Экология / 2

Экология / 6. Экологический мониторинг

К.т.н. Рибалова О.В., Козловська О.В.

Національний університет цивільного захисту України

Коробкова Г.В.

Український науково – дослідний інститут екологічних проблем, Україна

Оцінка екологічного ризику погіршення стану басейну р. Сіверський Донець в Харківській області

Сучасний стан забруднення поверхневих вод України свідчить про необхідність прийняття управлінських рішень щодо їх оздоровлення та відродження. Басейн р. Сіверський Донець є найбільш забрудненою рікою в Україні, що обумовлено високим антропогенним навантаженням і використанням її водних ресурсів для потреб промисловості і сільського господарства в найбільш індустріально розвинутих регіонах Донецької, Луганської і Харківської областей. Проблему загострює недостатня забезпеченість якісними водними ресурсами промислових регіонів України, де зосереджені найбільші споживачі води.

Басейн Сіверського Дінця розташований на території двох держав: України та Росії. Загальна площа басейну річки - 98,9 тис. кв. км, з них в межах України розташовано 54,54 тис. кв. км або 55 відсотків площі басейну. На території Харківської області знаходиться приблизно 40 % басейну р. Сіверський Донець. Визначення потенційної можливості подальшого водокористування водотоків басейну р. Сіверський Донець на основі оцінки екологічного ризику погіршення сучасного стану водних екосистем є дуже актуальною задачею при визначенні пріоритетності впровадження природоохоронних заходів.

В узагальненому вигляді екологічний ризик зводиться до двох типів:

- ризик порушення стійкості екосистем в результаті реального і потенційного забруднення навколишнього природного середовища;

- ризик для здоров’я населення, який є ймовірністю виникнення несприятливих для здоров’я ефектів [1].

В роботі [2] визначено рівень небезпеки рекреаційного водокористування річки Сіверський Донець в межах Харківської області на основі американського наукового підходу до оцінювання ризику для здоров’я населення [3], яким передбачено розрахунок окремо канцерогенного і неканцерогенного ризиків для здоров'я населення. Характеристику ризику розвитку неканцерогенних ефектів комбінованого впливу хімічних речовин проводять на основі розрахунку індексу небезпеки.

Оцінка канцерогенного ризику для здоров’я населення при рекреаційному водокористуванні річки Сіверський Донець в межах Харківської області показала, що він є прийнятним, а оцінювання неканцерогенного ризику (індексу небезпеки) показало підвищену небезпеку водокористування р. Сіверський Донець, особливо річки Уди в наступних створах: с. Хорошево (НІ =48,6) та Есхар (НІ =46,8) [2].

Застосування американської методики до оцінки ризику для здоров’я населення показало, що вона потребує удосконалення, бо для більшості забруднюючих речовин (БСК₅, ХСК, мінералізація, хлориди, сульфати тощо) відсутні референтні дози. З метою адаптації американської методики оцінки індексу небезпеки в тих випадках, коли відсутня інформація щодо референтної (безпечної) дози (RfD) пропонуємо застосовувати наступну формулу:

, (1)

де

HQі - коефіцієнти небезпеки і-ої забруднюючої речовини;

C_і - середня концентрація і-ої забруднюючої речовини, мг/м³;

C_гдк – гранично – допустима концентрація і-ої забруднюючої речовини, мг/м³;

Відповідно до американського підходу щодо оцінювання ризику для здоров’я населення розрахунок індексів небезпеки проводять з урахуванням критичних органів та систем, які зазнають негативного впливу досліджуваних речовин. Розрахунок індексу небезпеки показав, що при рекреаційному використанні р. Сіверський Донець в межах Харківської області найбільша ймовірність виникнення хвороб печінки, нирок, крові та серцево – судинної системи [2]. Але відомо, що при використанні неякісних поверхневих вод для рекреації найбільш поширеними захворюваннями є гострі кишкові захворювання, сальмонельозні інфекції, дизентерія, вірусний гепатит і лептоспіроз. Тому необхідним є проведення наукових досліджень по визначенню дійсного впливу забруднених поверхневих вод на ймовірність виникнення додаткових видів хвороб населення.

Необхідно відзначити, що оцінка ризику для здоров’я населення при рекреаційному водокористуванні не показує рівень небезпеки для існування власне водних екосистем.

В.М. Жукінський в роботі [4] дає визначення поняття екологічного ризику для поверхневих вод як ймовірність небажаних наслідків для водних екосистем і їх компонентів внаслідок дії антропогенних і природних чинників, в тому числі погіршення якості води. Саме на основі цього визначення екологічного ризику в статті [5] пропонується новий підхід до його оцінювання.

При застосуванні нової методики оцінювання екологічного ризику погіршення стану водних екосистем пропонується в якості екологічного нормативу приймати верхню межу 3 категорії класифікації якості поверхневих вод [6], що відповідає II класу з добрим станом.

При оцінці екологічного ризику погіршення стану водних екосистем визначаються Ргоb, які пов'язані з ймовірністю (ризиком) відповідно до закону нормального ймовірнісного розподілу:

(2)

де

Сi - концентрація i – ї речовини у водному об'єкті;

Сен – екологічний норматив для водних об'єктів, який визначається як верхня межа 3-ої категорії класифікації якості поверхневих вод [6].

Сумарний екологічний ризик погіршення стану водних об’єктів визначається за правилом множення ймовірностей, де як множник виступають не величини ризику, а значення, що характеризують ймовірність його відсутності [5]:

(3)

де

ЕR - сумарний екологічний ризик погіршення стану водних об’єктів;

ЕR₁,..., ЕR_n- екологічний ризик кожної забруднюючої речовини.

