Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе

Нормирование предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе осуществляется по двум группам: ПДК в воздухе рабочей зоны и ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов (приложение 2). Необходимость такой дифференциации достаточна очевидна. Источником вредных веществ выступает, как правило, производство. Поэтому первичный контроль качества воздуха необходимо осуществлять в рабочей зоне с учетом того обстоятельства, что время пребывания в ней человека ограничено. Более строгие требования предъявляются к качеству атмосферного воздуха населенных пунктов, т. е. селитебных зон, мест расположения детских и медицинских учреждений и т. д., где человек находится всю свою жизнь.

В перечне ПДК в воздухе рабочей зоны показаны особенности действия на организм человека через тип воздействия (канцерогены, аллергены, фиброгены и вещества остро направленного действия), а также преимущественное агрегатное состояние (аэрозоли, пары, газы и т. д.). В воздухе селитебных зон акцент делается на лимитирующий показатель вредности: рефлекторный, резорбтивный, рефлекторно-резорбтивный и санитарно-гигиенический.

При рефлекторном действии реакция проявляется со стороны рецепторов верхних дыхательных путей: ощущение запаха, раздражение слизистой оболочки, задержка дыхания и т. п. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вещества (20-30 минут), поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальных разовых ПДК. Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит как от концентрации вещества в воздухе, так и от длительности ингаляции. С целью предупреждения развития резорбтивного действия устанавливается среднесуточная ПДК, а также предельные концентрации более длительного действия (среднемесячные или среднегодовые).

Итак, ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны - это концентрация, которая при ежедневной работе в течение 8 часов на протяжении всего трудового стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами, даже в отдаленные сроки жизни настоящего и будущих поколений.

В воздухе рабочей зоны устанавливают две категории концентраций: ПДК максимальные разовые (ПДК мр) и среднесменные (ПДК сс). Первая величина является базовой, т. е. экспериментально установленной (ГН 2.2.5.1313-03) . Она приведена для основной части веществ. У некоторых веществ экспериментально установлена и среднесменная концентрация. Для остальных среднесменная ПДК рассчитывается по формуле

где к n - средняя арифметическая концентрация вредного вещества на отдельных стадиях технологического процесса; t n - продолжительность стадий технологического процесса.

Если в воздухе содержатся вещества разнонаправленного или независимого действия, то их контроль осуществляется по ПДК, если однонаправленного, то нормирование проводится в соответствии с условием

£ 1.

Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны возложен на экологическую службу предприятия. Периодичность контроля зависит от класса опасности вредных веществ: замеры веществ 1-го класса опасности должны проводиться не реже одного раза в 10 дней; веществ 2-го класса - не реже одного раза в месяц; веществ 3-го и 4-го классов - не реже одного раза в квартал.

В настоящее время предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны установлены почти для 2500 веществ. В перечне ПДК указывается помимо концентрации вещества его агрегатное состояние (пар, газ, аэрозоль и их смеси), что имеет значение при оценке воздействия на организм и нормировании загрязнения.

Под предельно допустимой концентрацией загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных мест понимается концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни. Для оценки загрязнения атмосферного воздуха населенных пунктов используется несколько видов предельно допустимых концентраций.

ПДК максимальная разовая (ПДК МР) - концентрация вредного вещества в воздухе населенного пункта, не вызывающая рефлекторных реакций в организме человека, устанавливается для предупреждения развития немедленных токсических эффектов и регламентации максимальных уровней приземных концентраций вредных веществ.

ПДК среднесуточная (ПДК СС) - концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе, не оказывающая на человека прямого или косвенного воздействия при круглосуточном вдыхании. Контроль среднесуточной концентрации осуществляется по среднему арифметическому значению разовых концентраций, полученных через равные промежутки времени не реже четырех раз в сутки.

Максимальные разовые и среднесуточные предельно допустимые концентрации (или ОБУВ) вредных веществ в атмосферном воздухе селитебных зон являются нормированными величинами, т. е. их значения стандартизованы (ГН 2.1.6.1338-03, ГН 2.1.6.2309-07). Для группы неполной суммации в качестве норматива используется коэффициент комбинированного действия (Ккд), который равен сумме нормированных по величине ПДК концентраций.

Дополнительный контроль состояния воздуха может осуществляться по среднемесячным и среднегодовым концентрациям.

