Monitoring - wstęp - Wydział Chemii

UNIWERSYTET GDAŃSKI
WYDZIAŁ CHEMII
Pracownia studencka
Katedry Analizy Środowiska
Teoria do ćwiczeń laboratoryjnych
Ćwiczenie wstępne
Monitoring - wstęp
MONITORING ŚRODOWISKA
Gdańsk, 2010
MONITORING ŚRODOWISKA
Rozwój sfery przemysłowej i związany z tym popyt na coraz wyższy standard życia
pociągnął za sobą degradację i dezintegrację środowiska naturalnego w skali globalnej. Ocenia
się, że w ostatnich 10 latach do środowiska naturalnego przedostało się tyle substancji
zanieczyszczających, ile w poprzednich 70 latach a tempo zanieczyszczania dalej rośnie.
Zanieczyszczeniu
ulega
gleba
(przede
wszystkim
toksycznymi
metalami
ciężkimi,
promieniotwórczymi nuklidami i pestycydami), woda oraz powietrze. Zanieczyszczenie
powietrza atmosferycznego, poza bezpośrednimi skutkami, prowadzi do zmniejszenia warstwy
ozonowej i ocieplenia klimatu. Skutki wysokiego stopnia ingerencji człowieka w środowisko
naturalne mogą być nieodwracalne i w przyszłości zagrozić życiu biologicznemu, w tym istnieniu
ludzi. Według Światowej Organizacji Zdrowia 75% wszystkich chorób człowieka wynika ze
złego stanu środowiska naturalnego. Do tzw. ekologicznych zachorowań zalicza się m.in.
nowotwory złośliwe, upośledzenie funkcji wątroby, niektóre choroby układu odpornościowego,
astmę oskrzelową i upośledzenie reprodukcji (poronienia, bezpłodność, wady rozwojowe).
Często uważa się, że przemysł chemiczny jest głównym sprawcą zanieczyszczenia
środowiska naturalnego, choć najwięcej zanieczyszczeń do środowiska odprowadzają energetyka
i transport. Natomiast dzięki rozwojowi przemysłu chemicznego powstają coraz czulsze techniki
analityczne pozwalające kontrolować zmiany w naszym otoczeniu.
Rozwój chemii analitycznej umożliwia wykrywanie obecności i oznaczanie coraz mniejszych
stężeń substancji toksycznych, śledzenie ich przemian i analizę wpływu na środowisko naturalne.
Umożliwia to ocenę stanu środowiska, obserwację
oraz prognozowanie zmian w nim
zachodzących. Wymienione działania noszą wspólną nazwę - monitoring środowiska.
Monitoring środowiska może obejmować obszar oddziaływania konkretnego zakładu
przemysłowego (lokalny), kraju, kontynentu lub całego globu (światowy) oraz dotyczyć całości
lub poszczególnych jego elementów (np. powietrza atmosferycznego, wody, gleby).
Monitoring obejmuje pomiary poziomu zanieczyszczeń znajdujących się w poszczególnych
elementach środowiska naturalnego określanych wspólną nazwą - imisja.
Imisją nazywa się te z emitowanych zanieczyszczeń, które zostaną włączone, przyjęte i zaistnieją
w powietrzu atmosferycznym, w wodzie czy glebie. Jest to więc rzeczywiste stężenie
zanieczyszczeń w środowisku naturalnym, wyrażane w jednostkach masy na masę lub objętość
poszczególnego elementu środowiska. Imisja jest ściśle związana z wielkością emisji, warunkami
rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń oraz od wpływu zanieczyszczeń transgranicznych.
Ważnymi dla monitoringu środowiska są też pomiary emisji. Emisją nazywa się wprowadzanie
do środowiska naturalnego zanieczyszczeń w postaci substancji stałych, ciekłych lub
gazowych. Emisja zanieczyszczeń następuje z miejsca, w którym wytwarza się substancje
zanieczyszczające. Miejsce to nazywa się źródłem emisji lub emiterem.
