Содержание пдк в воздухе. Источники загрязнения атмосферы. Нормативы ПДК, ПДВ

Под качеством атмосферного воздуха понимают - совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения промышленных предприятий, опытных производств научно-исследовательских институтов и т.п.), так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе определены ГОСТом 17.2.1.03-84. ГОСТ 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения.

Особенностью нормирования качества атмосферного воздуха является зависимость воздействия загрязняющих веществ, присутствующих в воздухе, на здоровье населения не только от значения их концентраций, но и от продолжительности временного интервала, в течение которого человек дышит данным воздухом.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДК м.р. ) - максимальная 20 - 30 минутная концентрация, при воздействии которой не возникают рефлекторные реакции у человека (задержка дыхания, раздражение слизистой оболочки глаз, верхних дыхательных путей и др.).

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДК сс ) - это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДК сс рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно - гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДК рз) - концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов, или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Как следует из определения, ПДК рз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на взрослую работоспособную часть населения в течение периода времени, установленного трудовым законодательством. ГН 2.2.5.686-98 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества можно разделить на группы: раздражающие (хлор, аммиак, хлористый водород и др.); удушающие (оксид углерода, сероводород и др.); наркотические (азот под давлением, ацетилен, ацетон, четыреххлористый углерод и др.); соматические, вызывающие нарушения деятельности организма (свинец, бензол, метиловый спирт, мышьяк).

Согласно требованиям санитарных норм и Системы стандартов безопасности труда, на предприятиях должен осуществляться контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны (охрана труда). Там, где применяются высокоопасные вредные вещества первого класса - контроль непрерывный, с помощью автоматических самопишущих приборов, выдающих сигнал при превышении пак. Там, где применяют вредные вещества второго, третьего и четвертого классов, должен осуществляться периодический контроль путем отбора и анализа проб воздуха. Отбор производят в зоне дыхания в радиусе до 0,5 м от лица работающего; берется не менее пяти проб в течение смены. К вредным веществам однонаправленного действия относят вредные вещества, близкие по химическому строению и характеру биологического воздействия на организм человека.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны помещений нескольких вредных веществ, не обладающих однонаправленным характером действия, количество воздуха при расчете общеобменной вентиляции следует принимать по тому вредному веществу, для которого требуется подача наибольшего объема чистого воздуха.

В нашей стране ПДК устанавливают санитарные органы Минздрава России. Периодически, в соответствии с уровнем развития медицинских знаний ПДК пересматривают, как правило, в сторону ужесточения. Так, например, до 1968 г. действовали нормы, предусматривающие ПДК бензола 20 мг/м 3 . Клинико-гигиенические исследования выявили случаи неблагоприятного воздействия таких его концентраций на организм человека. Это послужило основанием к снижению ПДК бензола до 5 мг/м 3 . В общем, можно сказать, что все предельно допустимые концентрации стремятся к некоторым пределам, называемым обычно предельно допустимыми экологическими концентрациями (ПДЭК). Имеются в виду концентрации вредных веществ, не оказывающие вредного влияния (ближайшего или отдаленного) на экологические системы, т. е. на совокупность живых организмов, среду обитания и их взаимосвязь.

В настоящее время ПДК установлены для воздуха рабочей зоны более чем для 850 веществ.

ПДК для воздуха жилых помещений, помещений школ, дошкольных учреждений и общественных зданий - 0,0003 мг/куб.м. ПДК для производственных объектов, учебных лабораторий ВУЗов и НИИ - 0, 0017 мг/куб.м, т.е. 30% среднесменной ПДК рабочей зоны, равной 0,005 мг/куб.м (ГОСТ 12.1.005-76 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования»).

Класс опасности - показатель, характеризующий степень опасности для человека веществ, загрязняющих атмосферный воздух. По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяют на четыре класса опасности ГОСТ 12.1.007-76 «Классификация и общие требования безопасности»:

Согласно Трудовому кодексу, работодатель должен обеспечить на предприятии безопасные условия труда. При работе на определенных производствах, в воздухе рабочей зоны содержатся вредные вещества, оказывающие влияние на здоровье людей – в обязанности работодателя входит контроль такого показателя, как предельная концентрация вредных веществ в воздухе (ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны). Величины концентрации веществ определены и распределены по типу химического строения и токсикологического воздействия.

