моніторинг антропоген ного впливу на них і спостереження за переформуванням берегів та гідрогеологічним режимом прибережних територій. Цей моніторинг здійснюють Держводгосп і Держкомгідромет. Моніторинг охорони водних екосистем здійснює Мінекобезпеки.
Моніторинг транскордонного перенесення забруднюючих речо вин здійснюють Держкомгідромет і Мінекобезпеки.
Кризовий моніторинг водних об'єктів здійснюється шляхом систематичних, частіших і додаткових спостережень за кількісними й якісними параметрами водних об'єктів у зонах підвищеного ри зику як на стаціонарній державній мережі пунктів спостережень, так і на тимча совій мережі, що встановлюється під час виникнення несанкціо нованих і аварійних забруднень чи стихійного лиха з метою опові щення та для розроблення оперативних заходів щодо ліквідації їх на слідків та захисту населення, екосистем і власності.
Кризовий моніторинг здійснюють:
- за витратами та рівнем води водних об'єктів під час загрози чи виникнення значних паводків і повеней та на морських гирлових ді лянках річок;
- за гідрометеорологічними параметрами, гідрохі мічними і гідробіологічними показниками якості поверхневих і внут рішніх морських вод, а також вод територіального моря і виключної (морської) економічної зони України на державній мережі пунктів спостережень - Держкомгідромет;
- за рівнями забрудненості поверхневих і внутрішніх морських вод, а також вод територіального моря і виключної (морської) економіч ної зони України у зонах підвищеного ризику та у районах об'єктів, що стали причиною несанкціонованого скиду чи аварійного забруд нення - Мінекобезпеки;
- за рівнями забрудненості підземних вод (якщо надзвичайна екоситуація може вплинути на їх якість) - Держкомгеології;
- за рівнями забрудненості поверхневих вод у районах водозаборів у зоні впливу аварійних забруднень та додатково у місцях, які забезпечують інформацію для прогнозування поширення аварійних забруднень - Держводгосп;
- за рівнями забрудненості вод у районах водозаборів, що знаходяться в зоні впливу аварії, стихійного лиха, катастрофи - держав на санітарно-епідеміологічна служба МОЗ.
Суб'єкти ДМВ зобов'язані безтермі ново зберігати первинну інформацію про стан вод і безкоштовно на давати дані спостережень, а також розрахункову інформацію на за пит інших суб'єктів державного моніторингу та державних ор ганів згідно з програмами моніторингу вод, зазначеними у цьому Порядку.
Прогнозування стану водних об'єктів та його змін здійсню ється шляхом математичного моделювання кількісних і якісних по казників води цих об'єктів з метою розроблення рекомендацій щодо здійснення заходів для запобігання можливим негативним змінам та поліпшення існуючого стану цих об'єктів.
Прогнозування змін стану водних об'єктів здійснюють:
· Мінекобезпеки (МЕБ) - прогнозування змін якісного стану води річок при існуючих та очікуваних скиданнях зворотних вод, виявлення на цій основі найнебезпечніших джерел забруднення вод, а також підготовка рекомендацій щодо їх усунення; прогнозу змін якісного і кіль кісного стану поверхневих та підземних джерел централізованого господарсько-питного водопостачання у районах водозаборів; прогнозування тенденцій змін стану внутрішніх морських вод та вод територіального моря і виключної (морської) економічної зони України;
· Держкомгідромет - прогнозування рівнів (витрат) води у річках та очікуваного притоку води до водосховищ; прогнозування очікуваних рівнів (витрат) води у річках під час проходження пове ней і паводків та видачу відповідних попереджень, характеристик льодового режиму на річках та водосховищах;
· Держводгосп і Держкомгідромет - прогнозування змін якісного і кількісного стану вод та геоморфології озер і водосховищ, виявлен ня головних причин (джерел) погіршення стану цих об'єктів та розроблення рекомендацій щодо їх усунення;
· Держкомгеології - прогнозування змін рівнів та якості під земних вод, виявлення основних причин негативних змін і розроб лення рекомендацій щодо їх усунення.
Суб'єкти ДМВ проводять спостережен ня за програмами моніторингу вод і подають Мінекобезпеки інформацію:
- на національному рівні - відповідно до порядку і періодичності, визначених у Постанові Ради Міністрів УРСР від 28.04.90 р. №100 "Про порядок і періодичність обнародування відомостей про екологічну, в тому числі радіаційну обстановку та стан захворюва ності населення";
- на регіональному рівні - у такому порядку:
- дані спостережень поверхневих вод за фізичними та хімічними показниками - щомісячно;
- узагальнені дані, індекси і комплексні показники для поверх невих, підземних та морських вод за минулий рік - до 15 березня наступного року.
Органи МЕБ щомісячно здійснюють аналіз інформації, оцінюють стан водних об'єктів на підвідомчій їм тери торії та готують рішення про вжиття необхідних заходів щодо поліпшення цього стану. У разі надзвичайної ситуації, спричиненої аварією, катастро фою, стихійним лихом, епідемією, епізоотією, епіфітотією, великою пожежею, застосуванням засобів ураження, що призвели або можуть призвести до людських і матеріальних втрат, уся інформація про аварійне забруднення вод є екстреною і повинна негайно надаватися суб'єктами ДМВ Штабові Цивільної оборони відповідного рівня для оповіщення в установленому порядку, орга нам МЕБ та державній санітарно-епідеміологічній службі МОЗ на місцях.
У разі екстремально високого рівня забруднення вод, що без посередньо не викликає порушення нормальних умов життя і діяльності людей, уся інформація про ці випадки є першочерговою і повинна терміново надаватися суб'єктами ДМВ органові Мінекобезпеки відповідного рівня.
Критерії визначення екстремально високого рівня забруднення вод встановлює Мінекобезпеки разом з МОЗ.
Суб'єкти державного моніторингу вод щорічно подають Мінекобезпеки власні оцінки стану вод та прогнози його змін, а також рекомендації, необхідні для ухвалення рішень.
Щорічно Мінекобезпеки і його органи на місцях готують уза гальнені оцінки стану вод та прогнози його змін, а також рекомен дації, необхідні для ухвалення рішень, і подають їх відповідним ор ганам державної виконавчої влади у вигляді розділів до національної (на державному рівні) або регіональної (на регіональному рівні) до повідей про стан довкілля в Україні.
Удосконалення та розвиток державного моніторингу вод передбачає, що суб'єкти ДМВ постійно удосконалю ють його здійснення з метою забезпечення повноти, вірогідності та своєчасності офіційної інформації про стан вод, ант ропогенні навантаження на них та про вплив стану вод на екосистеми і здоров'я населення. З цією метою суб'єкти державного моніторингу вод повинні здійс нювати заходи щодо:
- забезпечення методиками надійного визначення показників складу і властивостей води на рівнях установлених нормативів, зок рема, гранично допустимих концентрацій;
- методичної узгодженості спостережень і розрахунків, порівнян ності інформації різних відомств;
- уніфікації методик спостережень, вимірювань та аналізів;
- удосконалення й уніфікації засобів, приладів, систем кон тролю;
- оптимізації мережі спостережень, складу показників, що визначаються, та періодичності їх визначення;
- розроблення комплексних оцінок стану вод, моделей прогнозування та алгоритмів підтримки рішень;
- розроблення комп'ютерних технологій, створення розподіленого міжвідомчого банку даних за розділом "Моніторинг вод";
- створення національного, регіональних і локальних центрів моніторингу вод як складових відповідних центрів державної систе ми моніторингу навколишнього природного середовища.