Среднемесячная концентрация - среднее арифметическое всех разовых или среднесуточных концентраций, полученных в течение месяца. В свою очередь, среднегодовая концентрация - среднее арифметическое разовых или среднесуточных концентраций, полученных в течение года. Последняя величина используется в основном для выявления эффектов, связанных с длительным (хроническим) воздействием вредных веществ. Среднемесячные и среднегодовые концентрации (ПДК см и ПДК сг) относятся к расчетным нормативам, поэтому используется следующее ориентировочное соотношение ПДК мр: ПДК сс: ПДК см: ПДК сг = 10: 4: 1,5: 1.

Классы опасности веществ, для которых имеются только максимальные разовые ПДК, определены с учетом опасности развития рефлекторных реакций. Классы опасности веществ, для которых одновременно установлены максимально разовая и среднесуточная ПДК, определены с учетом опасности возникновения тех эффектов, развитие которых при действии конкретного вещества наиболее опасно. Классы опасности веществ, лимитированных резорбтивным действием, определены с учетом опасности развития этих эффектов.

При установлении ПДК вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта применяют следующий принцип. К пороговой концентрации, т. е. к минимальной концентрации вредного вещества, вызывающей эффект токсического действия с вероятностью не менее 0,16, применяют коэффициент запаса в зависимости от класса опасности вещества: 1-й класс - 7,5; 2-й - 6; 3-й - 4,5; 4-й класс - 3.

В настоящее время ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов определены более чем для 650 вредных веществ и выделены те, выброс которых в атмосферный воздух запрещен. Обычно единицей измерения ПДК в воздухе является миллиграмм вещества на один кубометр воздуха (мг/м 3). Следует иметь в виду, что ПДК установлены по воздуху только для населенных пунктов, в воздухе рабочей зоны и на границе СЗЗ, а для территорий за пределами населенных пунктов эти нормативы не определены.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) в атмосферном воздухе. Основой законодательства об охране атмосферного воздуха являются ПДК вредных веществ, количественно характеризующие такое содержание вредных веществ в атмосферном воздухе, при котором на человека и окружающую среду еще не оказывается ни прямого, ни косвенного вредных воздействий.

Прямым воздействием считают временное раздражение, а также патологические изменения организма в результате накопления в нем вредных веществ выше определенной дозы.

Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на организм, ухудшают обычные условия обитания (например, увеличивают число туманных дней, поражают зеленые насаждения и т. п.).

ПДК – максимальная концентрация примесей в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни не оказывает вредного воздействия на человека, включая отдаленные последствия, а также на окружающую среду.

Эта величина обоснована клиническими и санитарно-гигиеническими исследованиями и носит законодательный характер.

ПДК определяются по результатам изучения влияния веществ на человеческий организм. Испытания проводят на животных, а также в отдельных случаях на людях (например, для обнаружения порога восприятия запаха).

Пороговая концентрация устанавливается на основе реакции у наиболее восприимчивых людей. Нормативные величины ПДК устанавливаются по отношению к пороговым величинам обычно с двукратным запасом, поэтому двойное превышение санитарных норм приземных концентраций, как правило, не увеличивает число заболеваний населения. В отдельных случаях для особо опасных веществ ПДК устанавливаются с большим запасом по отношению к выявленной пороговой величине влияния на организм. Так, при установлении ПДК для бенз(а)пирена – канцерогена – принят десятикратный запас.

ПДК не являются международным стандартом и могут несколько различаться в разных странах, что зависит от методов определения и спецификации. В РФ, как правило, ПДК соответствуют самым низким значениям, которые рекомендованы ВОЗ.

Для тех веществ, которые оказывают немедленное, но временное раздражающее действие (рефлекторное – воздействие на органы чувств), устанавливают максимальные разовые предельно допустимые концентрации (ПДК м.р) за 20-минутный период.

Для веществ, накопление которых в организме вредно (т.е. вещества общетоксического (резорбтивного ) действия), устанавливают среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДК с.с).

Для веществ с немедленным раздражающим действием, а также вызывающих патологические изменения при накоплении в организме, устанавливают ПДК м.р. и ПДК с.с. При этом, если порог разового (раздражающего) воздействия вещества на организм больше порога токсического (среднесуточного) воздействия, то для вещества устанавливаются различные величины ПДК м.р и ПДК с.с. Например, для оксида углерода ПДК м.р = 5 мг/м 3 , а ПДК с.с = 3 мг/м 3 .