Разновидности ПДК в воздухе рабочей зоны

В зависимости от тяжести воздействия на живой организм, вредные вещества делят на 4 группы по опасности:

• Чрезвычайно опасные;
• Очень опасные;
• Опасные;
• Умеренно (сдержанно) опасные.

Допустимая ПДК в воздухе рабочей зоны меняется в зависимости от принадлежности того или иного вещества к группе опасности, меняется также время, которое живые организмы могут находиться при воздействии данных химических соединений.

Измерение ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны

На предприятии, согласно санитарным нормам, обязательно должен производиться контроль за концентрацией вредных веществ в воздухе в области работы сотрудников. Данная обязанность возлагается на ответственных сотрудников, обеспечивающих охрану труда на предприятии.

Там, где применяются чрезвычайно опасные вредные вещества первого класса, необходим непрерывающийся контроль с помощью автоматических самопишущих приборов, которые выдают сигнал при увеличении уровня концентрации, а там, где применяются менее вредные вещества (умеренно опасные, опасные и очень опасные) - периодический контроль при помощи отбора и анализа проб воздуха. Ниже мы рассмотрим ПДК наиболее часто встречающихся на производстве вредных веществ и их воздействие на организм человека.

ПДК соляной кислоты в воздухе рабочей зоны - 5 мг/м3. Соляная кислота может попадать в организм при дыхании. Данное вещество оказывает разъедающее действие на глаза, кожный покров и дыхательные пути. Вдыхание человеком газа высокой концентрации может вызывать болезни легких -пневмонию, отек легких, приводить к синдрому дисфункции дыхательных путей. Долговременное воздействие может привести к возникновению хронических заболеваний. Вещество может воздействовать на зубы, приводя к их эрозии.

ПДК метана в воздухе рабочей зоны - 7000 мг/м3. Метан – это бесцветный газ, очень взрывоопасен. В небольшой концентрации метан нетоксичен и неопасен для здоровья человека. В высоких концентрациях может воздействовать на нервную систему, вызывает удушье, головную боль. Кроме того, метан оказывает очень негативное влияние на окружающую среду, так как является сильным парниковым газом.

ПДК сероводорода в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3. Сероводород - это не имеющий цвета сжатый сжиженный газ с характерным запахом протухших яиц. Сероводород оказывает сильное раздражающее действие на глаза и дыхательные пути человека. Вдыхание газа может привести к отеку легких, потере человеком сознания. Эффекты от воздействия могут иметь отсроченный характер, обострятся при физической нагрузке. Вещество является чрезвычайно огнеопасным.

ПДК бензина в воздухе рабочей зоны – если бензин растворитель - 300 мг/м3, топливного бензина - 100 мг/м3. В случае отравления бензином, наблюдаются тошнота, слабость, головокружение. Бензин хорошо всасывается через кожу, дыхательные пути, слизистые оболочки. При длительном воздействии бензина на организм возможна потеря сознания, появление галлюцинаций, судороги.

ПДК ацетона в воздухе рабочей зоны (ацетонциангидрина) – 0,9 мг/м3. Это жидкость с резким характерным запахом чаще бесцветного цвета. При вдыхании может вызывать судороги, кашель, тошноту, потерю сознания. При длительном воздействии ацетон может оказывать действие на центральную нервную систему и щитовидку, приводя к нарушениям в работе.

ПДК нефти в воздухе рабочей зоны – 10 мг/м3. Нефть – это горючее ископаемое и в необработанном виде представляет вязкую маслянистую жидкость темно-коричневого цвета. Отравление нефтью и получаемыми и нее продуктами может вызвать головную боль, головокружение, сердечные боли, бессонницу. При многократном воздействии наблюдаются нарушения в работе желудочно-кишечного тракта, повышенная заболеваемость органов дыхательных путей.

ПДК водорода в воздухе рабочей зоны (хлороводорода) – 5 мг/м3. Хлористый водород -это бесцветный сжатый сжиженный газ с резким запахом, не горючий. При многократном воздействии на организм вещество может оказывать действие на легкие, приводя к возникновению хронического бронхита. При вдыхании вызывает ощущение жжения, может вызывать кашель, боль в горле, симптомы могут проявиться через некоторое время (имеет отсроченное действие).