Спостереження за станом водного об'єкта здійснюються від повідно до загального переліку показників, до якого входять:
- показники кількості водних ресурсів та їх зміни;
- показники якості вод і нормативів екологічної безпеки водокористування, санітарні норми, рибогосподарські норми;
- екологічний норматив і категорії якості води водних об'єктів.
Спостереження за джерелами негативного впливу на екологічний стан водних об'єктів здійснюються відповідно до загального пере ліку показників, до якого входять:
- показники використання водних ресурсів, враховуючи забір води та скидання зворотної води до водних об'єктів;
- показники, що використовуються під час встановлення нормативів гранично допустимого скидання;
- показник рівня токсичності зворотних вод;
- показники стану ґрунтових вод у межах впливу полігонів захоронення твердих побутових відходів;
- інші показники негативного впливу на водні об'єкти.
Під час здійснення моніторингу вод визначаються пе реліки пріоритетних показників стану водних об'єктів та показників негативного впливу, які в міру потреби коригуються Міжвідомчою комісією ведення державного моніторингу вод.
Просторова та часова організації ДМВ, зокрема мережі пунктів спостережень та поділ цих пунктів за категоріями, розроблення регламентів і технології передачі інформації визначаються суб'єктами ДМВ і коригуються в міру потреби Міжвідомчою комісією ведення держав ного моніторингу вод.
Мінекобезпеки за участю інших суб'єктів ДМВ розробляє довготермінову програму розвитку і мо дернізації моніторингу вод, в якій передбачаються захо ди, зазначені у цьому Порядку.
Для виконання довготермінової програми розвитку і модернізації ДМВ його суб'єкти розробляють відповідно до наданих їм повноважень і подають Мінекобезпеки щорічні плани своєї діяльності у галузі державного моніторингу вод.
Науково-методичне забезпечення ДМВ здійснюють базові наукові установи, визначені його суб'єктами. Наукова діяльність базових установ, пов'язана із здійсненням ДМВ, координуєть ся базовою науковою установою Мінекобезпеки.
Метрологічне забезпечення ДМВ здійс нюють базові установи з метрологічного забезпечення, що визначені його суб'єктами. Метрологічна діяльність базо вих установ, пов'язана із здійсненням ДМВ, ко ординується базовою метрологічною установою Мінекобезпеки.
Аналітичні лабораторії, що здійснюють ДМВ, підлягають обов'язковій атестації згідно з чинним законодавством про метрологію. У цих лабораторіях проводиться також інтеркалібрація.
Розрахункова інформація (узагальнені дані, оцінки, прогнози, рекомендації) для здійснення ДМВ одержується за атестованими математичними моделями та за реєстрованими розрахунковими методиками. Інформація ДМВ обробляється за допомогою сертифікованої про грамної продукції (програмних засобів).
Матеріально-технічне забезпечення ДМВ здійснюється його суб'єктами відповідно до щорічних планів.
Фінансування ДМВ здійснюється за рахунок коштів, передбачених для цієї мети в державному бюджеті, позабюджетних коштів та інших джерел фінансування. Пропозиції про щорічні обсяги фінансування готуються суб'єктами ДМВ, погоджуються з Мінеко безпеки і подаються Мінфіну в установленому порядку.
Організація мережі пунктів спостережень за поверхневими водними об'єктами
Для проведення моніторингу вод суші організовують:
- стаціонарну мережу пунктів спостережень за природним складом і забрудненням поверхневих вод;
- спеціалізовану мережу пунктів для вирішення науково-дослідних завдань;
- тимчасові (експедиційні) мережі пунктів.
В основі організації і проведення спостережень за якістю поверхневих вод лежать такі принципи: комплексність і систематичність спостережень; погодженість термінів їх проведення з характерними гідрологічними ситуаціями; визначення показників якості води єдиними методами.
Дотримання цих принципів досягається встановленням програм контролю (фізичних, хімічних, гідробіологічних і гідрологічних показників) та періодичністю проведення контролю, виконанням аналізу проб води за єдиною методикою, що забезпечує необхідну точність.
Мережа пунктів гідрохімічних спостережень повинна охоплювати територію досліджуваного басейну у просторі і часі.
У просторі:
- за можливості усі водні об'єкти, розмщені на території досліджуваного басейну;
- усю довжину водотоку з визначенням впливу найбільш великих його приток і джерел скидання стічних вод у нього;
- усю акваторію водойми з визначенням впливу на неї найбільш великих приток і джерел скидання в неї стічних вод.
У часі:
- усі фази гідрологічного режиму (весняну повідь, літню межень, літні й осінні дощові паводки, льодостав, зимову межень);
- різні за водністю роки (багатоводні, середні і маловодні);
- добові зміни хімічного складу води;
- катастрофічні скидання стічних вод у водні об'єкти.
Первинним функціональним складовим елементом в системі організації МДВ є пункти спостережень. Саме результати їх роботи забезпечують всю подальшу роботу цієї системи.
Під пунктом спостережень слід розуміти місце на водоймі чи водотоці, у якому виконують комплекс робіт для одержання даних про якість води. Пункти спостережень організовують, у першу чергу, на водоймах і водотоках, що мають велике народногосподарське значення, та тих, що зазнають значного забруднення промисловими, сільськогосподарськими чи господарсько-побутовими стічними водами. На незабруднених водоймах і водотоках (умовно чистих) чи їх ділянках створюють пункти для фонових спостережень.
Пункти спостережень організовують у районах:
- розміщення промислових центрів та інших міст і великих селищ, стічні води яких скидаються у водойми і водотоки;
- скидання стічних вод окремо великими промисловими підприємствами, територіальними виробничими комплексами та організованого скидання сільськогосподарських стічних вод;
- місць нересту і зимівля цінних видів промислових організмів;
- пригребльових ділянок рік, важливих для рибогосподарства;
- перетинання ріками державних кордонів;
- замикаючих створів великих і середніх рік;
- гирлах забруднених приток великих водойм і водотоків.
Для вивчення природних процесів і визначення фонового стану води водойм і водотоків пункти спостережень створюють також на не підданих прямому антропогенному впливу ділянках, у тому числі на водоймах і водотоках, розміщених на територіях заповідників і національних парків.
У пунктах спостережень організують один чи кілька створів. Під створом розуміють умовний поперечний переріз водойми чи водотоку, у якому виконується комплекс робіт для одержання даних про якість води.
Місцезнаходження створів установлюють з урахуванням гідрометеорологічних і морфологічних особливостей водного об'єкта, розміщення джерел забруднення, кількості, складу і властивостей стічних вод, що скидаються в нього, інтересів водокористувачів і водоспоживачів.
Один створ установлюють на водотоках за відсутності організованого скидання стічних вод в гирлах забруднених притоків, на незабруднених ділянках, на передплотинних ділянках, на замикаючих ділянках, у місцях перетинання державного кордону.
Два створи і більше встановлюють на водотоках за наявності організованого скидання стічних вод. Один з них розміщують вище джерела забруднення (поза впливом досліджуваних стічних вод), інші – нижче джерела (чи групи джерел) скидів в місці повного змішання стоків з водою ріки.