Dla zapewnienia wiarygodności informacji o stanie środowiska utworzono, ustawą z
dnia 20 lipca 1991 roku o Inspekcji Ochrony Środowiska, Państwowy Monitoring Środowiska
(PMŚ). W myśl tej ustawy (art.23 p. 2) Państwowy Monitoring Środowiska jest "systemem
pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska, realizowanym przez jednostki organizacyjne
organów administracji państwowej i rządowej, organów gmin, jak również przez szkoły
wyższe i podmioty gospodarcze". Celem PMŚ (art.23 p. 3) "jest zwiększenie skuteczności
działania na rzecz ochrony środowiska poprzez zbieranie, analizowanie i udostępnianie
danych dotyczących stanu środowiska i zmian w nim zachodzących".
Informacje z Państwowego Monitoringu Środowiska są wykorzystywane przez organa
administracji rządowej i samorządowej do:
- zarządzania środowiskiem za pomocą instrumentów prawnych (np. pozwolenie na
wprowadzenie do środowiska substancji, plan ochrony środowiska, plan zagospodarowania
przestrzennego i inne),
- monitorowania skuteczności działań w ochronie środowiska, planowania zrównoważonego
rozwoju regionu uwzględniającego stan i ochronę przed zanieczyszczeniami,
- realizacji umów międzynarodowych, podpisanych i ratyfikowanych przez Polskę,
- dla opracowywania stanowisk negocjacyjnych w zakresie ochrony środowiska w ramach
Unii Europejskiej.
Prawidłowa realizacja wymienionych zadań musi być oparta na wysokiej jakości
danych, dlatego głównym celem PMŚ jest wdrażanie nowych programów i technik
monitoringowych, w tym akredytacja laboratoriów badawczych i pomiarowych, kontrola
uzyskiwanej dokładności metod analitycznych również przez udział w krajowych i
międzynarodowych badaniach porównawczych i współpraca z Komisją Europejską i
Europejską Agencją Środowiska.
Zbieranie informacji przez Państwowy Monitoring Środowiska odbywa się cyklicznie,
według jednolitych metod i w trzech kategoriach, określających ich funkcje:
- blok - presje (emisje),
- blok - stan (imisja, jakość),
- blok - oceny i prognozy.
Informacje dla bloku "presje" dostarczane są z systemu administracyjnego i Inspekcji
Ochrony Środowiska. Jednostki administracyjne zobowiązane są do prowadzenia (wg
wymogów unijnych) Rejestru Uwalniania i Transferu Zanieczyszczeń (PRTR) do powietrza,
wód i gleby, rejestru danych dotyczących obciążenia hałasem, tzw. map akustycznych, a także
badań obciążenia środowiska promieniowaniem elektromagnetycznym (PEM) z linii
energetycznych czy stacji telefonii komórkowych.
Blok "stan" jest główną częścią systemu Państwowego Monitoringu Środowiska. Obejmuje
on następujące podsystemy:
1) monitoring jakości powietrza
2) monitoring jakości śródlądowych wód powierzchniowych:
a) monitoring rzek,
b) monitoring jezior,
3) monitoring jakości śródlądowych wód podziemnych,
4) monitoring jakości Morza Bałtyckiego,
5) monitoring jakości gleby i ziemi,
6) monitoring hałasu,
7) monitoring pól elektromagnetycznych,
8) monitoring promieniowania jonizującego,
9) monitoring lasów,
10) monitoring przyrody.
Poszczególne podsystemy dostarczają danych dotyczących aktualnego stanu poszczególnych
elementów środowiska. Informacje te, zwane pierwotnymi, razem z danymi z bloku "presje"
są podstawą zintegrowanej oceny i prognozy stanu środowiska oraz analizy przyczynowoskutkowej zależności: stan środowiska a działalność społeczno-gospodarcza człowieka.
Oceny, analiza i prognozowanie wykonywane są w ramach bloku "oceny i prognozy".