ПДК хлора в воздухе рабочей зоны – 1 мг/м3, порог восприятия запаха - 2 мг/м3. Хлор – это зеленовато-желтый газ с резким запахом. Воздействие 120 – 180 мг/м3 в течение 30-60 минут очень опасно для жизни, при 300 мг/м3 возможен летальный исход. При вдыхании вызывает ощущение жжения, тошноту, симптомы могут иметь отсроченное влияние (проявиться спустя время). Оказывает едкое воздействие на глаза, может вызвать сильные глубокие ожоги.

ПДК ртути в воздухе рабочей зоны – 0,005 мг/м³ (среднесменная). Ртуть – это тяжелый жидкий металл, не имеющий выраженного запаха, серебристого цвета, может попадать в организм при вдыхании паров и через кожные покровы. Вдыхание паров может вызвать проблемы с легкими (пневмонию). Вещество может оказывать действие на нервную систему, приводить к эмоциональным и психическим расстройствам, ртутному тремору, расстройству речи.

ПДК пропана в воздухе рабочей зоны - 300 мг/ м³. Пропан – это сжиженный нефтяной газ. Слабое однократное воздействие пропаном может вызвать у человека головную боль, головокружение. При многократном воздействии может привести к более серьезным последствиям.

ПДК бензола в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м и совпадает с порогом восприятия запаха. Бензол – это бесцветная жидкость с резким запахом, может вызывать сонливость, головокружение, тошноту, судороги. Сильно огнеопасно. При многократном воздействии вещество может оказывать действие на органы кроветворения, печень и иммунную систему. Вещество очень канцерогенно для человека.

Многие виды производства и трудовой деятельности часто связаны с необходимостью соблюдения ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – предельно допустимой концентрации различных химических элементов и соединений, равно как и пылевого загрязнения. При этом законодательство достаточно строго разделяет возможные концентрации в зависимости от вида вещества – так ПДК сероводорода, ацетона, бензола, соляной кислоты, нефти, бензина, хлора и ртути будут значительно отличаться, ведь каждое из означенных веществ имеет свои механизмы и силу воздействия на человеческий организм.

ПДК в воздухе рабочей зоны – что это такое

Понятие предельной допустимой концентрации (ПДК) известно многим людям, даже никак не связанным с работой во . Определение ПДК упоминается во многих курсах биологии и охраны безопасности жизнедеятельности. С медицинской точки зрения под ПДК подразумевается максимальное допустимое содержание вредных веществ в воздухе, которое не позволяет им нанести непоправимый или долговременный ущерб человеческому организму. Нормативы и понятие ПДК вредных веществ имеются практически во всех странах и регулируются различными документами, а также могут иметь различные методы контроля и конкретные допустимые показатели.

В Российской Федерации ПДК регламентируются при помощи гигиенических нормативов и санитарных правил и нормативов. Основным документом, обеспечивающим правовое регулирование рассматриваемого вопроса в России, являются ГН 2.2.5.3532-18, принятые Постановлением Главного государственного санитарного врача России от 13.02.2018. Данный документ заменил собой целый ряд отдельных гигиенических нормативов, затрагивающих конкретные показатели отдельных веществ и групп веществ. Сейчас практически все аспекты обеспечения безопасности персонала и требований охраны труда в связи с определенными ПДК регулируются именно этим одним нормативным актом, что стало крайне удобным для многих руководителей, кадровых специалистов и ответственных за охрану труда лиц в целом.

Помимо показателей ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, также есть и отдельные показатели ПДК в атмосферном воздухе в целом. Их контроль проводится на регулярной основе или на основании жалоб граждан, проживающих на определенных территориях. Однако нормативы в данном случае могут отличаться – допустимые на работе показатели могут считаться неприемлемыми для атмосферного воздуха, так как в первом случае контакт с вредными веществами носит ограниченный характер и предусматривает компенсации.