Верхній (перший) фоновий створ встановлюють на 1 км вище першого джерела скидів стічних вод. Хімічний склад води в пробі, відібраної в створі вище джерела забруднення, характеризує фонові показники якості води водотоку в даному пункті.
Порівняння фонових показників з показниками якості води в пробі, відібраної нижче джерела забруднення, дозволяє судити про характер і ступінь забруднення води під впливом джерел забруднення в зоні даного пункту.
Зміна хімічного складу води в пробах, що відібрані на першому посту у створі скидання стічних вод, у порівнянні з пробами, що відібрані у створах, розміщених нижче, дає можливість оцінити здатність водотоку до самоочищення.
Вибір створів нижче джерела забруднення здійснюють з урахуванням комплексу факторів і умов, що впливають на характер поширення ЗР у воді. Необхідно, щоб нижній створ характеризував склад води в цілому у руслі, тобто був розміщений у місці досить повного (>80%) змішання стічних вод з водою водотоку.
На річках, де створ повного змішання знаходиться далеко від джерел забруднення, процес трансформації частини забруднюючих речовин може завершитися до створу повного змішання, і їх вплив на фізичні властивості і хімічний склад води в цьому створі може бути не виявлено.
У цьому випадку створ установлюють, виходячи з інтересів народного господарства, на найближчій ділянці водокористування. На ріках, що використовуються для рибного господарства, такий створ установлюють не далі 0,5 км від місця скидання стічних вод.
За наявності групи джерел забруднення верхній (фоновий) створ розміщують вище першого джерела, нижній – нижче останнього найнижчого. Між створами вище і нижче джерел забруднення можуть бути встановлені додаткові створи, що повинні характеризувати вплив окремих джерел забруднення.
Для спостережень за водоймою в цілому з урахуванням геоморфології берегової лінії й інших факторів установлюють не менше трьох створів (за можливості рівномірно розподілених по акваторії). При контролі окремих забруднених ділянок водойми створи встановлюють з урахуванням умов водообміну у водоймі.
На водоймах з інтенсивним водообміном (коефіцієнт водообміну більше 5 разів на рік) розміщення створів аналогічно до їх розміщення на водотоках: один створ установлюють на 1 км вище джерела забруднення поза зоною його впливу, а інші створи (не менше двох) - нижче джерела на відстані 0,5 км від місця скидання стоків і безпосередньо за зоною забруднення.
На водоймах з помірним водообміном (коефіцієнт водообміну від 0,1 до 5 разів на рік) і уповільненим (до 0,1 разу на рік) водообміном один створ установлюють поза зоною впливу джерела (чи групи джерел) забруднення, другий створ поєднують з місцем скидання стічних вод, а всі інші створи (не менше двох) розміщують паралельно до другого по обидва його боки на відстані 0,5 км від місця скидання стічних вод і безпосередньо за межею забрудненої зони.
У створі може бути не одна, а кілька точок пробовідбору води, розміщених по лінії створу від берега до берега. До того ж в кожній точці пробовідбору відбір проб може здійснюватися як на поверхні води, так і в глибині, тобто по вертикалі вглиб на певних горизонтах від поверхні води.
Кількість вертикалей у створі на водоймі визначається шириною зони забруднення: першу вертикаль розміщують на відстані не далі 0,5 км від місця скидання стічних вод від берега, а останню - безпосередньо за межею зони забруднення.
Кількість вертикалей у створі на водотоці визначається умовами змішання річкових вод із стічними водами чи водами притоків. За неоднорідності хімічного складу в створі встановлюють не менше трьох вертикалей (на стрижні і на відстані 3–5 м від берегів). При однорідності хімічного складу - одну вертикаль (на стрижні ріки).
Кількість горизонталей на вертикалі визначається глибиною водойми чи водотоку в місці виміру. При глибині до 5 м встановлюється один горизонт (на поверхні – у 0,2–0,3 м від поверхні води влітку або на нижній поверхні льоду взимку). При глибині від 5 до 10 м – два (на поверхні та на 0,5 м від дна), а при глибині більше 10 м - три (додатково ще проміжний, розміщений на половині глибини).
Усі пункти спостережень за якістю води водойм і водотоків поділяють на 4 категорії, обумовлені частотою і детальністю програм спостережень. Призначення кількості і місць розташування пунктів контролю визначаються правилами спостережень за якістю води водойм і водотоків.
Пункти першої категорії розміщують на середніх і великих водоймах і водотоках, що мають важливе народногосподарське значення, зокрема: у районах міст із населенням понад 1 млн жителів; у місцях нересту і зимівлі особливо цінних видів промислових риб; у районах повторюваних аварійних скидів забруднюючих речовин; у районах організованого скидання стічних вод із високим рівнем забруднення.
Пункти другої категорії влаштовують на водоймах і водотоках у межах таких ділянок: у районах міст із населенням від 0,5 до 1 млн жителів; у місцях нересту і зимівлі цінних видів промислових риб (організмів); на важливих для рибного господарства передплотинних ділянках рік; у місцях організованого скидання дренажних стічних вод зі зрошуваних сільськогосподарських територій чи промислових стічних вод; при перетинанні ріками державного кордону; у районах із середнім забрудненням води.
Пункти третьої категорії розташовують на водоймах і водотоках у таких місцях: у районах міст із населенням менше 0,5 млн жителів; на замикаючих ділянках великих і середніх рік; в гирлах забруднених приток великих рік і водойм; у районах організованого скидання стічних вод, у результаті чого спостерігається низьке забруднення води.
Пункти четвертої категорії встановлюють: на незабруднених ділянках водойм і водотоків; на водоймах і водотоках на територіях державних заповідників і національних парків.
Види програм спостережень за якістю води
Спостереження за якістю води ведуть за визначеними видами програм, які вибирають залежно від категорії пункту контролю.
Періодичність проведення контролю за гідробіологічними і гідрохімічними показниками встановлюють відповідно до категорії пункту спостережень. При виборі програми контролю враховують цільове використання водойми (водотоку), склад стічних вод, що скидаються, вимоги споживачів інформації.
Спостереження за обов'язковою повною програмою на водотоках здійснюють, як правило, 7 разів на рік в основні фази водного режиму: під час повені – на підйомі, піку і спаді; під час літньої межені – при найменшій витраті і при проходженні дощового паводка; восени – перед льодоставом, а також під час зимової межені. У водоймах якість води досліджують при таких гідрологічних ситуаціях: взимку при найбільш низькому рівні і найбільшій товщині льоду; на початку весняного наповнення водойми; у період максимального наповнення; у літньо-осінній період при найбільш низькому рівні води.
Параметри, визначення яких передбачає повна програма спостережень за якістю поверхневих вод за гідрохімічними і гідрологічними показниками, наведені в табл. 3.5.
Скорочену програму спостережень за якістю поверхневих вод за гідрологічними і гідрохімічними показниками поділяють на три види. Перша програма передбачає визначення витрати води (на водотоках), рівня води (на водоймах), температури води, концентрації розчиненого кисню, питомої електропровідності та візуальні спостереження.