Przepływ informacji w systemie Państwowego Monitoringu Środowiska przedstawiono na
Rys. 1.
Działalnością Państwowego Monitoringu Środowiska w kraju koordynuje Główny
Inspektor Ochrony Środowiska podległy Ministrowi Ochrony Środowiska. Wojewódzkie
Inspektoraty Środowiska podlegają wojewodzie, marszałkowi województwa i Głównemu
Inspektorowi Środowiska.
Sposób badania, oceny i działań naprawczych jakości środowiska określają akty
prawne, ustawy i wynikające z nich akty wykonawcze, które m. in. zawierają wykazy
substancji zagrażających środowisku naturalnemu i dopuszczalne stężenia w poszczególnych
jego elementach.
Ministerstwo
Środowiska
Instytuty
naukowobadawcze
Główny
Inspektorat
Ochrony
Środowiska
Wojewoda
Wojewódzkie
Inspektoraty
Ochrony
Środowiska
i ich delegatury
Marszałek
województwa
Organy
administracji
publicznej
Służby
i inspekcje
Prowadzący
instalacje i/lub
urządzenia
Zarządzający
drogami,
lotniskami,
koleją
Rys. 1. Schemat działania Państwowego Monitoringu Środowiska.
Ochronę środowiska przed zanieczyszczeniem regulują i dostosowują do ustawodawstwa Unii
Europejskiej ustawy, takie jak:
a) z dnia 27 kwietnia 2001 r. – Prawo Ochrony Środowiska (Dz. U. Nr 25, poz. 150 z
późniejszymi zmianami, ostatnia z dnia 20 listopada 2009, Dz. U. Nr 215 poz. 1664),
b) z dnia 18 lipca 2001 r. – PRAWO WODNE (Dz. U. z 2005 r. Nr 239, poz. 2019 z
późniejszymi zmianami),
c) z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz. U. z 2007 r. Nr 39, poz. 251 ze zmianami),
d) z dnia 11 maja 2001 r. o opakowaniach i odpadach opakowaniowych (Dz. U. Nr 63
poz. 638 z późniejszymi zmianami),
e) z dnia 11 maja 2001 r. o obowiązkach przedsiębiorców w zakresie gospodarowania
niektórymi odpadami oraz o opłacie produktowej i opłacie (Dz. U. z 2007 r. Nr 90
poz. 607),
f) z dnia 16.kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (Dz. U. Nr 92, poz. 880),
g) z dnia 20 kwietnia 2004 r. o substancjach zubożających warstwę ozonową (Dz. U. Nr
121, poz. 1263),
h) z dnia 30 lipca 2004 r. o międzynarodowym obrocie odpadami (Dz. U. Nr 191, poz.
1956),
i) z dnia 22 grudnia 2004 r. o handlu uprawnieniami do emisji do powietrza gazów
cieplarnianych i innych substancji (Dz. U. Nr 281, poz. 2784),
j) z dnia 29 czerwca 2007 r. o zmianie ustawy o recyklingu pojazdów wycofanych z
eksploatacji (Dz. U. Nr 176, poz. 1236).
Szczegółowymi aktami wykonawczymi są Rozporządzenia Ministra Środowiska, jak np.:
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu
odpadów (Dz. U. Nr 112 poz.1206),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 czerwca 2002 r. w sprawie
dopuszczalnych poziomów niektórych substancji w powietrzu, alarmowych poziomów
niektórych substancji w powietrzu oraz marginesów tolerancji dla dopuszczalnych poziomów
niektórych substancji (Dz. U. Nr 87, poz.796),
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 20 lipca 2002 r. w sprawie sposobu
realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania
ścieków do urządzeń kanalizacyjnych (Dz. U. Nr 129, poz. 1108, zmiany: Dz.U. z 2003 r. Nr
163, poz. 1585),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 sierpnia 2002 r. w sprawie
komunalnych osadów ściekowych (Dz. U. Nr 134, poz. 1140, sprostowanie Dz. U. Nr 155,
poz. 1299),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie
standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz. U. Nr 165, poz. 1359).