При проектировании предприятий в районах, где атмосферный воздух уже загрязнен выбросами от других, ранее построенных предприятий, необходимо нормировать их выбросы с учетом уже присутствующих в воздухе примесей. Их содержание рассматривается в качестве фоновой концентрации . Тогда должно удовлетворяться требование:

с ≤ ПДК – с ф ,

где с – концентрация вредного вещества;

с ф – фоновая концентрация этого вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта.

Нормативы ПДК являются едиными для всей территории РФ. Предельно допустимые концентрации установлены и для атмосферного воздуха жилых районов. В необходимых случаях для отдельных районов устанавливаются более строгие нормативы ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В частности, более строгие нормативы установлены для отдельных заповедных зон. Для зон санитарной охраны курортов, мест размещения крупных санаториев и домов отдыха, а также зон отдыха ПДК установлена на 20 % меньше, чем для жилых районов .

Для территории заводских площадок ПДК не разрабатывались, но в соответствии с СП 2.2.1.1312-03* в местах воздухозаборов концентрации вредных веществ не должны превышать 30 % ПДК р.з. (рабочей зоны). Поскольку воздух в большинство помещений поступает через окна и другие аэрационные проемы, эта величина условно принимается в качестве ПДК для заводской территории (промплощадки – ПДК пп) .

Несмотря на то, что действующий перечень ПДК постоянно дополняется, в отдельных случаях при составлении проектной документации требуется разрабатывать нормативы ПДВ по загрязняющим веществам, не включенным в перечень ПДК. В таких случаях в соответствии с санитарными нормами санитарно-гигиенические институты Минздрава РФ по договору с заказчиком разрабатывают для рассматриваемого вещества временный ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) , который определяется расчетным путем по эмпирическим зависимостям и проверяется на веществах с похожими свойствами, для которых ПДК уже установлены. ОБУВ устанавливаются сроком на три года.

Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны. Принято раздельное нормирование загрязняющих веществ: в воздухе рабочей зоны (ПДК р.з) и в атмосферном воздухе (ПДК а.в) населенных мест (рис. 18).

ПДК р.з, как правило, значительно больше, чем ПДК для населенных мест, так как на предприятии люди проводят только часть суток и, кроме того, там не могут находиться дети и пожилые люди с ослабленным организмом. Критерии к чистоте воздуха для рабочей зоны менее жесткие из-за разных требований, предъявляемых к качеству воздуха. Например, в жилом районе не допускается ощущение посторонних запахов во избежание дискомфортности, а в рабочей зоне требуется не нанести ущерб здоровью за время пребывания трудящихся на работе. Так, ПДК по сероводороду для жилых районов составляет 0,008 мг/м 3 , а для рабочей зоны ПДКн 2 s = 10 мг/м 3 (при такой концентрации запах ощущается, но вреда организму не наносится).

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухерабочей зоны ПДК р.з – такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не может вызывать заболевания или изменения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки настоящего и последующих поколений.

Под загрязнением атмосферного воздуха подразумевают увеличение концентраций физических, химических, биологических компонентов сверх уровня, который выводит природные системы из состояния равновесия. Наиболее высокие концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, которые превышают предельно допустимые концентрации в 2-5 раз и именно на этих территориях аккумулируется их основная масса на почве и поверхности водоемов.

Существует два главных источника загрязнения атмосферы: природное и антропогенное.

Природные источники – это вулканы, пылевые бури, лесные пожары, процессы разложения растений и животных. Наиболее значительными из выше указанных загрязнителей являются лесные пожары, особенно в наше время, когда из-за высокой температуры они приобретают угрожающие масштабы, особенно летом.

К основным антропогенным источникам загрязнения относят предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, разные машиностроительные предприятия, предприятия тяжелой промышленности.

Наиболее значительные из них:

1. Тепловые электростанции загрязняют атмосферу выбросами, которые содержат сернистый ангидрид, двуокись серы, оксиды азота, сажу, пыль и золу, которые содержат соли тяжелых металлов.

2. Комбинаты черной металлургии, которые включают в себя доменное, сталеплавильное, прокатное производство, агломерационные фабрики, коксохимические заводы и др..

3. цветная металлургия, которая загрязняет атмосферу соединениями цветных и тяжелых металлов, парами ртути, сернистым ангидридом, окисями азота, углевода и др.

4. Машиностроение и металлообработка. Выбросы этих предприятий содержат аэрозоли соединений цветных и тяжелых металлов, в том числе паров ртути.

Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность является источником таких загрязнителей атмосферы как сероводород, сернистый ангидрид, окись углерода, аммиак, углеводород и бензапирен.