Друга скорочена програма передбачає визначення витрати води (на водотоках), рівня води (на водоймах), температури, рН, питомої електропровідності, концентрації зважених речовин, ХПК, БПК5, концентрації 2–3 забруднюючих речовин (основних для води в даному пункті контролю) і візуальні спостереження.
Третя скорочена програма передбачає визначення витрати води, швидкості течії (на водотоках), рівня води, температури, рН, концентрації зважених речовин, концентрації розчиненого кисню, БПК5, концентрації ЗР та візуальні спостереження.
Таблиця 3.5 - Параметри, що визначаються при повній програмі
контролю за гідробіологічними і гідрохімічними показниками
|
Параметр |
Од. вимірювання |
|
Витрати води (на водотоках) |
куб.м/с |
|
Швидкість течії води (на водотоках) |
м/с |
|
Рівень води (на водоймах) |
М |
|
Візуальні спостереження |
– |
|
Температура |
°С |
|
Колір |
градуси |
|
Прозорість |
см |
|
Запах |
бали |
|
Кисень |
мг/дм куб. |
|
Діоксид вуглецю |
мг/дм куб. |
|
Зважені речовини |
мг/дм куб. |
|
Водневий показник (рH) |
– |
|
Окиснювально-відновний потенціал (Еh) |
мВ |
|
Хлориди (Cl-) |
мг/дм куб. |
|
Сульфати (SO42-) |
мг/дм куб. |
|
Гідрокарбонати (HCO3-) |
мг/дм куб. |
|
Кальцій (Ca2+) |
мг/дм куб. |
|
Магній (Mg2+) |
мг/дм куб. |
|
Натрій (Na+) |
мг/дм куб. |
|
Калій (К+) |
мг/дм куб. |
|
Сума іонів (Sи) |
мг/дм куб. |
|
Амонійний азот (NH4+) |
мг/дм куб. |
|
Нітритний азот (NO2-) та нітратний азот (NO3-) |
мг/дм куб. |
|
Мінеральний фосфор (PO43-) |
мг/дм куб. |
|
Залізо загальне |
мг/дм куб. |
|
Кремній |
мг/дм куб. |
|
БПК5 |
мг О2/дм куб. |
|
ХПК |
мг О/дм куб. |
|
Нафтопродукти |
мг/дм куб. |
|
СПАВ |
мг/дм куб. |
|
Феноли (леткі) |
мг/дм куб. |
|
Пестициди |
мг/дм куб. |
|
Важкі метали |
мг/дм куб. |
Гідрохімічні показники природних вод у пунктах контролю зіставляють із установленими нормами якості води відповідно до мети контролю. Впровадження в систему спостережень за якістю води гідробіологічних методів дозволяє безпосередньо з'ясувати склад і структуру співтовариств гідробіонтів.
Періодичність спостережень за гідрохімічними показниками для пунктів різних категорій наведена в табл. 3.6.
|
Періодичність контролю |
Категорія пунктів спостереження |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
|
|
Щоденно |
Скорочена програма 1 |
Візуальні спостереження |
- |
- |
|
Щоденно |
Скорочена програма 2 |
Скорочена програма 1 |
- |
- |
|
Щоденно |
Скорочена програма 3 |
- |
||
|
В основні фази водного режиму |
Обов’язкова повна програма |
Повна програма спостережень за якістю поверхневих вод за гідробіологічними показниками передбачає:
- дослідження фітопланктону (чисельність клітин, кількість видів, загальна біомаса, чисельність основних груп, біомаса основних груп, кількість видів у групі, масові види, види-індикатори);
- дослідження зоопланктону (чисельність організмів, кількість видів, чисельність груп, загальна біомаса, біомаса основних груп, кількість видів у групі, масові види і види-індикатори);
- дослідження зообентосу (загальна чисельність, загальна біомаса, загальна кількість видів, кількість груп за стандартною розробкою, кількість видів у групі, кількість основних груп, біомаса основних груп, масові види і види-індикатори);
- дослідження перифітону (загальна кількість видів, масові види, частота трапляння, сапробність);
- визначення мікробіологічних показників (загальна кількість бактерій, кількість сапрофітних бактерій, відношення загальної кількості бактерій до кількості сапрофітних бактерій);
- вивчення фотосинтезу фітопланктону і деструкції органічної речовини, визначення співвідношення його інтенсивності до деструкції органічної речовини, вмісту хлорофілу;
- дослідження макрофітів (проективне покриття дослідного майданчика, характер поширення рослинності, загальна кількість і назва домінуючих видів, фенофази, аномальні ознаки).
Скорочена програма спостережень за якістю поверхневих вод за гідробіологічними показниками передбачає дослідження: фітопланктону (загальна чисельність клітин, загальна кількість видів, масові види, види-індикатори сапробності); зоопланктону (загальна чисельність організмів, загальна кількість видів, масові види, види-індикатори сапробності); зообентосу (загальна чисельність груп за стандартною розробкою, кількість видів у групі, кількість основних груп, масові види, види-індикатори сапробності); перифітону (загальна кількість видів, масові види, сапробність, частота трапляння).
Програми і періодичність спостережень за гідробіологічними показниками для станцій різних категорій наведені в табл. 3.7.
Таблиця 3.7 - Періодичність спостережень за гідробіологічними
показниками і види програм
|
Періодичність спостережень |
Періодичність проведення спостережень |
|||
|
I |
II |
III |
IV |
|
|
Щомісячно |
Скорочена програма |
Скорочена програма |
Скорочена програма (контроль у вегетаційний період) |
- |
|
Щоквартально |
Повна програма |
Основні параметри моніторингу поверхневих вод за масштабом об’єкта наведені в табл. 3.8.
Таблиця 3.8 - Основні параметри моніторингу поверхневих вод
Параметр |
Вид моніторингу |
||
|
локальний |
регіональний |
глобальний |
|
|
Площа охоплення, кв.км |
До 100 |
Від 20 до 2·106 |
Від 107 до 108 |
|
Відстань між пунктами відбору, км |
0,01 - 10 |
10 - 500 |
3000 - 5000 |
|
Періодичність досліджуваних процесів |
Від днів до місяців |
Роки |
Десятиліття, століття |
|
Частота спостережень |
Хвилини, год. |
Декада, місяць |
Квартал, рік |
|
Кількість компонентів, що спостерігаються |
Від 3 до 30 |
Від 120 до 1500 |
Від 1 тис. до 1 млн |
|
Точність результатів |
Частки ГДК |
До 30 % |
Відсотки |
|
Оперативність видачі інформації |
У реальному масштабі |
Протягом 1-3 місяців |
Кілька років із дня відбору проб |
Відбір проб для визначення складу і властивостей стічних і технологічних вод та правила їх контролю
Вимоги щодо правил контролю скидання стічних вод і оцінки їх впливу на якість води у водних об`єктах, а також складу і властивостей вод у процесі технологічного використання й очищення в Україні встановлює керівний державний нормативний документ (КНД 211.1.2.008-94). Він поширюється на стічні та технологічні води систем каналізації та технічного водопостачання, враховучи води споруд та устаткування, що діють, реконструються або проектуються.
КНД не поширюється на аварійні скидання.
Викладемо загальні вимоги щодо контролю скидання стічних вод і оцінки їх впливу на якість води у водних об`єктах та складу і властивостей вод у процесі технологічного використання й очищення в Україні. Вони зводяться до наступних.