Определение ПДК вредных веществ предусматривает в качестве основного показателя количество миллиграмм вещества на один кубический метр пространства, однако в отношении некоторых веществ может применяться и иная измерительная система. Кроме этого, различные вещества в связи с разными механизмами воздействия могут предполагать и разницу в технике измерения. Так, в России предусматривается измерение максимальной разовой нормы концентрации вещества в течение рабочего времени или усредненный показатель за всю рабочую смену. При этом для отдельных видов веществ устанавливаются оба показателя, к каждому из которых могут предъявляться отдельные требования. Само же проведение контроля обеспечивается непосредственно по месту проведения работ с целью определения негативного воздействия на сотрудников, либо – в иных местах, если проводится общий контроль экологической обстановки или оценка воздействия хозяйственной деятельности организации на окружающую среду.

Виды вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Вредные вещества, в отношении которых проводится контроль их в воздухе рабочей зоны в первую очередь подразделяются на:

Помимо разделения ПДК вредных веществ по их виду, также проводится и отдельное разделение в соответствии с характером их опасности для организма и спектром воздействия. С этой точки зрения вредные вещества можно разделить на:

• Общей токсичности. К таковым относят те вещества, вредное воздействие которых затрагивает различные аспекты деятельности организма и его функции. Примером вещества с таким комплексным воздействием можно назвать ртуть.
• Раздражающие. Данная категория веществ включает в себя в первую очередь те, которые негативно воздействуют на слизистые оболочки носоглотки или глаз, а также раздражают и повреждают дыхательные пути. Больше всего подобных веществ среди аммиакоподобных соединений.
• Аллергены. Подобные вредные вещества могут вызывать комплексные реакции аллергического характера, и к ним в первую очередь относятся различные красящие и лакирующие составы на нитрооснове.
• Канцерогены. Наличие подобных веществ в воздухе способно значительно повысить риски возникновения злокачественных и доброкачественных опухолей. Подобным эффектом могут обладать ароматические углеводороды или же асбестовая пыль.
• Мутагены. Вещества из означенной группы способны вносить нарушения в геном человека и повышать риски мутаций, в том числе и наследственных.
• Нарушающие репродуктивную функцию вещества. Данная категория веществ оказывает воздействие на возможность человека оставить потомство, а также затрагивает период внутриутробного развития плода. К подобным вредным веществам относится никотин.

Как можно понять из вышеприведенной информации, оценка вредного воздействия различных веществ затрагивает не только непосредственно влияние на организм работников, но также и воздействие на их потомство.

Отдельная классификация касается непосредственно степени опасности вредных веществ для работников. Так, в соответствии с ней можно выделить следующие классы опасности веществ в воздухе:

• 1 класс опасности. К нему относятся наиболее активные и токсичные вещества, способные даже в малых количествах нести серьезную угрозу жизнедеятельности. Так, их содержание в воздухе обычно не должно превышать 0,1 мг на кубометр, а контроль должен вестись постоянно с фиксацией показателей и подачей звуковых сигналов при их превышении. К веществам подобного класса опасности относится ртуть, свинец, ряд других тяжелых металлов, а также иные соединения.
• 2 класс опасности. Данные вещества являются высокотоксичными, но не требуют столь жесткого контроля, хоть и несут высокую угрозу. К ним можно отнести большинство кислот и щелочей, медь, фенол. Допустимое их содержание в воздухе варьируется от 0,1 до 1 мг на кубический метр.
• 3 класс опасности. Вещества из означенной категории предусматривают слабовыраженный риск для человека и предполагают допустимые показатели от 1 до 10 мг на кубометр воздуха. Включает этот класс в себя толуол, камфору, вольфрам и другие вещества.
• 4 класс опасности. К этой группе веществ относятся относительно безопасные соединения и элементы, которые могут содержаться в объемах свыше 10 мг на кубический метр и могут встречаться также и в атмосферном воздухе.

В отдельных случаях, если имеется риск утечки или выброса вредных веществ, система оповещения о превышении концентрации должна быть установлена не только непосредственно в помещениях, но и вне их для предупреждения населения о произошедшей аварийной ситуации.

Способы измерения ПДК в воздухе рабочей зоны

В отношении измерения концентрации веществ могут применяться различные методы и способы их контроля. Так, чаще всего концентрация взвешенных частиц осуществляется путем забора фиксированного объема воздуха через фильтр и взвешивания массы фильтра до и после измерения. Также есть и иные методики контроля объема частиц в воздухе, но они применяются на порядок реже. В отношении же химических реагентов применяются в основном следующие методики оценки ПДК в воздухе:

Проведение измерения ПДК в рабочей зоне проводится не только непосредственно в производственных помещениях. Оценка количества вредных веществ должна затрагивать непосредственно условия, в которых фактически трудится работник, в том числе проводиться в подвижном составе и на отдельных участках работ, где трудящийся может и не находиться на постоянной основе.