5. Предприятия органической химии. Выбросы большого количества органических веществ которые имеют сложный химический состав, соляной кислоты, соединений тяжелых металлов, содержат сажу и пыль.

6. Предприятия неорганической химии. Выбросы в атмосферу от этих предприятий содержат окиси серы и азота, соединения фосфора, свободный хлор, сероводород.

7.Автотранспорт. Географические закономерности распространения загрязнителей, которые от него поступают очень сложные и определяются не только конфигурацией сети автомагистралей и интенсивностью автотранспорта, но и большим количеством перекрестков где транспорт стоит определенное время с включенными двигателями. Количество транспорта во всем мире составляет 630 млн единиц.

Загрязнение окружающей среды автотранспортом – одно из наиболее небезопасных для здоровья человека, потому что выхлопные газы поступают в атмосферу, где затруднено их рассеивание. В составе отработанных газов автомобилей находится большое количество оксида азота, неспаленые углероды, альдегиды и сажа, а также монооксид углерода.

Промышленные выбросы оказывают негативное влияние на здоровье людей, разрушают материалы и оборудование, снижают продуктивность лесного и сельского хозяйства.

К сожалению, созданные эффективные технологии производства не применяются на большинстве предприятий из-за их дороговизны, а иногда, из-за пренебрежения экологической проблемой.

Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ характеризуются по четырем признакам: по агрегатному состоянию, химическому составу, размеру частиц и массовому расходу выброшенного вещества. Загрязняющие вещества выбрасываются в атмосферу в виде пыли, дыма, тумана, пара и газообразных веществ. Наиболее распространенными загрязняющими веществами, поступающими в атмосферный воздух от техногенных источников, являются: оксид углерода, диоксид серы, оксиды азота, углеводороды, пыль, оксид углерода - самая распространенная и наиболее значительная примесь атмосферы, называемая в быту угарным газом. Содержание СО в естественных условиях от 0,01 до 0,2 мг. м 3 , но в крупных городах содержание его колеблется в пределах1-210 мгм3. наиболее высокая концентрация наблюдается на улицах и площадях городов с интенсивным движением, особенно у перекрестков. Его удельный вес составляет более 50% от общего объема выбросов.

Диоксид серы - бесцветный газ с острым запахом. До 70% его выбросов образуются в результате сжигания выбросов, мазута - около 15%.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ

Для количественной оценки содержания примеси в атмосфере используется понятие концентрации – количества вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям.

Количество атмосферного воздуха – это совокупность его свойств, определяющих степень воздействия физических, химических, биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом. Качество атмосферного воздуха считается удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимой концентрации (ПДК) – максимальной концентрации примесей в атмосфере, отнесенные к определенному времени осреднения, которые при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого или косвенного воздействия, включая отдаленные последствия. Под прямым воздействием понимается нанесение организму человека временного раздражающего воздействия, вызывающее ощущение запаха, кашель, головную боль. При накоплении в организме вредных веществ выше указанной дозы могут возникать патологические изменения отдельных органов или организма в целом. Под косвенным воздействием понимаются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы, ухудшают обычные условия обитания: поражаются зеленые насаждения, увеличивается число туманных дней.

Основным критерием установления нормативов ПДК для оценки качества атмосферного воздуха является воздействие содержащихся в воздухе загрязняющих примесей на организм человека.

Для оценки качества атмосферного воздуха установлены две категории ПДК: максимально разовая (ПДКм.р) и среднесуточная (ПДКс.с).

ПДКм.р – основная характеристики опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на отдельные органы чувств.

ПДКс.с – установлен для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека. Оцениваемые по этому нормативу вещества обладают способностью временно или постоянно накапливаться в организме человека.

К началу 1999 года по нормативам ПДК оценивалось около 1000 веществ, однако к этому количеству ежегодно прибавляются десятки новых, малоизученных веществ, большинство из которых вредны для человека, животных и растений.

Перечень веществ, содержание которых нормируется, следовательно, постоянно пополняются. Установлены временные нормативы ПДК загрязняющих веществ в воздухе для древесной растительности (ПДКл).

Если вещества оказывают вредное влияние на окружающую среду в меньших концентрациях, чем на человека, то при нормировании исходя из порога действия этого вещества на окружающую среду. Воздействие веществ, для которых не установлены ПДК, оценивается по ориентировочному безопасному уровню воздействия загрязняющего атмосферу вещества (ОБУВ) – временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества.