Контроль стічних вод проводиться з метою визначення відповідності їх складу і властивостей вимогам, встановленим при скиданні вод у водні об’єкти чи системи каналізації.
Контроль технологічних вод проводиться з метою визначення відповідності їх складу і властивостей вимогам, встановленим регламентом експлуатації систем зворотного або послідовного водопостачання. З метою перевірки ефективності роботи очисних споруд проводиться контроль складу і властивостей стічних вод на різних ступенях очищення.
Для оцінки впливу стічних вод на стан природних вод проводиться контроль складу і властивостей вод у водних об`єктах, що приймають стічні води. Скидання стічних вод у водні об`єкти допускається лише за умови дотримання нормативів ГДК речовин у воді водних об`єктів.
Контроль складу і властивостей вод поділяється на державний та відомчий. Державний контроль здійснюється місцевими органами Державної екологічної інспекції Мінекобезпеки України, на яку згідно з Постановою Кабінету Міністрів №925 від 12.11.93 р. покладено здійснення державного контролю в галузі охорони навколишнього природного середовища і раціонального використання природних ресурсів.
Відомчий контроль здійснюється службами охорони навколишнього природного середовища підприємств- водокористувачів (далі - водокористувачі). У разі відсутності такої служби на підприємстві відомчий контроль може здійснювати інша спеціалізована організація, яка має відповідний дозвіл місцевого органу Мінекобезпеки України.
Місцеві органи Державної екологічної інспекції проводять вибірковий контроль складу і властивостей стічних вод та вод водотоків і водойм з метою встановлення достовірності відомчого контролю. Правила контролю наступні.
Водокористувачі здійснюють контроль:
- складу і властивостей стічних вод і їх відповідності визначеним нормам скидання;
- складу і властивостей стічних вод на окремих ланках технологічної схеми очищення і використання вод та їх відповідності технологічним регламентам;
- складу і властивостей вод водного об`єкта, в який скидаються стічні води, і дотримання нормативів якості вод водних об`єктів згідно із встановленим видом водокористування.
Перелік показників складу і властивостей вод, що контролюються, визначається водокористувачем за табл.3.9 та 3.10 згідно з дозволом на спеціальне водокористування і нормативами гранично допустимого скидання ЗР з урахуванням особливостей технології виробництва.
Цей перелік є орієнтовним і використовується тільки підприємствами, що проектуються та вводяться у дію вперше або після реконструкції.
У разі стабільності складу і властивостей стічних вод водокористувач має право виконувати контроль за скороченою програмою, тобто вводити у перелік показників, що контролюються, тільки найбільш характерні для даного виробництва.
Стабільність складу і властивостей стічних вод та перелік показників, що залучаються до скороченої програми контролю, визначаються водокористувачем або на його замовлення компетентною організацією.
Програма |
Показник, параметри |
ПовнаПрограма |
Гідрологічні показники: витрати води, куб.м/с; швидкість течії, м/с (на водотоках); рівень, м (на водоймах) |
Повнапрограма |
Гідрохімічні показники: візуальні спостереження наявності плаваючих домішок та плям на поверхні води; температура, ºС; кольоровість, градуси; прозорість; запах, бали; водневий показник (рН); концентрація розчиненого у воді кисню, мг/л; концентрація завислих речовин, мг/л ; мінералізація (сухий залишок), мг/л ; хімічне споживання кисню, мг/л; біохімічне споживання кисню за 5 діб, мг/л; концентрація біогенних елементів-іонів амонію, нітритів та нітратів, фосфатів, мг/л; концентрація забруднюючих речовин-нафтопродуктів, летких фенолів, іонів та сполук металів, мг/л |
Таблиця 3.10 – Показники поверхневих та стічних вод,
що контролюються при скороченій програмі
|
Скорочена програма |
Гідрологічні показники: витрати води, м/с (на водотоках); рівень, м (на водоймах) |
|
Скорочена програма |
Гідрологічні показники: витрати води, м/с (на водотоках); рівень, м (на водоймах) Гідрохімічні показники: візуальні спостереження наявності плаваючих домішок та плям на поверхні води; температура, ºС; водневий показник (рН); концентрація розчиненого у воді кисню, мг/л; концентрація завислих речовин, мг/л ; хімічне споживання кисню, мг/л; біохімічне споживання кисню за 5 діб, мг/л; концентрація двох-трьох найбільш характерних забруднюючих речовин, мг/л |
З метою підвищення ефективності відомчого контролю стічних та технологічних вод рекомендується впровадження автоматизованих пристроїв вимірювання та об`єднання їх в автоматизовані системи, що дозволяють здійснювати централізований контроль та регулювання скидання стічних вод.
Результати вимірювань заносяться до журналів, на машинограми чи інші носії інформації.
Водокористувачі подають дані про склад і властивості стічних вод та води водних об`єктів до місцевих органів Мінекобезпеки за формами і в терміни, визначені Міністерством статистики.
Місцеві органи Мінекобезпеки України здійснюють оцінку достовірності інформації, що подається водокористувачами.
Згідно з чинним законодавством водокористувач несе відповідальність за повноту і достовірність інформації про склад і обсяг стічних вод, а також про вплив скидання вод на стан водного об`єкта, в який скидаються стічні води.
У місцевих органах Мінекобезпеки створюються інформаційні банки даних, які зберігають дані про якість води водних об’єктів і обсяги та склад домішок, що надходять до контрольних створів.
Вимоги щодо відбору проб з метою подальшого визначення хімічних та фізичних показників складу і властивостей вод викладені у керівному державному нормативному документі (КНД 211.1.0.009-94). Він містить загальні вимоги щодо організації відбору, видів проб, місць, часу та частоти відбору, пристроїв, засобів та посуду для відбору та зберігання проб, реєстрації та транспортування проб, техніки безпеки. Положення цього нормативного документа поширюються на відбір проб стічних та технологічних вод, що підлягають державному та відомчому контролям. Цей керівний документ не поширюється на відбір проб для визначення складу та властивостей вод джерел централізованого господарсько-питного водопостачання.
Місця відбору проб стічних та технологічних вод встановлюються згідно з цим КНД. Перелік показників, що контролюються, а також місця і частота відбору проб поверхневих та стічних вод узгоджуються місцевими органами Мінекобезпеки України за пропозиціями водокористувачів.
Контрольні створи на поверхневих водних об`єктах, де розміщуються пости відбору проб, встановлюються за табл.3.11.
Таблиця 3.11 - Розміщення контрольних створів
|
Тип водного об`єкта |
Джерела забруднення |
Кількість створів |
Розміщення створів |
|
Водойма |
Організоване скидання стоків |
Не менше двох |
У радіусі 0,5 км від місця скидання стічних вод |
|
Водотік |
Організоване скидання стоків |
Не менше двох |
На 0,5 км вище та нижче місця скидання стічних вод |
У разі зміни сировини, технологічного процесу та в інших випадках, що призводять до зміни складу і властивостей стічних вод, перелік показників, що контролюються, підлягає уточненню водокористувачем і додатковому узгодженню місцевими органами Мінекобезпеки України. На водних об`єктах і в системі водовідведення водокористувачі зобов’язані обладнати місця для пробовідбору (в т.ч. і за територією підприємства) для працівників органів контролю.
