Усі уроки до курсу «Екологія». 11 клас

УРОК 39. КАТЕГОРІЯ «ЕКОЛОГІЧНО ДОПУСТИМИЙ РИЗИК». СТАНДАРТИ ЯКОСТІ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Цілі уроку: сформувати поняття про «екологічно допустимий ризик»; актуалізувати знання про гранично допустимі концентрації шкідливих речовин; ознайомити зі стандартами якості навколишнього середовища; формувати вміння визначати параметри допустимого ризику урбанізованого середовища для людини; розвивати навички аналізу й синтезу інформації; формувати інтерес до теми.

Обладнання й матеріали: довідники, атласи України для 9 класу, таблиця «Гранично допустимі концентрації (ГДК) окремих забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць».

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

• 1. З чим пов’язані ризики для людини в сучасних умовах?
• 2. Чи можна оцінити ризики захворювання? Як це можна зробити?
• 3. Як ви вважаєте, чому в міських умовах ризики захворіти зростають?
• 4. Дайте визначення поняття «навколишнє середовище».
• 5. Де та з якою метою використовуються різні види стандартів?

Людина прагне до стану захищеності й хоче зробити своє існування максимально комфортним. У той же час вона постійно перебуває у світі ризиків. Наприклад, існує ризик захворіти на інфекційне захворювання, ризик виникнення військового конфлікту. Сьогодні це сприймається природно, тому що всі ці події вже траплялися на нашій пам’яті. Отже, уживаються профілактичні заходи щодо зниження цих ризиків. Останнім часом загроза для безпеки та комфортного існування людини виходить від несприятливого стану навколишнього середовища. У першу чергу, це ризик для здоров’я.

IIІ. Вивчення нового матеріалу

1. Категорії «екологічний ризик» та «екологічно допустимий ризик»

Шкода природному середовищу за різних антропогенних і стихійних впливів, мабуть, є неминучою, однак вона має бути зведена до мінімуму й бути економічно виправданою. Будь-які господарські або інші рішення мають прийматися з таким розрахунком, щоби не перевищувати межі шкідливого впливу на природне середовище. Установити ці межі дуже важко, оскільки пороги впливу багатьох антропогенних і природних факторів невідомі. Тому використовується поняття екологічного ризику. При цьому під словом ризик найчастіше розуміють імовірність одержання несприятливого результату (втрат), хоча його можна описати і як імовірність одержати результат, відмінний від очікуваного. Екологічний ризик — це ступінь екологічної небезпеки, що розглядається у двох основних аспектах:

• імовірність порушення природної рівноваги, тобто еволюційно сформованої саморегулюючої системи зв’язків у біосфері, яка забезпечує стабільність такого природного середовища, до якого адаптована людина;
• імовірність агресивного впливу факторів навколишнього середовища безпосередньо на людину, який може призвести до погіршення здоров’я, зниження життєздатності людської популяції у формі підвищення генетичного вантажу, зниження імунітету, підвищення рівня захворюваності й смертності. Екологічний ризик пов’язаний з такими групами факторів:

1) техногенними; 2) природними; 3) військовими; 4) соціально-економічними; 5) політичними; 6) тероризмом. Так, техногенний екологічний ризик виникає у зв’язку з аваріями на ЛЕС, аваріями танкерів, на небезпечних хімічних виробництвах, під час руйнування гребель водосховищ тощо. Природний екологічний ризик пов’язаний з імовірністю прояву несприятливих природних явищ, таких як землетруси, вулканізм, селі, повені, цунамі та ін. Він збільшується за високої густоти населення, а також залежить від характеру сприйняття населенням подій, що відбуваються. Відомо, що катастрофічні наслідки аварій і стихійних природних явищ різко зростають у результаті психологічної неготовності населення до таких подій.

Екологічний ризик R може бути оцінений кількісно як добуток:

R = py,

де p — імовірність негативного впливу джерела небезпеки на населення, екосистеми або інші природні об’єкти;

у — передбачувана величина збитку від цього впливу.

Методологія аналізу ризиків дозволяє побудувати «шкалу», з допомогою якої можна проводити оцінювання та порівняння впливу на навколишнє середовище та здоров’я людини несприятливих факторів. Наразі це не просто інструмент наукових досліджень, але й офіційно визнаний метод аналізу.

Екологічний ризик характеризується декількома нормативними рівнями. Екологічно допустимий ризик — нормативний показник ризику, забезпечення якого під час упровадження господарської й іншої діяльності є повною гарантією захищеності природного середовища, здоров’я населення й майна фізичних і юридичних осіб. Цей норматив особливо важливий під час формування територіально-виробничих комплексів, для розвитку промисловості, сільського господарства, у будівництві й реконструкції міст. Він уводиться для забезпечення найбільш сприятливих умов життя населення, недопущення руйнування природних екологічних систем.

