Иза в экологии что это

Источник

Расчет индекса загрязнения атмосферного воздуха (ИЗА).

В практической работе используют большое количество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения атмосферы, например, на видимости атмосферы, на коэффициенте прозрачности.

Различные ИЗА, которые можно разделить на 2 основные группы:

1.Единичные индексы загрязнения атмосферы одной примесью.

2.Комплексные показатели загрязнения атмосферы несколькими веществами.

К единичным индексам относятся:

Коэффициент для выражения концентрации примеси в единицах ПДК (а), т.е. значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК:

а = Сί / ПДКί

Этот ИЗА используется как критерий качества атмосферного воздуха отдельными примесями.

Повторяемость (g) концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня по посту либо по К постам города за год. Это процент (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси:

g = (m/n) ּ100%

I = (Cг /ПДКсс) Ki

Для веществ различных классов опасности Кi принимается:

Расчет ИЗА основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества.

Данный ИЗА используют для характеристики вклада отдельных примесей в общий уровень загрязнения атмосферы за данный период времени на данной территории и для сравнения степени загрязнения атмосферы различными веществами.

К комплексным индексам относятся:

КИЗА=

Расчеты индекса загрязнения природных вод (ИЗВ) также могут быть выполнены несколькими методами.

От степени загрязнения воды водного объекта зависят виды водопользования (табл. 14. 2).

Возможные виды водопользования в зависимости от степени загрязнения водного объекта (по СанПиН4630-88)

В службах Минприроды РФ для оценки качества воды используют методику расчета ИЗВ только по химическим показателям, но с учетом более жестких рыбохозяйственных ПДК. При этом выделяют не 4, а 7 классов качества:

Оценка уровня химического загрязнения почвы проводится по показателям, разработанным в геохимических и геогигиенических исследованиях. Такими показателями являются:

коэффициент концентрации химического вещества (К_i), К_i = С_i/С_фi

где С_i – фактическое содержание определяемого вещества в почве, мг/кг;

С_фi – региональное фоновое содержание вещества в вочве,мг/кг.

При наличии ПДК_i для рассматриваемого типа почв, К_i определяют по кратности превышения гигиенического норматива, т.е. по формуле

суммарный показатель загрязнения Zc, который определяется по сумме коэффициентов концентрации химических веществ: Zc = ∑ K_i – (n-1)

Где n – число загрязняющих веществ в почве, Кi- коэффициент концентрации.

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почвы по суммарному показателю представлена в табл. 14.3.

Таблица 14.3

Шкалаопасности загрязнения почвы по суммарному показателю

Экологический мониторинг имеет особое значение в глобальной системе мониторинга окружающей среды и, в первую очередь, в мониторинге возобновляемых ресурсов биосферы. Он включает наблюдения за экологическим состоянием наземных, водных и морских экосистем.

В качестве критериев, характеризующих изменения состояния природных систем, могут быть использованы: сбалансированность продукции и деструкции; величина первичной продукции, структура биоценоза; скорость круговорота биогенных веществ и др. Все эти критерии численно выражаются различными химическими и биологическими показателями. Так, изменения в растительном покрове Земли определяются изменением площади лесов.

Главным результатом экологического мониторинга должна быть оценка откликов экосистем в целом на антропогенные возмущения.

2. Откликом на выпадение «кислотных дождей» и другие антропогенные воздействия может быть изменение структуры биоценозов наземных и водных экосистем. Для оценки такой реакции широко используют различные индексы видового разнообразия, отражающие тот факт, что при любых неблагоприятных условиях разнообразие видов в биоценозе уменьшается, а численность устойчивых видов возрастает.

3. Реакция системы может проявляться в снижении ее устойчивости к антропогенным стрессам. В качестве универсального интегрального критерия для оценки устойчивости экосистем В. Д. Федоровым (1975) была предложена функция, названная мерой гомеостаза и равная отношению функциональных показателей (например, рН_100% или скорости фотосинтеза) к структурным (индексам разнообразия).

Особенностью экологического мониторинга является то, что эффекты воздействий, малозаметные при изучении отдельного организма или вида, выявляются при рассмотрении системы в целом.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое экологический мониторинг?

2. Назовите виды мониторинга по объектам наблюдения

3. Что такое индекс загрязнения?

4. По каким показателям оценивается уровень химического загрязнения почвы?

5. Что показывает оценка фонового уровня загрязнения окружающей среды?

Источник

Показатели качества воздуха: ИЗА

Для определения степени загрязнения воздуха используются четыре показателя – индексы и концентрации, которые замеряются и рассчитываются разными методами в разных странах мира, но с одной целью – защиты здоровья населения при сильных уровнях загрязнений. Сюда относятся оповещение о загрязнениях в режиме реального времени, рекомендации, как себя вести при сверхнормальных загрязнениях, прогнозирование уровня загрязнения на ближайшее время так далее.

ИЗА в Казахстане

Комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА₅) – рассчитывается по пяти веществам с наибольшими нормированными значениями ПДК с учетом их класса опасности.