Если на сотрудника может воздействовать несколько различных вредных веществ, то проводится процентная оценка соотношения каждого из них к максимально возможным и допустимым показателям, после чего полученные проценты по каждому из веществ складываются. Их суммарное значение для возможности осуществления трудовой деятельности в означенных условиях не должно превышать 100%.

Методы понижения концентрации вредных веществ в воздухе

Для снижения показателей концентрации вредных веществ в рабочей зоне, могут применяться различные методики. Для снижения негативного воздействия на сотрудников так используют следующие решения:

• Усовершенствование технологий для предупреждения утечек или расходов токсичного сырья.
• Автоматизация деятельности, связанная со снижением или исключением объемов участия человека непосредственно в процессе, подразумевающем контакт с токсичной средой.
• Герметизация загрязненных участков и использование систем фильтрации воздуха.
• Проведение регулярного контроля за соблюдением ПДК на предприятии.
• Выдача сотрудникам средств индивидуальной защиты.

В зависимости от фактической концентрации вредных веществ в воздухе могут зависеть непосредственно и классы вредности труда, что влияет на объем обязательных гарантий, которые должны предоставляться сотрудникам. Поэтому многие работодатели напрямую заинтересованы в снижении объемов вредных веществ в воздухе для уменьшения общих расходов организации.

Нормы ПДК различных вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Конкретные нормы ПДК различных наиболее распространенных вредных веществ в воздухе рабочей зоны выглядят следующим образом:

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.

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.

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.

Елена Савинкина

Проблема сохранения окружающей среды в каждой стране решается в соответствии с особенностями ее социального устройства и уровня развития производства. Даже в экономически развитых странах в подавляющем большинстве современных производственных процессов пока еще используют открытые технологические циклы, которые не исключают выбросов вредных веществ в окружающую среду. Если в стратегическом плане максимальное внимание отраслевой науки должно быть уделено разработке безотходных технологий с комп­лексной переработкой сырья в замкнутых производственных циклах, то сохранение качества окружающей среды при использовании технологий сегодняшнего дня требует разработки эффективных сооружений для очистки и обезвреживания промышленных стоков, выбросов и отходов и строгого нормирования поступления в биосферу тех или иных токсикантов.

Для предотвращения негативных последствий воздействия загряз­няющих веществ на отдельные компоненты природной среды необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организмов. Основной величиной экологического нормирования содержания вред­ных химических соединений в компонентах природной среды является предельно допустимая концентрация (ПДК).

ПДК - это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный проме­жуток времени практически не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. При определении ПДК учитывается не только влияние загрязняющего вещества на здоровье человека, но и его воздействие на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

ПДК загрязняющих веществ для воздуха, воды, почвы, для пищевых продуктов и кормов устанавливаются в законодательном порядке или рекомендуются компетентными учреждениями.

ПДК вредных веществ в атмосфере

Для санитарной оценки воздушной среды используется несколько видов предельно допустимых концентраций вредных веществ, в том числе ПДК для рабочей зоны (р. з), максимально-разовая (м. р) и среднесуточная (с. с) ПДК, которые установлены на основе рефлекторных реакций организма человека на присутствие в воздухе токсикантов.

ПДКр.з - предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг м 3 . Эта концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в течение 8 ч за все время рабочего стажа каких-либо заболеваний или отклонений

от нормы в состоянии здоровья, которые могли бы быть обнаружены современными методами исследования непосредственно во время в работы или в отдаленные сроки. При этом рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположены места постоянного или временного пребывания работающих.

ПДКм. р - максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг м 3 , которая не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКс.с - среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг м 3 . Эта концентрация вредного вещества не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

В настоящее время действуют «ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны», установленные для 445 загрязняющих веществ и «ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест», включающие 109 загрязняющих веществ.

Многие токсичные вещества обладают эффектом суммированного действия, т. е. их смеси оказывают более токсичное воздействие на живые организмы, чем отдельные компоненты. Это можно сказать о смесях ацетона и ацетофенона; триоксида и диоксида серы и оксидов азота; сильных минеральных кислот (НС1, НNOз, Н2S04); валериановой, капроновой и масляной кислот; диоксида серы и фторводорода; диоксида серы и фенола и многих других.