Нормативы ПДК для атмосферного воздуха являются единичными для территории отдельно взятой страны. установленные в других странах ПДК могут отличаться. Например, в США установлена ПДК для SO2- 0,75 мгм3, а в Украине – 0,5 мгм3, установленные нормы в каждой стране регулируются международными организациями по охране здоровья, окружающей среды и различными международными организациями. Для зон санитарной охраны, курортов и зон отдыха ПДК установлены на 20% меньше, чем для жилых регионов.

Нарушение установленных норм преследуется законом, предусматривающим определенное наказание. Такие законы существуют в каждой стране, поскольку установлено, что постоянное превышение допустимой концентрации хотя бы одного из нормируемых веществ приводит к повышению заболеваемости в 1,7 раз, а в некоторых возрастных группах – до трех раз. Загрязнение атмосферы оказывает также непосредственное влияние на сооружения и декоративные украшения, памятники, и.т.д. В соответствии с нормативно-технической документацией нормирование качества окружающей среды совершается с целью установления предельно допустимых норм влияния на окружающую среду, которое гарантирует экологическую безопасность и сохранение генетического фонда, обеспечивает рациональное использование и восстановление природных ресурсов при условии стойкого развития хозяйственной деятельности.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ВЫБРОСЫ

Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося стационарным источником загрязнения воздушного бассейна, устанавливают нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух. ПДВ устанавливают из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны: С+Сф(

С – концентрация вещества в приземном слое от расчетного источника при сохранении нормативов ПДВ;

Сф – фоновая концентрация этого же вещества.

Если на данном предприятии или группе предприятий, рассположенных в данном регионе, значение ПДВ по объективным причинам не могут быть немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив ВСВ устанавливают на период разработки и организации воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ. Срок действия ПДВ устанавливается на 5 лет. При появлении новых производств, реконструкции действующих, изменении технологического процесса или вида используемого сырья и других случаях, нормативы ПДВ пересматриваются.

Для каждого города на основании нормативов ПДВ предприятий и фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские нормативы ПДВ, в соответствии с которыми индивидуальные ПДВ предприятий могут быть пересмотрены в сторону уменьшения.

ПДВ устанавливается для каждого стационарного источника из расчета, что совокупный выброс от всех источников загрязнения атмосферного воздуха с учетом перспективы развития не приведет к превышению нормативов ПДК в приземном слое. ПДВ устанавливается для условий полной нагрузки технологического и газоочистного оборудования и их нормальной работы. ПДВ не должен превышаться в любой 20 минутный период времени. Для мелких источников целесообразно установление ПДВ от их совокупности с предварительный объединением их в площадной или точечный источник. ПДВ определяется для каждого вещества отдельно, в том числе и в случае суммации вредного воздействия нескольких веществ.

По результатам расчета нормативов ПДВ для каждого стационарного источника выбросов устанавливается предельный выброс предприятий в целом. ПДВ устанавливают с учетом фоновых концентраций энергетически достоверной максимальной концентрации. Она является характеристикой загрязнения атмосферы и определяется как значенеие концентрации, которая превышается не более чем в 6% случаев от общего количества наблюдений. Фоновая концентрация характеризует суммарную концентрацию, создаваемую всеми источниками, расположенными на данной территории.

Установлению ПДВ для источника предшествует определение его зоны влияния.

Для предприятий и источников, зоны влияния которых целиком расположены в пределах города, где суммарная концентрация от всех источников меньше ПДК.

Значение выбросов, используемых при расчетах, принимаются в качестве ПДВ.

Для получения информации про состояние воздушного бассейна создана сеть пунктов и станций контроля. Регулярно проводится инвентаризация выбросов – учет основных источников загрязнения атмосферы, количества и состава выбросов.

КОНТРОЛЬ НАД ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРЫ

В каждой стране существует система контроля над количеством выбрасываемых веществ в атмосферу. Это делают, чтобы количество выбросов не превысило установленных ограничений.

Мониторинг атмосферного воздуха – слежение за его состоянием и предупреждение о критических ситуациях, вредных или опасных для здоровья людей, животных и растений. Для обеспечения контроля в развитых странах созданы автоматические системы контроля загрязнения воздуха (АСКЗВ).

Задачи, решаемые АСКЗВ: автоматическое наблюдение и регистрация концентраций с целью определения фактического состояния воздушного бассейна; принятия экстренных мер по борьбе с загрязнением; прогноз уровня загрязнения; разработка рекомендаций для улучшения состояния окружающей среды. АСКЗВ рассчитаны на измерение концентраций одного или нескольких элементов: SO2,CO,NOx,O3,H2S,NH, взвешенных веществ, а также определение влажности, температуры, скорости и направления ветра. АСКЗВ функционируют на уровне предприятий,города, региона, на национальном и международном уровнях.