Гранично допустимий екологічний ризик — нормативний показник екологічного ризику, перевищення якого під час ведення господарської та іншої діяльності виключає гарантії захищеності сприятливого навколишнього середовища, здоров’я населення й майна фізичних і юридичних осіб.

Оцінюванню допустимого екологічного ризику останнім часом приділяється все більше уваги, особливо під час прийняття рішень про вкладення інвестицій у те або інше виробництво. При цьому у випадку антропогенного впливу враховуються такі правила допустимого екологічного ризику: 1) неминучість утрат у природному середовищі; 2) мінімальність утрат у природному середовищі; 3) реальна можливість відновлення втрат у природному середовищі; 4) відсутність шкоди здоров’ю людини й необоротність змін у природному середовищі; 5) домірність екологічної шкоди й економічного ефекту.

Розрізняють три головні складові екологічного ризику:

• оцінювання стану здоров’я людини й можливого числа жертв;
• оцінювання стану біоти (у першу чергу фотосинтезуючих організмів) за біологічними інтегральними показниками;
• оцінювання впливу забруднюючих речовин, техногенних аварій і стихійних лих на людину й навколишнє природне середовище. Фактор екологічного ризику існує на будь-яких виробництвах, незалежно від місць їх розташування. Однак існують регіони, де, порівняно з екологічно більш благополучними районами, у багато разів перевищені ймовірність прояву негативних змін в екосистемах, а також імовірність виснаження природно-ресурсного потенціалу та, як наслідок, величини ризику втрати здоров’я й життя для людини. Ці регіони одержали назву зон підвищеного екологічного ризику. У межах регіонів підвищеного екологічного ризику виділяють зони:

1) хронічного забруднення навколишнього середовища; 2) підвищеної екологічної небезпеки; 3) надзвичайної екологічної ситуації й 4) екологічного лиха.

До зон надзвичайної екологічної ситуації відносять території, на яких у результаті впливу негативних антропогенних факторів відбуваються стійкі негативні зміни навколишнього середовища, що загрожують здоров’ю населення, стану природних екосистем, генофондам рослин і тварин.

2. Стандарти якості навколишнього середовища

Стандарти якості навколишнього середовища — це сукупність однакових вимог до стану природних і промислових об’єктів. У них передбачені заходи, які дозволяють забезпечити оптимальний стан навколишнього середовища, його якість, які складаються з технічних, економічних, організаційних норм, що визначають якісні параметри навколишнього середовища.

Критеріями оцінювання стану навколишнього середовища є показники природного непорушеного стану природних комплексів або фонові параметри середовища. Нормативні показники, які характеризують захід можливого впливу на природу, установлюють на основі спеціальних досліджень або в результаті експертних оцінок. Виключити потрапляння шкідливих речовин у навколишнє середовище через економічні й технологічні причини неможливо, тому доводиться вводити норми гранично допустимих концентрацій (ГДК) шкідливих речовин. Усі існуючі норми ГДК являють собою компроміс між допустимим і реально існуючим рівнем забруднення атмосфери, гідросфери й літосфери. Нормативні показники, які використовуються для моніторингу, діляться на дві основні групи: санітарно-гігієнічні й екологічні. До екологічних належать індикатори стану повітря, вод, ґрунтів і біогеоценотичного покриву в цілому, а також важливе місце займають біоіндикатори. Поєднання різноманітних критеріїв дає можливість одержати комплексну оцінку екологічної ситуації. Існує багато підходів до розв’язання цього завдання, але в цілому пошук комплексних показників стану навколишнього середовища залишається складним і до кінця не розв’язаним завданням.

IV. Практична робота

Тема роботи. Визначення параметрів допустимого ризику урбанізованого середовища для людини

Мета роботи: провести аналіз ризику урбанізованого середовища для людини.

Обладнання й матеріали: картки з теоретичними відомостями для практичної роботи; карти регіонів, які потрібні для виконання роботи.

Хід роботи

• 1. Описати особливості сучасного урбанізованого середовища.
• 2. З’ясувати основні ризики, пов’язані зі здоров’ям людей, які проживають у містах (наприклад, пов’язані з перевищенням гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі).
• 3. Визначити параметри допустимого ризику урбанізованого середовища для людини.

Теоретичні відомості для виконання роботи

1. Використовуються різні показники якості міського середовища, покликані детально охарактеризувати місто. Багато з них являють собою числові показники, наприклад забруднення повітряного й водного басейнів міста, рівень шуму, транспортне навантаження на міських магістралях, рівень промислового виробництва, демографічні характеристики.