Аналогичное действие могут оказывать пары и аэрозоли некото­рых технических веществ, представляющих собой сложные ком­позиции из нескольких и даже многих индивидуальных соединений.

В настоящее время у нас утверждены нормативы ПДК некоторых радиоактивных веществ в воздушной и водной средах. В последнее время многие ученые пришли к выводу, что для канцерогенных веществ и ионизирующей радиации не существует нижних пределов безопасности и любые их количества, превышающие природный фон, опасны для живых организмов, если не непосред­ственно, то генетически, в цепи последующих поколений.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе устанавливают, как правило, экспериментально, с использованием подопытных животных. Для оценки действия токсикантов на живые организмы приняты следующие величины:

ЛК 50 - летальная концентрация вещества, вызывающая при вдыхании гибель 50% подопытных животных, мг л. Значения ЛК 50 выражают также в миллиграмм-молях на литр (ммоль л);

ПК ост - пороговая концентрация острого действия, установленная на лабораторных животных при однократном ингаляционном воз­действии, мг л;

ПК хр - пороговая концентрация хронического действия, установ­ленная на лабораторных животных при длительном ингаляционном воздействии по 6 ч ежедневно, мг л.

Установление ПДК каждого отдельного вещества требует про­должительных экспериментальных исследований, тогда как новые химические соединения и их комбинации получают, синтезируют и внедряют в производство значительно быстрее. Для устранения этого разрыва во времени используют расчетные методы определения ПДК, которые позволяют прогнозировать токсическое действие химических соединений, исходя из их физико-химических характеристик и результатов простейших токсикологических исследований. Для многих веществ, загрязняющих воздух, ориентировочные значения ПДК, рассчитанные с помощью регрессионного анализа, оказались весьма близки к нормативным, определенным экспериментально.

Для расчета ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений рекомендованы формулы, выведенные на основании регрессионного анализа с использованием показателей их токсичности и некоторых физико-химических констант этих веществ.

Ближе к узаконенным значениям ПДК их ориентировочные величины, рассчитанные по формуле Люблиной и Голубева (1970), полученной при использовании физико-химических констант:

lg ПДКр.з = 0,91 ЛКзо + 0,1 М.

где М - молярная масса вещества.

Разумеется, расчетные методы не могут заменить эксперимен­тальное обоснование величин ПДК, в особенности для веществ, обладающих выраженным специфическим действием, но совершенcтвование математических методов установление ПДК и привлечение к анализу большого числа исходных показателей повысит его роль в прогнозировании допустимых пределов содержания в воздушной среде опасных для здоровья химических ингредиентов.

Для атмосферного воздуха населенных мест существующий принцип нормирования предусматривает установление двух типов ПДК - максимально-разовых и среднесуточных (ПДК м .р и ПДК С . С , соответственно ). Для первой из этих величин Кротов предложил уравнения простой линейной регрессии, позволяющие на основании знания порогов обонятельного ощущения, светочувствительности глаза и биоэлектрической активности коры головного мозга рассчиты­вать ориентировочные значения ПДКм.р атмосферных загрязнений:

lg ПДК м.р.= 0.96 lg х1- 0.51

lg ПДК м.р.= 0.93 lg х2- 0.45

lg ПДК м.р.= 0.971 lg х3- 0.23

где XI - порог обоняния для наиболее чувствительных людей, мг м 3 ; Х2 - порог световой чувствительности глаза, мг м; х3 - порог действия на биоэлектрическую активность коры головного мозга, мг м.

Данные, полученные при сопоставлении наиболее чувствительного из порогов, позволили вывести суммирующее уравнение

lg ПДК.М.Р lg Х4 -0,21,

где х4 - пороговые данные по наиболее чувствительному рефлектор­ному тесту, мг м 3 .

Среднесуточная ПДК атмосферных загрязнений предусматривает такие концентрации загрязняющих веществ, которые безвредны даже при их круглосуточном вдыхании с воздухом. Для расчета ПДК С. С малотоксичных веществ с выраженным рефлекторным действием можно использовать простое линейное уравнение, где в качестве переменной величины использован порог обонятельного ощущениях:

lgПДКс,с = 0,86lgx- 0,79.