При определении влияния вредных веществ на человека, растительные и животные организмы, степени загрязненности окружающей среды, а также для проведения экологических экспертиз состояния окружающей среды или отдельных объектов или районов в мире пользуются понятием "качество природной среды". Нормативы качества выражаются в предельно допустимых концентрациях (ПДК) вредных веществ (поллютантов), предельно допустимых уровнях (ГДР), предельно допустимых выбросах (ПДВ), предельно допустимых экологических нагрузках (Гдень), максимально допустимом уровне (МГС), временно согласованных выбросах (ТБО) и ориентировочно безопасных уровнях воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в различных средах.

Цель нормативов качества заключается в обеспечении научно обоснованного сочетания экологических и экономических интересов как основы общественного прогресса. Это вынужденный компромисс, что помогает развивать промышленность, охраняя жизнь и благополучие человека. Основой нормативов является три показателя: медицинский, технологический, научно-технический.

Медицинский показатель устанавливает предельный уровень угрозы здоровью человека. Технологический показатель оценивает уровень установленных границ техногенного воздействия на человека и среду обитания; научно-технический - возможность научно-технических средств контролировать соблюдение пределов воздействия по всем необходимым характеристикам.

Показатель ПДК, характеризующий качество окружающей среды в отношении здоровья человека, относится к нормативов санитарно-гигиенического характера.

Предельно допустимая концентрация (норматив) - количество вредного вещества в окружающей среде, которая при постоянном контакте или взаимодействия за определенный промежуток времени не влияет на здоровье человека и не вызывает нежелательных последствий у будущих поколений.

Этот вид нормирования охватывает не только экологическую, но и производственную, жилищно-бытовую сферу жизни человека. Впервые ПДК было введено в 1939 году. Для питьевой воды. К 1991 количество норм ПДК для водных объектов

хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения достигла 1925 ПДК по атмосферы впервые были установлены в 1951 г.. для 10 вредных веществ. До 1991 г.. Их насчитывалось 479. ПДК в почве начали вводить с 1980

ПДК устанавливают главные санитарные инспекции в законодательном порядке или рекомендуют соответствующие учреждения, комиссии на основе результатов комплексных научных исследований, лабораторных экспериментов, а также сведений, полученных во время и после различных аварий на производствах, военных действий, природных катастроф с использованием длительных медицинских обследований людей на вредных производствах (химические производства, АЭС, шахты, карьеры, литейные цеха).

Для вычисления максимальной разовой ПДК используют высокочувствительные тесты, с помощью которых выявляют минимальные воздействия загрязнителей на здоровье человека в случае кратковременных контактов (измерения биопотенциалов головного мозга, реакция глаза и т.д.). С целью определения длительных воздействий загрязнителей (токсикантов) проводят эксперименты на животных, используют данные наблюдений во время эпидемий, аварий, добавляя к определенному порогового воздействия коэффициент запаса, снижает действие еще в несколько раз.

Чем вредны вещества, тем сложнее, масштабнее! и значительные усилия, направленные на охрану атмосферного воздуха. Для каждого вещества в Украине установлены два нормативы: максимальная разовая и среднесуточная ПДК.

Высокие значения содержания загрязняющих примесей в атмосферном воздухе, полученные при анализе многочисленных отобранных проб, называют максимальной разовой концентрации.

Максимальное разовое ПДК устанавливают с целью предотвращения рефлекторным реакциям у человека из-за раздражения рецепторов органов дыхания (восприятие неприятных запахов, чихание, аллергические явления, изменение биоэлектрической активности головного мозга, мировой чувственности глаз и прочее) по кратковременного действия (до 20 мин.) Атмосферных загрязнений. В связи с тем, что концентрации загрязнений в атмосферном воздухе не постоянны во времени и меняются в зависимости от метеорологических условий, рельефа местности, характера выброса, вида и интенсивности застройки и других причин, разовые пробы в соответствии с требованиями стандартов отбирают регулярно несколько раз в сутки в течение короткого промежутка времени (20-30 мин.).

Среднесуточную ПДК устанавливают для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другой прямой или косвенного вредного воздействия на человека в условиях длительного (круглосуточного) вдыхание вещества. Среднесуточную концентрацию определяют как среднеарифметическое значение разовых концентраций, для которых указан срок времени отбора, или как среднее содержание вредных примесей в пробах атмосферного воздуха, отобранных в течение 24 часов. без перерыва или с одинаковыми интервалами между отборами. Отбор проб регламентировало ГОСТ 7.2.6.01-86.