Использование этого индекса в Казахстане берет начало в 1979 году, когда Государственный комитет СССР по гидрометеорологии совместно с Министерством здравоохранения СССР выпустили «Руководство по контролю загрязнения атмосферы». ИЗА является суммой концентраций загрязняющих веществ в долях ПДК и рассчитывается по формуле.

После вычисления получившееся значение относят к той или иной степени загрязнения, в зависимости от величины индекса. Как видно в таблице ниже, в данной системе определяются 4 степени загрязнения – от «низкого» до «очень высокого».

Оценка степени индекса загрязнения атмосферы

Степень загрязнения атмосферы

Показатель загрязнения атмосферы

ИЗА может рассчитываться как по одному веществу, так и по нескольким одновременно. Такой индекс называют комплексным ИЗА. В Казахстане вычисляется ИЗА по пяти выбранным загрязняющим веществам – диоксиду серы, оксиду углерода, диоксиду азота, фенолу и формальдегиду и обозначают его, соответственно, ИЗА₅.

ИЗА учитывает не только уровень загрязнения, но и его воздействие на здоровье человека, поэтому, мы считаем, что для ясности было бы хорошо использовать такие обозначения степени загрязнения атмосферы, как: I – безопасный уровень, II – повышенный риск, III – небезопасный уровень и IV – опасный уровень.

Так, например, ИЗА по Алматы за период 2010-2016 гг.

Несмотря на снижение Индекса загрязнения атмосферы в Алматы за последние два года, значения все равно остаются в рамках “высокого” уровня загрязнения.

До 2014 года этот индекс рассчитывался ежемесячно для всех городов Казахстана, в которых проводились наблюдения за качеством воздуха.

До 2014 года этот индекс рассчитывался ежемесячно для всех городов Казахстана, в которых проводились наблюдения за качеством воздуха. Полученные значения сравнивались между собой по городам и со значениями предыдущих месяцев. После принятия Руководства по составлению документов о состоянии окружающей среды в апреле 2014 года (Рд 52.04.667– 2005) ИЗА было решено рассчитывать раз в год.

Полученные значения сравнивались между собой по городам и со значениями предыдущих месяцев. После принятия Руководства по составлению документов о состоянии окружающе

Ежемесячными же остались стандартный индекс (СИ) и наибольшая повторяемость ПДК (НП).

Стандартный Индекс – наибольшая измеренная в городе максимальная разовая концентрация любого загрязняющего вещества, деленная на ПДК. То есть это единичный индекс. Для примера, наблюдения ведутся за 8-ми веществами, и по каждому выявляются максимальная разовая концентрация, и в СИ будет учитываться то вещество, максимальная разовая концентрация которого была выше всех других в течение месяца. Основное отличие от ИЗА в том, что СИ не учитывает влияние длительного воздействия вредного вещества на здоровье, показывая соотношение одной «отличившейся» примеси к допустимому уровню, а не комбинации всех примесей.

Наибольшая повторяемость демонстрирует долю превышений норм в процентах от общего количества наблюдений.

Как и при использовании ИЗА степень загрязнения атмосферы оценивается по четырем градациям значений. Если СИ и НП попадают в разные градации, то степень загрязнения атмосферы оценивается по наибольшему значению из этих показателей.

Оценка степени загрязнения атмосферы

Градации

Загрязнение атмосферного воздуха

Показатели

Оценка за месяц

В отличие от ИЗА Стандартный Индекс не включает в себя оценку потенциального вреда от подобного загрязнения. Согласно новым правилам, принятым в апреле 2014 года, ИЗА рассчитывается в конце года, вместе с СИ и НП, и, если значения попадают в разные градации, уровень определяется по ИЗА.

Оценка степени загрязнения атмосферы

Показатели загрязнения атмосферы

Учитывая форму и частоту предоставления данных есть два способа интерпретации этих индексов и соответствующих им уровней загрязнения – можно ранжировать города Казахстана по уровню загрязнения между собой, либо сравнивать показания одного города в разрезе времени. Однако, как отмечает Всемирный Банк, индексы являются хоть и полезной, но весьма поверхностной оценкой качества воздуха. Они скорее подходят для информирования публики в краткой и понятной форме, в то время как официальным органам лучше пользоваться более развернутыми данными. «Этот метод имеет тенденцию излишне упрощать проблемы загрязнения воздуха в городах, и даже хуже – большая часть информации по мониторингу остается скрытой», – считают в организации.

ИЗА в других странах

Приведем несколько примеров Индексов в других государствах.

Канада, Гонконг: Air Quality Health Index (AQHI)

Периодичность: каждые 3 часа

Замеряемые вещества: озон, оксид азота, твердые частицы 2,5

Низкий (1–3)

Средний (4–6)

Высокий (7–10)

Очень высокий (выше 10)

США: Air Quality Index (EPA)

Замеряемые вещества: озон, взвешенные вещества, оксид углерода, диоксид серы, оксид азота

Значения Air Quality Index

Уровень воздействия на здоровье

Нездоровый для чувствительных групп

Великобритания: Daily Air Quality Index

Замеряемые вещества: озон, диоксид азота, диоксид серы, твердые частицы 2,5, твердые частицы 10

Уровень загрязнения воздуха

Значе-ние

Сообщения для граждан в группе риска

Сообщения для всех граждан

Наслаждайтесь привычными занятиями вне дома.