Полученные по этой формуле величины ПДКс.с хорошо совпадают с узаконенными, установленными экспериментально.

Спыну и Иванова, сопоставив ПДКр.з и ПДК С. С для тридцати токсичных веществ, главным образом пестицидов, предложили формулу:

1g ПДКсc = 0,88 1g ПДКр.з - 2,16

с достаточно высоким коэффициентом корреляции +0,69).

Приведенные выше уравнения могут быть использованы для предварительной оценки токсичности химического загрязнения ат­мосферы.

Для обеспечения охраны воздушной среды установлена еще одна нормативная величина, характеризующая объем вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу отдельными источниками загрязнения - предельно допустимый выброс (ПДВ).

ПДВ - это объем (количество) загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельным источником за единицу времени, превышение которого ведет к превышению ПДК в среде, окружающей источник загрязнения, и, как следствие, к неблагоприятным последствиям в окружающей среде и риску для здоровья людей.

ПДВ рассчитывают по методам, разработанным Госкомгидрометом и стандартизованным ГОСТ 17.2.3-02-78. При его установлении для каждого предприятия принимается во внимание перспектива развития промышленного производства в этом районе, расположение уже действующих предприятий и жилой застройки, географические и климатические условия местности, расположение санитарно-защитных и рекреационных зон.

Если в воздухе города концентрации вредных веществ превышают ПДК, а их выбросы по причинам объективного характера не могут быть в данный момент снижены до уровня ПДВ, в городе может быть введено поэтапное снижение выбросов вредных веществ действующими предприятиями до значений, обеспечивающих ПДК вредных веществ, или до полного прекращения выбросов. На каждом этапе до обеспечения величин ПДВ устанавливают так называемые временно согласованные выбросы (ВСВ) по аналогии с предп­риятиями, близкими по мощности и типу производства, с наиболее прогрессивной технологией.

За состоянием воздуха в стране наблюдает общегосударственная служба. В 1979 г. измерение содержания вредных примесей в атмосфере осуществлялось более чем в 350 городах, в 1983 г. - в 450. Качество воздуха регламентируется Санитарными нормами (СН 245 - 71), которые содержат ПДКм.р и ПДКс.с.

Наряду с ПДК для контроля за промышленными выбросами пользуются рядом дополнительных характеристик, в том числе ДОК (до­пустимое остаточное количество),ОБУВ (ориентировочный без­опасный уровень воздействия),ОДК (ориентировочная допустимая концентрация).

Экологическое нормирование качества атмосферного воздуха. Основным критерием качества воздуха является предельно допустимая концентрация примесей в атмосфере (ПДК). ПДК примесей в атмосфере – максимальная концентрация примесей, отнесенная к определенному периоду осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении длительного времени не оказывает вредного воздействия на человека и окружающую среду. Комитетом Всемирной организации здравоохранения установлены 4 уровня загрязнения воздуха: 1) отсутствие влияния на живые организмы; 2) раздражение; 3) хронические заболевания; 4) острые заболевания. При установлении ПДК принимают самый низкий уровень загрязнения. Для его определения используют высококачественные тесты, позволяющие определить минимальные воздействия токсических веществ на организм человека при кратковременном их воздействии.

Минздрав периодически утверждает предельно допустимые нормы вредных веществ в атмосферном воздухе, в которых выделяются 2 типа ПДК – максимально разовая (ПДК м.р) и среднесуточная (ПДК с.с). Первая из них относится к 20 – 30 минутному интервалу времени и определяет степень кратковременного воздействия примеси на организм человека; вторая – допустимую степень загрязнения воздуха в течение длительного времени. В зависимости от токсичности выделяет 4 класса опасности примесей: 1 – чрезвычайно опасные; 2 – высокоопасные; 3 – умеренно опасные; 4 – малоопасные.

Таблица 1. Предельно допустимые концентрации (ПДК) наиболее часто встречающиеся загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Требования предъявляемые к качеству воздуха, содержатся в разработанных государственных стандартах по контролю качества воздуха населенных пунктов (ГОСТ 17.2.3.01 – 77), а также по выбросу вредных веществ автомобилями, тракторами и т.д (ГОСТ 17.2.1. 02 –76).