Відбір та зберігання проб води виконується згідно із вказівками КНД 211.1.0.009-94. При цьому для кожного інгредієнта водокористувач повинен мати методики виконання вимірювань, що враховують специфіку конкретних вод, з описом процедури підготовки проб для аналізу. Галузь поширення методик повинна охоплювати весь діапазон вимірювання концентрацій компонента, що аналізується.
Загальні вимоги до відбору проб зводяться до таких:
- відібрана проба повинна з найбільш можливою повнотою репрезентувати показники складу та властивостей об’єкта контролю на даний момент або за певний інтервал часу. Способи відбору та зберігання проб повинні забезпечити сталість складу та властивостей об’єкта контролю в інтервалі часу між відбором проб та їх аналізом;
- програма відбору проб (види проб, місця відбору, періодичність, способи відбору, перелік показників, що контролюються, та інші) визначається поставленою метою.
Систематичний відбір проб для контролю скидів стічних вод проводиться водокористувачем. Для забезпечення контролю діяльності водокористувачів застосовують вибірковий або контрольний відбір проб. Відбір проб здійснюють підрозділи аналітичного контролю органів Мінекобезпеки на місцях.
Назвемо види проб. Згідно з державним керівним документом (КНД) проби поділяються на разові та об’єднані (усереднені). Разові проби використовують місцеві органи Мінекобезпеки під час контролю складу стічних вод та впливу скидання стічних вод на водні об’єкти для встановлення можливого забруднення і ступеня забрудненості об’єкта контролю.
Таке призначення разових проб відповідає міжнародному стандартові ISO 5667/2. Разова проба характеризує склад та властивості води у даному місці на момент відбору. Її отримують однократним відбором усього необхідного для аналізу об’єму води у заданій точці місця відбору.
Об’єднана (усереднена) проба повинна характеризувати склад та властивості води з урахуванням неоднорідності її кількісних та якісних характеристик у часі і просторі. Таку пробу отримують злиттям води кількох разових проб, що були відібрані одночасно у заданих місцях, або одержують об’єднанням разових проб, що взяті в одному місці через задані інтервали часу.
Щодо місця відбору проб можна зазначити таке. Місця відбору проб визначають, базуючись на схемі розміщення та взаємодії об’єктів контролю з урахуванням їх особливостей та мети контролю. Вода у місці відбору проб повинна добре перемішуватися. Якщо це не виконується, то відбирають проби у різних за глибиною місцях з відповідним усередненням за об’ємом.
Місця відбору проб окремих потоків мають бути розміщені перед ділянками змішування, поза зонами можливого впливу підпору. Вони повинні мати пристрої та стаціонарне обладнання для відбору проб води. Місця відбору проб для стічних вод повинні бути обладнані водокористувачами засобами реєстрації вимірювання витрат. Доцільно мати автоматичні пробовідбірні пристрої та засоби вимірювання витрат. Час та частоту відбору проб встановлюють відповідно до мети контролю з урахуванням особливостей об’єктів контролю на основі наявних або спеціально одержаних щодо неоднорідності складу та властивостей вод об’єкта контролю. Відбір проб водокористувачем повинен здійснюватися з частотою, що дозволяє контролювати неоднорідність складу або властивостей вод у встановлених межах з прийнятою ймовірністю.
Частоту відбору зменшують до одного разу за період контролю, якщо значення показників складу та властивостей вод у заданому місці відбору стабільні за часом, не виходять за встановлені або нормативні значення допустимих розбіжностей величин показників. Якщо показник або групи показників вийшли за межі встановлених допустимих розходжень, для з’ясування причин розходжень частоту відбору збільшують.
У період наявних або очікуваних змін складу і властивостей вод об’єкта контролю, що сталися у результаті аварії, повені, ремонту тощо, проби відбирають у 2-3 рази частіше, ніж звичайно, з відповідним коригуванням частоти відбору після стабілізації значень показників, що контролюються.
Час та частоту відбору проб у місцях систематичного відбору періодично коригують з урахуванням одержаних результатів та даних щодо можливих або наявних змін у об’єктах контролю.
Обладнання та способи відбору проб також повинні відповідати певним вимогам. Так, обладнання для відбору проб вручну або автоматично повинне відповідати вимогам ГОСТ 17.1.5.04. Матеріал пробовідбірного обладнання, що контактує з пробою, не повинен змінювати її склад або властивості.
Стаціонарне обладнання пробовідбірних комунікацій у місцях відбору повинне бути проточним, постійної дії, без запірної арматури або мати можливість його очищення від накопичених домішок.
При високій частоті відбору проб застосовують автоматичні пробовідбірники для отримання об’єднаної (усередненої) проби. Об’єм проби при ручному відборі повинен бути принаймні у три рази більшим за об’єм, необхідний для одного визначення усіх показників. При заповненні посуду слід запобігати сильному перемішуванню, розриву струменя або захоплення повітря.
Відбирати проби для визначення завислих речовин, нафтопродуктів, показників БСК та ХСК слід в окремий посуд одноразовим наповненням без переливання. Відбір проб стоячих вод або з відкритих випусків над поверхнею скидання здійснюють за допомогою пристроїв для дистанційного відбору, у т.ч. ручного типу. Особливості відбору проб для визначення конкретних показників подані у відповідних методиках визначення складу та властивостей вод.
Посуд для відбору проб може суттєво впливати на результати. Посуд для відбору та зберігання проб, а також засоби його герметизації не повинні призводити до змін складу або властивостей проб. Завдання відбору, зберігання та транспортування проб задовольняє посуд, виготовлений з хімічно стійких матеріалів. Цей посуд повинен мати маркування, що не змивається.
Реєстрація, зберігання та транспортування проб виконується за певною процедурою. До відібраної проби додається супровідний документ, в якому повинна бути така інформація:
- номер посудини (проби);
- назва проби, мета відбору;
- вид проби (разова, об’єднана) і спосіб її усереднення;
- спосіб відбору;
- пункт та місце відбору;
- дані про обробку проби (фільтрування, відстоювання, консервування тощо);
- дата, час та відомості про особу (осіб), яка відбирала пробу.
Дозволяється вносити в паспорт проби додаткові відомості, що пояснюють та уточнюють попередні, у тому числі: витрату води у місці відбору на момент відбору; показники складу та властивостей, що визначені на місці чи у точці відбору; органолептичні показники та інші.
Зберігання проб допустиме лише у разі неможливості проведення аналізу відразу після відбору. При цьому необхідно враховувати можливі зміни у складі та властивостях проби.
Для збільшення терміну зберігання проби її консервують. При цьому враховують такі вимоги: консерванти даного компонента або групи компонентів не повинні перешкоджати визначенню інших показників; метод консервування проби повинен бути узгоджений з методикою визначення відповідних показників; конкретні засоби консервування та строки зберігання проби беруть відповідно до методики виконання вимірювань.
Посуд з пробами, призначений для транспортування, повинен бути упакований у тару, що забезпечує його непошкодженість. Проби транспортують із додержанням заходів безпеки транспортом, що забезпечує їх непошкодженість та своєчасну доставку.