С целью ограничения влияния на окружающую среду вредных видов антропогенной деятельности нормируют количество вредных веществ, выбрасываемых в воздух, почву, воду всеми типами загрязнителей, постоянно контролируют выбросы различных объектов, прогнозируя состояние окружающей среды и принимая соответствующие санкции и решения в отношении нарушителей законов об охране природы.

В Украине состояние окружающей среды контролирует несколько ведомств: основной контроль осуществляют Министерство здравоохранения, управления санитарно-эпидемиологической службы и др.; экологический контроль и экологическое нормирование - службы министерств коммунального хозяйства, рыбнадзора, геологии, общества охраны природы, "зеленые службы" Управление экологического мониторинга Министерства охраны окружающей природной среды.

Соответствии с действующим Законом "Об охране окружающей среды" (ст. 9) каждый гражданин Украины имеет право на безопасную для своей жизни и здоровья окружающую среду. Это право гарантировано, кроме мероприятий, направленных на предотвращение экологически вредной деятельности, аварий, катастроф, стихийных бедствий, также нормированием качества окружающей природной среды, является юридическим средством для определения границ дозволенного поведения в природопользовании.

Нормирование - установление плановой меры пользования ресурсами с учетом ее качества, разработка и утверждение норм на единицу планируемой продукции (в установленной номенклатуре), а также контроль за их выполнением.

Нормирование всех загрязнителей основывается на определении ПДК в различных средах. За основу выбирают самый низкий уровень загрязнения на основе санитарно-гигиенических норм (табл. 1.5, 1.6, 1.7). ПДК загрязнителей в нормативах разных стран могут быть неодинаковыми (незначительно).

Таблица 1.5

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере населенных пунктов

вещество	ПДК (максимальная) разовая, мг / м 3	ПДК среднесуточная, мг / м я
нитробензол
оксид серы
сероводород
угарный газ
оксиды азота
пыль нетоксичен
Копоть (сажа)
серная кислота
Фтороводорода (пара)
Пары свинца, ртути
хлороформ
уксусная кислота

Таблица 1.6

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде

вещество	ПДК (максимальная) разовая, мг / л	ПДК среднесуточная, мг / м 3
Кобальт, марганец
Бензол, бор
		ГОСТ 4630-88
стронций
Бензин, керосин, цинк, кобальт, железо
Хром, никель, медь, молибден, вольфрам

Таблица 1.7

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в почвах (ГОСТ 3034-84, 3210-85, 42-128-4433-87)

вещество	ДК, мг / кг	вещество	ПДК, мг / кг
бензпирен		Бромофос, метилспирал
		Сероводород, полихлорпилен
шестивалентный
		хлорофос
Бензол, толуол		карбофос
		хлорамин
		гексахлоран
		Бромофос, метилстирал
марганец		Гетерофос

Нормативы ПДК в Украине единые и обязательные для усек предприятий и структур, независимо от форм собственности и подчиненности. При определении ПДК учитывают не только степень влияния на здоровье человека, а и их действие на диких и домашних животных, растения, грибы, микроорганизмы и природные группировки в целом.

Результаты новейших исследований показывают, что нижних безопасных пределов воздействий канцерогенов и ионизирующей радиации не существует. Любые дозы, превышающие обычный природный фон, вредны.

При наличии в воздухе или воде нескольких загрязнителей их суммарная концентрация не должен превышать 1 Это можно примерно вычислить так:

C1 / ГДК1 + С2 / ГДК2 + ... + С / ПДК = 1,

где C1, C2, ... С - фактические концентрации загрязнителей, мг / м8; ГДК1, ГДК2 ... ПДК - ПДК загрязнителей, мг / м3.

Если суммарная концентрация загрязнителей больше 1, то санитарное состояние не отвечает нормативным требованиям. Очень вредная суммарное действие таких загрязнителей, как сернистый газ, диоксид азота, фенол, аэрозоли дезинтеграции, серная и фтористоводородная кислоты.

Для неодинаковых сред ПДК одних и тех же токсикантов различаются. При определении ПДК веществ природных вод их разделяют на ПДК вод хозяйственно-питьевого назначения и ПДК вод рыбного хозяйства (при этом ПДК одинаковых веществ имеют разное значение). В почвах ПДК веществ определяют преимущественно для одного слоя. Поллютантов не имеют вредно влиять на качество продукции, выращенной для потребления, а также на способность почвы самоочищаться, нормально функционировать. В последнее время делают все больше расчетов ПДК для продуктов питания.

