Выступая за ограничение использования ПДК в практической деятельности экологов, следует предлагать вместо них иные, более приемлемые показатели допустимых концентраций в конкретных природных условиях.
В частности, отдельные крупные регионы можно и удобно характеризовать местными фоновыми содержаниями химических элементов в почвах, в поверхностных и подземных водах, в основных видах дикорастущих растений в конкретных геохимических ландшафтах. Оценивать эти показатели следует в геохимических ландшафтах, аналогичных изучаемым, но практически не подвергшихся техногенному воздействию, тем самым исключая влияние техногенеза на изменение природных фоновых концентраций. Для этого можно объединять отдельные геохимические ландшафты в определенные группы.
При определении местных фоновых содержаний целесообразно исследовать достаточно большие территории. Желательно, чтобы это была биосферная структура в определении В.А. Алексеенко (1992), представляющая собой совокупность геохимических ландшафтов, ограниченную крупными
206
(с планетарной точки зрения) водоразделами и областями накопления материала, смываемого и переносимого по ее территории. Такое требование позволяет более точно определять фоновые содержания, так как в этом случае резко уменьшается вероятность влияния на фоновое содержание анализов проб, отобранных из неучтенных (а потому и не исключенных из подсчетов) геохимических положительных и отрицательных аномалий как природного, так и техногенного генезиса.
Примером довольно крупной биосферной структуры может служить Южно-Русская, ограниченная с северо-запада и северо-востока Среднерусской и Приволжской возвышенностями, с юга – Большим Кавказским хребтом, а с юго-запада и юго-востока такими областями накопления, как Азовское, Черное и Каспийское моря. Меньшей биосферной структурой является Причерноморская, территория которой ограничена Керченским проливом, Большим Кавказским хребтом, Бзыбским хребтом и Черным морем. Весьма своеобразными биосферными структурами являются крупные горные системы, такие, как Уральские горы, Тибет, Северный Кавказ.
Так как местные показатели, нормирующие концентрации загрязняющих веществ, у нас утверждаются с учетом административного деления, то в первую очередь следует предварительно определять местные фоновые содержания химических элементов для крупных областей, краев, республик.
Установление местных фоновых содержаний химических элементов для больших регионов требует проведения в значительных объемах специальных эколого-геохимических исследований. В связи с этим пока чаще используются не местные фоновые, а кларковые содержания, рассчитанные для Земли в целом. Они хотя и не могут считаться вполне корректными для оценки эколого-геохимической ситуации в отдельных регионах, но объективно характеризуют концентрации элементов, при которых существует жизнь на Земле в современный (точнее доноосферный) этап ее развития.
Как уже указывалось в начале этой главы, при оценке безопасности жизнедеятельности часто бывает необходимо оценить ситуацию, изменившуюся под воздействием определенных техногенных процессов. Обычно такая необходимость возникает при преобразовании природных биогенных ландшафтов в техногенные или же при интенсивном техногенном воздействии на уже существующий техногенный ландшафт. Такая же задача обычно должна решаться и при проведении мониторинговых исследований.
207
Наиболее простой, но и наименее информативной (можно сказать "полуколичественной") будет оценка каких-либо последствий в изменившихся ПДК. Например, содержание цинка в почвах одного из сельскохозяйственных ландшафтов (в верхнем пахотном горизонте) равнялась 2 ПДК, а после строительства автомобильной дороги стало равным 3 ПДК. Обычно так оценивают концентрацию загрязнителей в атмосферном воздухе городов и в поверхностных водах. Но такой оценке присущи все недостатки ПДК как нормирующих показателей (см. гл. 9.2).
Другой способ оценки с использованием в качестве критерия показателя абсолютного накопления (ПАН) был предложен В.А. Алексеенко в 1994 г. Показатель абсолютного накопления показывает, какая масса того или иного химического элемента (его соединений) накопилась в результате рассматриваемых процессов на единице площади в концентрациях, превышающих региональное фоновое содержание. Вместо фонового содержания (при отсутствии данных) можно использовать кларковое или ПДК. В последнем случае оценка хотя и будет количественная, но сохраняет все недостатки ПДК. Обычно ПАН измеряется в тоннах на 1 км2 для различных частей ландшафта (почв, вод, атмосферного воздуха, растений). Рассмотрим пример его определения при переходе природных ландшафтов лиственных лесов Западного Кавказа в техногенные ландшафты виноградников (В.А. Алексеенко, А.Б. Бофанова, И.Ю. Матасова, 1999).