При трактуванні отриманих величин екологічного ризику пропонується користуватися наступною ранговою шкалою (табл.1).

Таблиця 1 - Залежність якості поверхневих вод від величини екологічного ризику [5]

Клас якості води	Характеристика водних ресурсів	Значення екологічного ризику
I Відмінне	Водні об'єкти в природному стані звичайно оліготрофні, вода прозора чи з невеликою кількістю гумусу. Водні об'єкти придатні для усіх видів використання.	<0,1
II Гарне	Водні об'єкти близькі до природного стану чи слабко евтрофовані. Вода придатна для усіх видів використання.	0,1 – 0,19
III Задовільне	Водні об'єкти знаходяться під слабким впливом стічних вод, площинних джерел забруднення чи інших видів впливу. Якість звичайно задовольняє вимогам більшості видів водокористування.	0,2 – 0,59
IV Незадовільне	Вода водних об'єктів значно забруднена в результаті надходження стічних вод, поверхневого стоку, а також під впливом інших факторів. Водні об'єкти придатні тільки для тих видів використання, у яких менш жорсткі вимоги до якості води.	0,6 – 0,89
V Погане	Водні об'єкти сильно забруднені стічними водами, поверхневим стоком чи у результаті впливу інших факторів.	0,9 – 1,0

Відповідно до нової методики оцінювання екологічного ризику погіршення стану водних екосистем визначено перелік річок басейну р. Сіверський Донець в Харківській області, які потребують негайного впровадження природоохоронних заходів на основі аналізу джерел їх забруднення (рис.1).

Рисунок 1 – Рангування водотків басейну р. Сіверський Донець за величиною екологічного ризику погіршення стану водних екосистем

До переваг нового методу оцінки екологічного ризику погіршення стану водних екосистем необхідно віднести ту обставину, що відповідно до нової методики до розрахунку включаються тільки ті речовини, що перевищують екологічний норматив, який визначається як верхня межа 3-ої категорії класифікації якості поверхневих вод [6], що дає змогу не згладжувати результати оцінок та прикрашати існуючий стан річок.

Однією з вимог європейського водного законодавства є застосування оцінки екологічного ризику при розробці стратегії охорони поверхневих вод. В статті 16 Водною Рамковою Директивою ЄС (2000/60 ЄС) сказано: «Європейський парламент та Рада повинні вжити конкретних заходів проти забруднення води окремими речовинами – забрудниками або групами речовин – забрудників, які створюють значний ризик для водного середовища або через нього… Комісія повинна представити пропозицію, яка встановлює список пріоритетних речовин, вибраних серед тих, які створюють значний ризик для водного середовища або через нього» [7].

З метою визначення переліку пріоритетних забруднюючих речовин нова методика оцінки екологічного ризику погіршення стану водних екосистем дозволяє рангувати ризики за окремими забруднюючими речовинами, що є першим етапом встановлення причини забруднення та ідентифікації найбільш небезпечних джерел антропогенного тиску.

Новий підхід до оцінювання екологічного ризику погіршення стану водних екосистем стане необхідним інструментом для розробки ефективної стратегії управління водними ресурсами. Особливо важливою така оцінка є в умовах спрямованості державної національної політики в області підвищення якості та ефективності управління водними ресурсами, необхідністю наукового обґрунтування проведення водоохоронних заходів, розробки подальшої стратегії використання водних ресурсів з метою екологічного оздоровлення басейну річки Сіверський Донець, де незважаючи на зменшення промислового забруднення природного середовища внаслідок скорочення обсягів виробництва, екологічна ситуація залишається тут досить складною.

Литература:

1. Ієрархічний підхід до оцінювання екологічного ризику погіршення стану екосистем поверхневих вод України [Текст] / О.Г. Васенко, О. В. Рибалова, О. В. Поддашкін [та ін.] // Проблеми охорони навколишнього природного середовища та техногенної безпеки : зб. наук. праць УкрНДІЕП. - Харків, 2010. - Вип. ХХХІІ. - С. 75-90.

2. Рибалова, О.В. Аналіз екологічного стану басейну р. Сіверський Донець в межах Харківської області / О.В. Рибалова, О.В. Козловська, Г.В. Коробкова // Зб. наук. ст. IX міжнародної науково-практичної конференції “Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення”, т.1 – Харків. 2013 – С.238 – 241.

3. Integrated Risk Information System (IRIS) : [Електронний ресурс] / U. S. Environmental Protection Agency (EPA). – Режим доступу : http: //www.epa.gov/iris.

4. Жукинский В.Н. Экологический риск и экологический ущерб качеству поверхностных вод: актуальность, термінологія, количественная оценка [Текст] / В.Н. Жукинский // Водные ресурсы. – 2003. – Т.30, № 2. – С.213 – 321.

5. Рибалова О.В. Новий підхід до оцінювання екологічного ризику погіршення стану басейну річки Інгулець в Херсонській області [Текст] / О.В. Рибалова, О.О. Дем’я-нова // Восточно - Европейский журнал передових технологий. – Харьков, 1/6 (61) - 2013. – С. 45 – 49

6. Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями [Текст]/ В.Д. Романенко, В.М. Жукинський, О.П. Оксіюк та ін.– К.: Символ-Т, 1998. – 28 с.

7. Водна Рамкова Директива ЄС 2000/60 ЄС. Основні терміни та їх визначення. EU Water Framework Directive 2000/60 ЄС Definitions of Main Terms – Київ, 2006 – 240с