Основными средствами защиты человека от воздействия вредных веществ является гигиеническое нормирование их содержания в различных средах, различные методы очистки газовых выбросов (адсорбция, абсорбция, химическое преобразование) и стоков (первичное, вторичное и третичное очистки), а также средства индивидуальной защиты.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

В атмосферу поступает множество примесей от различных промышленных производств и автотранспорта. Для контроля их содержания в воздухе нужны вполне определенные стандартизированные экологические нормативы, поэтому и было введено понятие о предельно допустимой концентрации. Величины ПДК для воздуха измеряются в мг/м 3 . Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.

Предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Предельные концентрации для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Для воздуха различают максимальную разовую дозу и среднесуточную.

В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. Для чрезвычайно опасных веществ (пары ртути, сероводород, хлор) ПДК в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,1 мг/м 3 . Если ПДК составляет более 10 мг/м 3 , то вещество считается малоопасным. К таким веществам относят, например, аммиак.

Таблица 1. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ некоторых газообразных веществ в атмосферном воздухе и воздухе производственных помещений
Вещество	ПДК в атмосферном воздухе, мг/м 3	ПДК в воздухе произв. помещений, мг/м 3
Диоксид азота	Максимальная разовая 0,085 Среднесуточная 0,04	2,0
Диоксид серы	Максимальная разовая 0,5 Среднесуточная 0,05	10,0
Монооксид углерода	Максимальная разовая 5,0 Среднесуточная 3,0	В течение рабочего дня 20,0 В течение 60 мин.* 50,0 В течение 30 мин.* 100,0 В течение 15 мин.* 200,0
Фтороводород	Максимальная разовая 0,02 Среднесуточная 0,005	0,05
* Повторные работы в условиях повышенного содержания СО в воздухе рабочей зоны могут проводиться с перерывом не менее 2 часов

ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это, например, относится к заядлым курильщикам.

Величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются. Так, ПДК сероводорода в атмосферном воздухе при 24-часовом воздействии в Испании составляет 0,004 мг/м 3 , а в Венгрии – 0,15 мг/м 3 (в России – 0,008 мг/м 3).

В нашей стране нормативы предельно допустимой концентрации разрабатываются и утверждаются органами санитарно-эпидемиологической службы и государственными органами в области охраны окружающей среды. Нормативы качества окружающей среды являются едиными для всей территории РФ. С учетом природноклиматических особенностей, а также повышенной социальной ценности отдельных территорий для них могут быть установлены нормативы предельно допустимой концентрации, отражающие особые условия.

При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений их концентраций к ПДК не должна превышать единицу, однако это выполняется далеко не всегда. По некоторым оценкам, 67% населения России живут в регионах, где содержание вредных веществ в воздухе выше установленной предельно допустимой концентрации. В 2000 содержание вредных веществ в атмосфере в 40 городах с суммарным населением около 23 млн. человек время от времени превышало предельно допустимую концентрацию более чем в десять раз.

Уровни воздействия ТЭЦ в Москве.

При оценке опасности загрязнения в качестве образца сравнения служат исследования, проводимые в биосферных заповедниках. А вот в крупных городах природная среда далека от идеальной. Так, по содержанию вредных веществ Москву-реку в пределах города считают «грязной рекой» и «очень грязной рекой». На выходе Москвы-реки из Москвы содержание нефтепродуктов в 20 раз больше предельно допустимых концентраций, железа – в 5 раз, фосфатов – в 6 раз, меди – в 40 раз, аммонийного азота – в 10 раз. Содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях Москвы-реки превышает норму в 10–100 раз. Тяжелые металлы и другие ядовитые вещества из воды попадают в почву (например, при половодьях), растения, рыбу, сельскохозяйственную продукцию, питьевую воду, как в Москве, так и ниже по ее течению в Подмосковье.

Химические методы оценки качества окружающей среды очень важны, однако они не дают прямой информации о биологической опасности загрязняющих веществ – это задача биологических методов. Предельно допустимые концентрации являются определенными нормами щадящего воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека и природную среду.

Химия и общество . Пер. с англ. – М., Мир, 1995
Хабарова Е.И., Панова С.А. Экология в таблицах . Справочное пособие. М., Дрофа, 1999
Человек и среда его обитания . Хрестоматия. Под ред. Г.В.Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003