Наслаждайтесь привычными занятиями вне дома

Moderate

Взрослым и детям с легочными проблемами, а также взрослым с проблемами сердца, при ощущении симптомов рекомендуется сократить физическую нагрузку, особенно вне дома.

Наслаждайтесь привычными занятиями вне дома

High

Взрослым и детям с легочными проблемами, а также взрослым с проблемами сердца рекомендуется сократить физическую нагрузку вне дома, особенно при ощущении симптомов. Людям с астмой возможно потребуется более частое использование ингалятора. Пожилым гражданам также рекомендуется умерить физическую активность на улице.

При ощущении жжения в глазах, кашле и дискомфорте в области горла рекомендуется сократить активность, особенно на улице.

Very High

Взрослым и детям с легочными проблемами, взрослым с проблемами сердца и пожилым людям рекомендуется избегать физических нагрузок. Людям, страдающим астмой может требоваться более частое использование ингалятора.

Умерьте физические нагрузки, в частности на улице, в особенности при ощущении симптомов, таких как кашель и боль в горле.

Китай: Air Quality Index

Замеряемые вещества: твердые частицы 2,5, твердые частицы 10, диоксид серы, диоксид азота, озон, оксид углерода

Значение

Состояние воздуха

Угрозы здоровью

Снизить физические нагрузки на улице некоторым гиперчувствительным индивидуумам.

Риск возникновения небольших раздражений, людям с сердечными и дыхательными проблемами советуем ограничить нагрузки на улице.

Риск возникновения небольших раздражений, людям с сердечными и дыхательными проблемами советуем ограничить нагрузки на улице.

Заметный эффект на здоровое население. Понижение выносливости у людей с сердечными и дыхательными проблемами. Рекомендация этой группе, а также пожилым людям оставаться в помещении и уменьшить нагрузки.

Очень сильно загрязненное

Снижение работоспособности здорового населения. Риск возникновения сильных раздражений и симптомов, возможно проявление других заболеваний. Пожилым, а также нездоровым людям рекомендуется оставаться в помещении и избегать нагрузок. Здоровым людям рекомендуется ограничить нагрузки на улице.

Европейский союз: Common Air Quality Index

Периодичность: ежечасно, ежедневно, ежегодно

Замеряемые вещества: твердые частицы 10, диоксид азота, озон (твердые частицы 2,5, диоксид серы и оксид углерода при наличии данных)

Выводы

… Проанализировав Индексы других стран, мы заметили, что все их объединяет несколько симпатичных факторов: они рассчитываются довольно частотно, что дает колоссальную базу данных для сравнений и реагирования, второе – государство озвучивает в публичных документах цели расчетов, и это, как правило, забота о населении, и третье – информация легко доступна в сети.

Задавшись вопросом, почему одни страны рассчитывают ИЗА каждый час, а другие, как Казахстан, – раз в год, мы увидели, что все зависит от целей.

Как оказалось, каждое государство самостоятельно решает, как часто проводить расчеты своих индексов, в зависимости от своих ресурсов и выбранной политики. Можно сказать, что в странах, информирующих своих жителей об уровне загрязнения на более частой основе, приоритетом является именно информирование, чтобы люди могли планировать свой день в зависимости от состояния воздуха. Например, астматики могут остаться дома, семейные прогулки буду перенесены за город.

ИЗА в Казахстане – а конкретнее комплексный ИЗА по 5-ти веществам – выполняет иную роль. Он, прежде всего, является показателем длительного (хронического) загрязнения атмосферы города, и величина его сигнализирует о вреде, наносимом здоровью населения в целом.

Всемирный банк критикует такой подход: ведь информации, собираемой раз в год, недостаточно для принятия взвешенных решений по улучшению среды, а также она не сильно помогает жителям ориентироваться в текущей обстановке.

Если говорить о публично объявленных целях и ориентации на население, то интересно заметить, что в документах Казгидромета целей расчетов ИЗА мы так и не нашли.

И, наконец, мы приложили к нашей действительности третий понравившийся нам фактор – доступность информации о качестве воздуха для населения: где алматинец может просматривать степень загрязненности воздуха каждый день? Оказалось, что в экологическом бюллетене о состоянии окружающей среды Казгидромета и на сайте Министерства энергетики РК. Однако, в первом источнике информация предоставляется с задержкой, а авторы объясняют это тем, что подготовка бюллетеня требует времени.

И наконец, давайте посмотрим на расчет за 2015 год в Алматы: ИЗА5 = 7,6 (для сравнения, в 2014 = 10), СИ= 8,7, НП=47,8%.

Градация значений ИЗА

Как мы видим, значения ИЗА в 2014 и 2015 годах попадают в категорию «высокого» уровня загрязнения атмосферы.

Источник