Обов’язковою вимогою при відборі проб є дотримання техніки безпеки. До відбору проб допускаються особи, що мають підготовку щодо виконання цієї роботи та пройшли відповідний інструктаж. Відбір проб повинен виконуватися в присутності або після повідомлення особи, відповідальної за експлуатацію об’єкта, де встановлені місця відбору.
Місця, призначені для ручного відбору проб, повинні бути обладнані захисними огорожами та мати вільний доступ.
У місцях відбору з підвищеною електронебезпекою слід дотримуватися загальних правил та конкретних інструкцій щодо електробезпеки для даного місця відбору.
Відбір проб у небезпечних місцях (вільні випуски над відкритою водною поверхнею), а також з круч та з колодязів повинен виконуватися групою щонайменше з двох осіб, які забезпечені засобами страхування та рятування. Відбір проб гарячих (понад 80оС) та радіоактивних вод повинен проводитися відповідним обладнанням із застосуванням спецодягу для персоналу.
Відбір проб у небезпечних місцях, де можлива наявність шкідливих або токсичних газів, вогнезаймистих речовин або існує небезпека мікробіологічного чи вірусного характеру, повинен забезпечуватися засобами індивідуального захисту персоналу, який проводить відбір.
Наведомо деякі методи визначення частоти відбору проб. Для цього визначають характеристику неоднорідності (σ02) хімічного складу і властивостей об’єкта контролю у часі за показником А, який визначають у заданій точці місця відбору. Характеристика неоднорідності є дисперсією величини показника у пробах, що регулярно відбираються протягом заданого періоду часу.
ЇЇ обчислюють за формулою
, (3.2)
де Аі - значення показника складу (властивостей), одержане у окремій і-й пробі;
ˉА - середнє арифметичне значення досліджуваного показника, одержане із п проб.
Розрахунок характеристики неоднорідності об’єкта контролю у часі повинен проводитися на основі результатів визначень показника А, отриманих не менше ніж із 30 проб.
Розрахунок частоти регулярного відбору проб відповідно до вимог даного КНД здійснюють за формулою
m = (t ∙ σ02 / ∆)2 , (3.3)
де т - частота відбору або кількість проб за період контролю, необхідна і достатня для визначення показника А у вибраному інтервалі ±∆ (з ймовірністю Р = 0,9);
t - коефіцієнт (з ймовірністю Р = 0,9), що має значення 1,6±0,05 для таких видів розподілу: нормального, рівномірного, експотенційного, трикутного, трапецоїдного та двомодельного;
∆ - встановлене, нормоване або потрібне (наприклад, за умовами виробництва) значення допустимих розходжень показника А (з ймовірністю Р = 0,9).
Для контролю правильності встановлення частоти відбору проб та її коригування у разі необхідності за відомою характеристикою неоднорідності об’єкта контролю σ02 (з ймовірністю Р=0,9) та заданою частотою відбору m розраховують інтервал можливих значень показника Аі за формулою
. (3.4)
У разі виходу чергового значення показника Аі із встановленого довірчого інтервалу з’ясовують причини даного відхилення для прийняття необхідних рішень.
Кожне чергове k-те значення величини досліджуваного показника (Аі+к) слід вводити у розрахунок характеристики неоднорідності об’єкта контролю та коригувати відповідно частоту відбирання, якщо виконується умова │A - ˉA i+k│≤ 1.
Санітарно-гігієнічні нормативи контролю забруднення водного середовища
Контроль і управління якістю води є одним із засобів санітарної охорони від антропогенних забруднень та забезпечення максимальної продуктивності водних екосистем і раціонального використання водних ресурсів.
Санітарно-гігієнічні та екологічні нормативи визначають відповідність якості водного середовища для здоров’я людини і для екосистем, але не свідчать про джерело забруднення, а тим більше не регулюють його діяльність. Вимоги до джерел забруднення визначені у науково-технічних нормативах.
Відповідно до "Санітарних норм і правил" питна вода повинна бути безпечною у радіаційному та епідеміологічному відношеннях за своїм хімічним складом і мати позитивні органо-лептичні властивості. Під якістю води розуміють її склад та властивості, що визначають придатність її використання.
Якість води визначається за такими показниками:
- санітарний (мікробіологічні та паразитарні параметри);
- токсикологічний (безпечність хімскладу води не повинна перевищувати встановлених норм);
- органолептичний (температура, прозорість, колір, запах, смак, жорсткість води).
Для аналізу якості води використовуються такі показники: запах, прозорість, сухий залишок, хлориди, сульфати, зважені речовини, азот амонійний, азот нітратів, розчинний кисень, БПК5, БПКповн., ХПК, АПК, провідні специфічні інгредієнти та їх концентрація для даного створу (водного об’єкта).
Основними стандартними методами контролю стану забруднених вод є визначення хімічних потреб кисню (ХПК) та біологічних потреб кисню (БПК).
ХПК характеризує загальний вміст в забрудненій воді органічних та неорганічних відновників, що реагують з сильними окисниками. Значення ХПК, як правило, виражають в одиницях кількості кисню, що витрачається на окиснення.
БПК – це кількість кисню, необхідна для окиснення органічних речовин, які перебувають в аеробних умовах у результаті процесів, які проходять у забрудненій воді.
При відносній простоті і доступності цих методів неможливо досягти високої точності визначення концентрацій забруднень. Такі сполуки, як піридин, бензин, толуол, не окиснюються і визначити їх вміст в пробі цими методами неможливо.
Забрудненість - це такий стан водного об'єкта, при якому спостерігається відхи лення від норм в бік збільшення вмісту тих чи інших компонентів. Критерієм забрудненості води є погіршення її якості внаслідок зміни її хімічного складу, органолептичних властивостей і вмісту речовин, шкідливих для людей та рослин і тварин, чи підвищення її температури, що несприятливо впливає на життєдіяльність водних організмів
Водоохоронними називають заходи, вжиття яких забезпечує дотримання норм якості води у водоймі. Основна нормативна вимога до якості води у водоймі - це збереження встановлених гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин.
Склад і властивості води у водоймах повинні відповідати нормативам. Ці показники контролюють у створі, закладеному на відстані 1 км вище від найближчого за течією пункту водокористувача (господарсько-питне водопостачання, місця організованого відпочинку, території населеного пункту), а на непроточних водоймах - на відстані 1 км по обидва боки водокористувача. Іноді стічні води скидають у межах міської забудови.
Отже, першим пунктом водокористування в даному випадку є населений пункт. Тому стічні води слід очищати або розбавляти перед скиданням у водойму чи відразу після випускання до встановлених нормативів ГДК.
Лімітуючі показники шкідливості речовин стічних вод установлюють за санітарно-токсикологічним, органолептичним, бактеріологічним та загальносанітарним показниками.
Органолептичні показники визначають за запахом, смаком кольором, кількістю завислих речовин, загальною твердістю, загальною мінералізацією, сухим залишком, рН, вмістом магнію, заліза, хлоридів, сульфатів, нафтопродуктів тощо. Питна вода повинна містити солей не більше 1 г/л і не містити галоген, сульфід чи метан, що надають їй неприємного запаху і смаку. Вміст солей кальцію і магнію зумовлює твердість води. Загальна твердість води має становити 7-10 мг екв./л.
