О.А. Барабанова, И.Н. Безкоровайная, Е.Б. Бухарова [и др.]
Экология: курс лекций
Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 325 с.

Глава 3. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы

Лекция 15. Основы экономики природопользования

15.1. Экономический ущерб от загрязнения природной среды. Показатели загрязнения

Загрязнение природных сред может быть вызвано как техногенными, так и природными процессами, например, подсасывание морской высокоминерализованной воды в береговые водозаборы, загрязнение нефтепродуктами водных объектов в местах естественного выхода нефти на поверхность и др. Типичным примером возникновения новых загрязнителей является процесс эвтрофикации – активного развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей, резко снижающий содержание в воде растворенного кислорода, а в придонной части повышающий концентрацию растворенного в воде сероводорода.

Численно степень загрязнения определяется концентрациями загрязняющих веществ, соответственно в воздушном бассейне, почве, растительности, водных источниках, которые могут быть безопасны для объектов живой природы или приводить к их угнетению и в крайних случаях гибели. Максимальная концентрация загрязняющего вещества в природных средах, которая практически не влияет на состояние природных объектов, получила наименование предельно допустимой концентрации, или ПДК. Для воздушной среды ПДК приводятся в мкг/м³ или мг/м³, а для водной в г/дм³, мг/дм³ или мкг/дм³.

Первоначально ПДК оценивались только по отношению к человеку и его реакции на загрязнители, однако в дальнейшем этот показатель используется и в отношении иных природных объектов: почв, диких животных, рыб, природных ландшафтов в целом.

Учитывая производственные процессы и достаточно сложную и меняющуюся ситуацию с содержанием загрязняющих веществ в воздушной среде промышленных комплексов, городов и поселков, понятие ПДК в отношении человека дифференцировано. В частности, просчитываются такие показатели:

ПДК_рз – предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в рабочей зоне;

ПДК_сс – предельно допустимые средние суточные концентрации;

ПДК_мр – предельно допустимые максимальные разовые концентрации;

К_л – концентрации летальные.

Величины предельно допустимых концентраций определяются экспериментально и утверждаются в качестве нормативов для проектирования сооружений, загрязняющих природные объекты, оценки работы очистных станций и установок и решения многих природоохранных вопросов.

Аналогично воздушной среде, анализируются и концентрации загрязняющих веществ в водных источниках. Здесь могут быть дифференцированы ПДК_в – предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в водоеме вообще и ПДК_вр – предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ для рыбы.

Весьма важным показателем состояния водных объектов является содержание в воде растворенного кислорода, количество которого может быть существенно уменьшено в результате окисления загрязняющих воду веществ. Содержание в воде кислорода оценивается величинами биологического потребления кислорода БПК на 1, 2, 5, …n сутки и соответственно обозначается БПК₁, БПК₂, БПК₅, …БПК_n и химической потребностью в кислороде – ХПК, т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг О₂/мг вещества.

Представляется необходимым обратить внимание еще на некоторые обстоятельства. Например, содержание растворенных веществ в питьевой воде составляет 1 г/л. Следовательно, если в результате очистки загрязненной воды концентрация растворенных веществ в ней снизится ниже этой величины, при прочих благоприятных условиях ее состава такая вода может быть признана очищенной. Однако при природной минерализации, например, Байкальской воды, менее 100 мг/дм³ и повышении концентрации растворенных в ней минеральных веществ до 1 г/дм³ в результате сброса загрязненных вод эту воду следует признать загрязненной, хотя, быть может, и пригодной по ГОСТу для использования в питьевых целях.

Из требований к ограничению концентрации загрязняющих веществ в природных объектах вытекают требования к ограничению сбросов загрязняющих веществ предельно допустимым выбросом (ПДВ) для воздушной среды и предельно допустимым сбросом (ПДС) соответственно для водной среды (иногда они определяются как ПДУВ – предельно допустимый уровень выброса и ПДУС – предельно допустимый уровень сброса). Соответственно ПДВ (ПУДВ) определяет предельно допустимое количество вредных веществ, сбрасываемых в атмосферу источником, обеспечивающее предельно допустимые их концентрации в приземном слое воздуха. Обычно эти концентрации рассчитываются для створа, расположенного на каком-то заданном расстоянии до источника, определяющемся особенностями ландшафта или районной планировкой территории. Или в более общей формулировке: ПДВ представляет собой количество (объем или массу) загрязняющего вещества, выбрасываемого источником за единицу времени, превышение которого ведет к неблагоприятным последствиям для окружающей природной среды или здоровья людей.

ПДС в водные объекты – масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте в единицу времени, обеспечивающая разбавление до ПДК этих веществ в расчетном створе или в местах водопользования.

Принципиальная разница между ПДВ в воздушную среду и ПДС в водную состоит в том, что, помимо рассеивания (в воздухе) и разбавления (в воде), в воде действуют также процессы самоочищения, тогда как в воздушной среде под воздействием влаги, низкой температуры или солнечного излучения возникают фотохимические эффекты, ведущие к формированию сложных и высокотоксичных соединений, усиливающих отрицательное влияние загрязнителей на организм живых существ, включая в первую очередь человека.

В системе «воздействие на природный объект и последствия этого воздействия» возможны различные случаи: наряду с положительными планируемыми изменениями природной среды (например, улучшение свойств почв и повышение на этой основе их плодородия и урожайности) всегда проявляются (или, по крайней мере, могут возникать!) и отрицательные последствия. Они могут быть вызваны разрушением сельскохозяйственных угодий при строительстве городов и разработке угольных разрезов, нарушением природоохранных мероприятий, несовершенной отсталой технологией производства работ или в силу каких-то аварийных ситуаций.