Как видно из табл. 9.1, в результате рассматриваемого процесса на каждом квадратном километре верхнего горизонта почв виноградников накопилось от 0,06 (Аg) до 70 т (Р). При этом из лесных почв ряд элементов выносился в количестве от 1,0 (Y) до 200 т/км2 (Ti).
Однако часто для оценки степени безопасности жизнедеятельности бывает недостаточно установления ПАН. Так, накопление в почве 10 т/км2 железа менее опасно, чем 1 т/км2 свинца. Чтобы лучше объяснить это, подойдем к оценке "вредности" рассматриваемых элементов с позиций природной распространенности элементов. Среднее содержание в земной коре Fе (4,65%) более чем в 1000 раз превосходит среднее содержание Рb (1,6·10-3%). Следовательно, если в результате техногенеза в почве накопится в 10 раз меньше (по абсолютному содержанию) Рb, чем Fe, то по сравнению с природным распространением его концентрация свинца будет в сотни раз больше, чем железа. При этом безопасность жизнедеятельности будет нарушена в большей мере именно концентрацией Рb.
208
Для того чтобы приблизить показатели изменения степени безопасности жизнедеятельности к природным закономерностям, В.А. Алексеенко был предложен показатель относительного накопления химических элементов (ПОН). Он представляет собой отношение сверхфонового количества рассматриваемого элемента (обычно в т/км2), накопившегося (вынесенного) в ландшафте (или же в какой-либо его конкретной части) за интересующее исследователя время, к региональному (местному) фоновому содержанию. Таким образом, ПОН можно рассматривать как частное от деления показателя абсолютного накопления на фоновое содержание в изучаемой части биосферы:
ПОН = ПАН/Сфон.
Значение ПОН позволяет установить последовательность мер быстрого реагирования при экологических катастрофах, провести предварительную медико-экологическую оценку загрязнения каждым из поллютантов, определить степень воздействия на безопасность жизнедеятельности каждого из загрязняющих элементов.
В примере с созданием на месте лесов виноградников (см. табл. 9.1) оказывается, что накопление фосфора в почвах виноградников довольно небольшое, тогда как накопление серебра и меди весьма существенно. Это, а также интенсивный вынос ванадия и марганца, следует учитывать
Таблица 9.1
Количественная оценка накопления металлов в почвах ландшафтов виноградников и лиственных лесов
209
при проведении различных агромероприятий. Это хорошо видно при построении рядов накопления-выноса по значениям ПОН. В рассматриваемом примере такой ряд выглядит по отношению к местному фону следующим:
На основании изложенного можно сделать следующие выводы:
1. Жизнедеятельность людей эволюционировала и протекает сейчас в определенных природных условиях. Антропогенные процессы периода формирования ноосферы часто приводят к существенному изменению этих условий. Для обеспечения безопасности жизнедеятельности в этот период необходимо введение определенных показателей, нормирующих уровень воздействия основных техногенных факторов, влияющих на качество природной среды.
2. Воздействие физических (геофизических) техногенных факторов, отрицательно влияющих на безопасность жизнедеятельности, обычно прекращается после окончания работ, вызывающих их проявления. В связи с этим показатели, нормирующие уровень воздействия рассматриваемых факторов, во многом перекликаются с показателями техники безопасности проведения определенных видов работ. Последние используются многие десятилетия и изменяются по мере использования новых приборов и технологий (см. гл.8).
Из техногенных факторов наибольшее отрицательное влияние на безопасность жизнедеятельности оказывает ионизирующее излучение, связанное с радиоактивным загрязнением. Радиоактивное загрязнение и его нормирование во многом подобны особенностям и нормированию техногенных геохимических факторов.
3. Техногенные геохимические факторы, учитывая большую продолжительность их воздействия, могут относиться к наиболее опасным. К настоящему времени их нормирование осуществляется в основном использованием ПДК (ОДК, ПДВ и т.д). Эти показатели имеют ряд крупных недостатков. Их использование (даже как предварительных ориентиров) для такой громадной территории, как Россия, весьма сомнительно.
4. В качестве показателя, нормирующего концентрацию элементов в отдельных частях геохимических ландшафтов (в почвах, атмосферном воздухе,
210
водах, животных и растительных организмах), рекомендуется использовать региональный геохимический фон каждого из элементов в соответствующей части ландшафта. Такой нормирующий показатель в наибольшей мере отвечает конкретной природной обстановке.
5. При оценке воздействия определенных процессов на безопасность жизнедеятельности и при мониторинговых исследованиях целесообразно определять показатели абсолютного накопления (ПАН) и относительного накопления (ПОН).
211