Зосередження на обмеженій території сучасного міста великої кількості техніки, транспорту, будинків, людей зумовлює те, що міське житлове середовище за якістю істотно відрізняється від природного. В умовах великих міст у більшості випадків людина деформує біосферу в цілому й, будучи сама її частиною, гостро відчуває наслідки цієї деформації на собі. Таке становище багато в чому погіршується через відсутність єдиної стратегії в архітекторів, будівельників, гігієністів і санітарних лікарів у справі організації житлового середовища.

Виняткова складність екологічних проблем міст і принципів розселення вимагає системного підходу до їх розв’язання, при цьому сам об’єкт (місто, групове розташування населених місць) має розглядатися як складна біосоціальна система, що включає три підсистеми — соціальну, економічну й екологічну, з яких екологічна підсистема — системоутворююча стосовно двох інших.

2. Стандарти впливу на навколишнє середовище визначаються на основі ГДК. Вони встановлюють гранично допустимий викид (ГДВ) і гранично допустиме скидання (ГДС) конкретних шкідливих речовин з конкретного точкового джерела, виходячи з умови неперевищення ГДК цих речовин на цій території під час підсумовування викидів (скидань) усіх джерел.

Гранично допустимі концентрації (ГДК) окремих забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць

Речовини	Клас небезпеки	ГДК, мг/м3
		максимальна разова	середньодобова
Двоокис Нітрогену	2	0,085	0,04
Чадний газ	4	5,0	3,0
Пил неорганічний	3	0,15-0,5	0,05-0,15
Двоокис Сульфуру	3	0,5	0,05
Сірководень	2	0,008	—
Бензин	4	5,0	1,5
Бензопірен	1	—	0,1 мкг/100 м3
Нітратна кислота	2	0,4	0,15
Свинець	1	—	0,0003

Гранично допустимий викид забруднюючих речовин в атмосферне повітря встановлюється на рівні, за якого викиди забруднюючих речовин від цього конкретного й усіх інших джерел у цьому районі з урахуванням перспектив його розвитку не призведуть до перевищення нормативів ГДК забруднюючих речовин в атмосферному повітрі.

Під час визначення ГДВ забруднюючих речовин від розрахункового джерела необхідно враховувати їх концентрацію в атмосфері, обумовлену викидами від інших джерел, дотримуючись для приземного шару такої умови:

С + С_ф < ГДК,

де С — концентрація речовини в приземному шарі, створювана розрахунковим джерелом викиду;

С_ф — фонова концентрація речовини.

Окремі дані по м. Харкову за 2009 р.

Двоокис Нітрогену

Індекс забруднення атмосфери діоксидом Нітрогену в цілому по місту становить 0,73 (2008 р. — 0,81). Середньорічна концентрація діоксиду Нітрогену залишилася на рівні минулого року і склала 0,03 мг/м³ за ГДК 0,04 мг/м³. Максимальна концентрація в 4,6 раза перевищувала норматив.

Окис Карбону

Середньорічна концентрація оксиду Карбону в цілому по місту збільшилась і становить 1,9 мг/м³ (1,7 мг/м³ у 2008 р.). Індекс забруднення атмосфери міста оксидом Карбону становить 0,67 (2008 р. — 0,61).

Бензопірен

Середня по місту концентрація не перевищує середньодобову гранично допустиму норму і становить 0,55 • 10^-6 мг/м³ (0,75 • 10^-6 мг/м³ у 2008 р.).

Протягом 2009 р. по місту Харкову досліджено 14206 проб, з перевищенням ГДК — 430, що становить 3 %. Для порівняння: за 2008 р. проведено дослідження 11387 проб, з перевищенням ГДК — 397 проб, що становить 3,5 %.

м. Харків
Рік	Всього досліджень	Проб з перевищенням ГДК	Відсоток проб з перевищенням ГДК, %
2006	11370	436	4
2007	11390	444	3,8
2008	11387	397	3,5
2009	14206	430	3

V. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

А. Дайте відповіді на запитання.

• Розкажіть про два основні аспекти поняття «екологічний ризик».
• Як ви розуміє екологічно допустимий ризик?
• Чому оцінюванню допустимого екологічного ризику останнім часом приділяється все більше уваги?
• Які головні складові екологічного ризику ви знаєте?
• З якою метою використовуються стандарти якості навколишнього середовища?

Б. В останні десятиліття все більшу роль у біосфері починають відігравати техногенні сполуки, які не мають природних аналогів. Токсичність і час її прояву для багатьох з них ще не відомі. Поки зрозуміло, що їх кількість піддається обліку (і це необхідно робити), що особливості їх розкладання й властивості продуктів розкладання слід вивчати. Чим би ви пояснили, що для більшості техногенних сполук ГДК немає й найближчим часом їх неможливо визначити?

VI. Домашнє завдання

Опрацювати теоретичний матеріал за відповідною темою.