Важливим показником є прозорість води, яка зумовлює інтенсивність фотосинтезу. Прозорість залежить від каламутності води, тобто від вмісту в ній завислих речовин. Водневий пока зник, або концентрація іонів водню (рН), визначає кислотність чи лужність води. При рН=7 вода - нейтральна, при рН<7- кисла і при рН>7 - лужна. Водневий показник повинен бути 6,5 - 8,5.
Токсикологічні властивості води визначають за вмістом азоту (аміаку, нітратів, нітритів), фтору, СПАР (сполук поверхнево- активних речовин), фенолу, ціанідів, міді, свинцю, цинку, нікелю, цезію-137 і стронцію-90. Санітарні показники оцінюють за вмістом розчинного кисню, хімічним споживанням кисню (ХСК) та біологічним споживанням кисню (БСК).
Бактеріологічні показники визначають за вмістом бактерій. Їх поділяють на сапрофітні (не шкідливі) та хвороботворні. Для оцінки якості води користуються мікробним числом (кількість бактерій в 1 см куб. води) або колітитром (об'єм води в кубічних сантиметрах, що припадає на одну кишкову паличку).
Допустимі концентрації радіонуклідів у поверхневих водах встановлюють виходячи з умови, щоб при їх потраплянні в організм щодня впродовж всього життя внутрішнє опромінення, що при цьому виникає, було безпечне для людини. Важкорозчинні радіонукліди, потрапляючи в травний канал, надходять у кров, розносяться по організму, накопичуються у пе чінці, кісткових тканинах, щитовидній залозі.
Наявність пестициду гексахлорану в господарсько-питній воді не повинна перевищувати 0,02 мг/л, а у воді для рибогосподарських цілей його вміст зовсім не допускається.
Для господарсько-питної води ГДК аміаку становить 2 мг/л, тоді як для води рибогосподарського призначення вона у 40 разів менша.
Нафтопродукти належать до слабкоотруйних речовин, але мають різкий запах. Тому в основу обмежень закладають органолептичні властивості води ГДК = 0,3 мг/л. М’ясо риби набуває різкого запаху. Крім того, нафта токсична для ікри, мальків і личинок. Тому у водоймах для розведення риби вміст нафти повинен бути менший 0,05 мг/л.
Гранично допустима концентрація домішок у воді водойм господарського, культурно-побутового призначення (ГДКв) - це така концентрація шкідливих речовин, яка не повинна впливати безпосередньо або опосередковано на організм людини протягом всього життя та на здоров’я майбутніх поколінь і не повинна погіршувати гігієнічні умови водокористування.
ГДК домішок у воді водойм, що використовуються для рибної промисловості (ГДКр) - це концентрація шкідливих речовин, яка не має шкідливого впливу (безпосередньо або опосередковано) на популяції риб або інші водні організми.
У практичній діяльності використовуються різні методи екологічної оцінки якості водних ресурсів.
У випадку потрапляння у воду і-ї речовини розраховують коефіцієнт забруднення
Кі = Сі /ГДКі . (3.5)
Якщо у водойму скидають суміш із кількох речовин з однаковим лімітуючим показником шкідливості, то з урахуванням домішок, що надходять сюди з вищерозміщених випусків, сума коефіцієнтів забруднення не повинна перевищувати 1, тобто (С1/ГДК1+С 2 /ГДК2+С n /ГДК n)= ΣКі≤1.
За сукупністю наявних домішок та іншими показниками забруднення водного об’єкта застосовують інтеграційний показник, який враховує як перевищення ГДК, так і повторюваність цих випадків. Він розраховується в балах за такою схемою:
Кі = Сі/ГДКі; Ні = Nгдк/Nі; Ві = Кі · Ні, (3.6)
де Кі - кратність перевищення ГДК;
Сі - концентрація у воді і-ї забруднюючої речовини;
ГДКі - гранично-допустима концентрація і-ї речовини;
Ні - повторюваність випадків перевищення ГДК;
Nгдк - кількість випадків перевищення ГДК;
Nі - кількість відборів проб на аналізи;
Ві - інтегральний бал оцінки якості водного джерела.
Ступінь допустимого забруднення води у водоймах, що визначається її фізичними властивостями і здатністю до нейтралізації домішок та самоочищення, розглядають як гранично допустиме екологічне навантаження на водойму (ГДН).
Інтенсивне споживання води може призвести до зменшення її ресурсів. Через це можливі ушкодження екосистем або зниження ступеня використання водойм для рибальства і відпочинку. Тому обмеження еконавантаження тільки з погляду потрапляння у воду техногенних забруднень є недостатнім. Для цього необхідно встановлювати нормативи гранично допустимого екологічного навантаження на водойму (ГДЕН).
Відповідно до регламенту водокористування згідно з "Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами" допустиме еконавантаження на водойму (Сд) визначається різницею між установленим нормативним навантаженням та фактично існуючим.
Якщо під нормативним навантаженням розуміти концентрацію деякої речовини (Сн), то можливість її скидання у водойму (Сд) становить Сд = Сн – Сі.
Отже, якщо показники складу і властивостей води у водоймі змінилися в результаті виробничої діяльності та побутового використання і стали непридатними для якогось із видів водокористування, таку водойму вважають забрудненою. Якщо всі домішки не перевищують допустимих нормативів, то водойму вважають незабрудненою.
Проте одного дотримання ГДК недостатньо для забезпечення якості води. Для цього для кожного підприємства встановлюють гранично допустиме скидання (ГДС) шкідливих речовин, тобто таку масу ЗР у стічних водах, що дозволена для відведення з установленим режимом у певному пункті водного об’єкта за одиницю часу (г/с) для забезпечення норм якості води в контрольному пункті (Інструкція про порядок розроблення та затвердження гранично допустимих скидів речовин у водні об’єкти). ГДС визначають за формулою
ГДС = Сст · q , (3.7)
де Сст - max допустима концентрація ЗР в стічній воді, мг/л;
q - витрата стічних вод, м куб./с.
ЗР, які містяться в промислових стоках, здатні окиснюватися в природних водах. Це пов’язано із споживанням розчиненого у воді кисню і може призвести до його нестачі у воді і евтрофікації водойми.
За хімічним складом і кількістю домішок у воді розраховують потребу в кисні на окиснення і визначають ступінь загрози евтрофікації. Для цього використовують показники хімічного (ХСК) і біологічного (БСК) споживання кисню. Їх контролюють санітарні лабораторії підприємств.
ХСК характеризує кількість кисню (млг, г) на один літр води, що потрібна для окиснення водневмісних речовин до СО2, Н2О, і N03, сірковмісних -до сульфатів і фосфоровмісних - до фосфатів.
БСК - це кількість кисню, що витрачається за певний проміжок часу на аеробне біохімічне окиснення нестійких органічних сполук, які містяться у воді. БСК визначають для різних проміжків часу: за 5 діб (БСК 5), за 20 (БСК 20), а також незалежно від часу повного окиснення органіки (БСК повне). Розмірність ХСК і БСК однакова: міліграми кисню на літр води.
Оскільки ХСК визначається як кількість кисню, що витрачається на хімічне окиснення органічних сполук, які містяться у воді, під дією окисників, а БСК визначаються як кількість кисню, що споживається для біохімічного окиснення речовин, які містяться у воді, в аеробних умовах, то, отже, ХСК і БСК можуть розглядатись як міра загрози антропогенної евтрофікації водойми.
237