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 października 2002 r. w sprawie
wymagań, jakim powinny odpowiadać wody śródlądowe będące środowiskiem życia ryb w
warunkach naturalnych, w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać morskie wody
wewnętrzne i wody przybrzeżne będące środowiskiem życia skorupiaków i mięczaków
(Dz. U. Nr 176, poz. 1455),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r. w sprawie
wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do
zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia (Dz. U. Nr 204, poz.1728),
Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2002 r.:
a) w sprawie kryteriów wyznaczania wód wrażliwych na zanieczyszczenie związkami
azotu ze źródeł rolniczych (Dz. U. Nr 241, poz. 2093),
b) w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać programy działań
mających na celu ograniczenia odpływu azotu ze źródeł rolniczych (Dz. U. Nr 4,
poz. 44),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 4 sierpnia 2003 r. w sprawie standardów
emisyjnych z instalacji (Dz. U. Nr 163, poz. 1584),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie
dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów
sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. Nr 192, poz. 1883).
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie
dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów
sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. Nr 192, poz. 1883).
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie klasyfikacji
dla prezentowania stanu wód powierzchniowych i podziemnych, sposobu prowadzenia
monitoringu oraz sposobu interpretacji wyników i prezentacji stanu tych wód (Dz. U. Nr 32,
poz. 284).
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 8 lipca 2004 r. w sprawie warunków,
jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie
substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 168, poz. 1763),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 lipca 2004 r. w sprawie
dopuszczalnych mas substancji, które mogą być odprowadzane w ściekach przemysłowych
(Dz. U. Nr 180, poz. 1867),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 2 lipca 2006 r. w sprawie warunków,
jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie
substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz. U. Nr 137, poz. 984),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 grudnia 2006 r. w sprawie dróg, linii
kolejowych i lotnisk, których eksploatacja może powodować negatywne oddziaływanie
akustyczne na znacznych obszarach, dla których jest wymagane sporządzanie map
akustycznych oraz sposobu określania granic terenów objętych tymi mapami (Dz. U. z 2007
Nr 1, poz. 8),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie
dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz. U. Nr 120, poz. 826),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 12 listopada 2007 r. w sprawie zakresu i
sposobu prowadzenia okresowych badań poziomów pól elektromagnetycznych w
środowisku (Dz. U. Nr 221, poz. 1645).
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 marca 2008 r. w sprawie stref, w
których dokonuje się oceny jakości powietrza (Dz. U. Nr 52, poz. 310),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 25 kwietnia 2008 r. w sprawie
szczegółowych wymagań dotyczących rejestru zawierającego informacje o stanie
akustycznym środowiska (Dz. U. Nr 82, poz. 500),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 3 czerwca 2008 r. w sprawie poziomów
niektórych substancji w powietrzu (Dz. U. Nr 47, poz. 281),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 lipca 2008 r. w sprawie kryteriów i
sposobu oceny stanu wód podziemnych (Dz. U. Nr 143, poz. 896),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 sierpnia 2008 r. w sprawie sposobu
klasyfikacji stanu jednolitych części wód (Dz. U. Nr 162, poz.1008),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 17 grudnia 2008 r. w sprawie
dokonywania ocen poziomów substancji w powietrzu (Dz. U. Nr 5, poz. 31),
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 13 maja 2009 r. w sprawie form i
sposobu prowadzenia monitoringu jednolitych części wód powierzchniowych i
podziemnych (Dz. U. Nr 81, poz. 685),
Art.83 ust.3. ustawy Prawo ochrony środowiska. Minister właściwy do spraw
środowiska, w porozumieniu z ministrem właściwym do spraw zdrowia może określić, w
drodze rozporządzenia, standardy zapachowej jakości powietrza i metody oceny
zapachowej jakości powietrza.