Нормирование загрязнений атмосферного воздуха

5 признаков нормирования:

1. Объект защиты – технологическое оборудование или человек.

2. Среда, в которой нормируется загрязняющее вещество.

3. Критерии вредности: появление заболеваний или временно скрытой патологии у человека или его потомства, выход из строя оборудования.

4. Регламентированная временная характеристика: воздействия в течение всей жизни или в течение его рабочего стажа либо в короткий промежуток времени.

5. Цена норматива, то есть последствия, к которым могут привести повышения допустимого уровня.

Принципы гигиенического нормирования:

1. Принцип безвредности гигиенического норматива, основан на том, что при обосновании норматива вредного фактора преимущественное значение имеет его воздействие на организм человека.

2. Принципы порогового действия вредных факторов. Пороговое вредное действие – это такая минимальная концентрация вредной примеси, при воздействии которой в организме возникает скрытая патология либо изменения, выходящие за лимиты приспособительных реакций организма.

3. Зависимость концентрации и времени воздействия.

4. Принцип моделирования вредного действия химических веществ.

5. Принцип комплексного гигиенического нормирования, установлено 56 коэффициентов комбинированного действия, 36 – для бинарных смесей, 20 – для смесей из 3-5 компонентов.

Методологические основы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений включают следующие положения:

1.Допустимой признается только такая концентрация химического вещества в атмосфере, которая не оказывает на человека прямого или вредного косвенного либо неприятного действия, не влияет на самочувствие и работоспособность.

2.Привыкание к вредным веществам, находящимся в атмосферном воздухе, рассматривается как неблагоприятный эффект.

3.Концентрация химических веществ в атмосфере, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения, считается недопустимой.

Основными среди нормируемых показателей качества атмосферы являются предельно допустимые концентрации вредных веществ. Предельно допустимая концентрация вещества - это такая его концентрация, при воздействии которой на организм человека и окружающую среду периодически или в течение всей жизни, прямо или опосредствованно не возникает ни прямого, ни вредного косвенного воздействия, обнаруживаемого современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Под прямым воздействием имеется в виду нанесение организму временного раздражения, вызывающего кашель, головные боли, ощущение запаха, которое наступает при превышении пороговой величины концентрации вещества.

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

Необходимо также учитывать, что при одновременном присутствии нескольких вредных соединений, может наблюдаться эффект их однонаправленного (суммированного) действия. В этих случаях суммарная концентрация загрязняющих веществ не должна превышать единицы:

Применительно к атмосфере различают ПДК: максимальные разовые вредных веществ в воздухе населенных мест (ПДКмр), среднесуточные вредных веществ (ПДКсс), вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКрз). Все они измеряются в (мг/м³) при нормальных условиях (давление 1 атм, температура 0°С). В России ПДК, как правило, соответствует самым низким значениям, которые рекомендованы Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).

ПДКмр — это концентрация, не вызывающая рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, световая чувствительность). ПДКмр - основная характеристика опасности тех вредных веществ, которые оказывают немедленное раздражающее действие, ограниченное временем (не более 20 мин).

ПДКсс — это концентрация вещества в воздухе населенного пункта, не оказывающая на человека прямого или косвенного негативного влияния при неопределенно долгом круглосуточном вдыхании. Она применяется для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого вредного воздействия вещества при его накоплении в организме человека. При этом имеются в виду среднесуточные концентрации в среднем за год, а не за каждые отдельные сутки.

Для ряда территорий вводят более строгие, чем для населенных мест, нормативы ПДК. Так, в местах размещения крупных санаториев и домов отдыха, зонах отдыха городов они на 20% меньше, чем в жилых районах.

ПДКрз — это концентрация вещества в воздухе, не вызывающая у трудящихся, находящихся на рабочем месте по 8 ч пять раз в неделю, заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, как в течение всей трудовой деятельности, так и в отдаленной перспективе. ПДКрз, значительно больше, чем для населенных мест. Это объясняется тем, что на предприятии люди присутствуют лишь часть суток, там не могут находиться дети и пожилые люди. Рабочая зона - пространство в двух метрах от пола, где находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Эксперимент по установлению ПДК химического вещества в атмосферном воздухе состоит из следующих этапов:

1) установление пороговой концентрации по рефлекторному действию химического вещества на организм человека;

2) установление пороговой концентрации по его резорбтивному действию;

3) анализ и обобщение результатов эксперимента по обоснованию ПДК вредного вещества в воздухе.

Результаты изучения рефлекторного действия веществ являются основой для установления ПДК атмосферных загрязнений 30-минутного периода усреднения. Наиболее часто исследуют влияние веществ на обонятельный анализатор. Оно проводится на людях (волонтерах) с целью определения пороговых и недействующих концентраций по ощущению запаха.

В основе методической схемы, позволяющей определять параметры токсичности и опасности атмосферных загрязнений (пороговые недействующие концентрации для различных периодов воздействия, степень опасности вещества в отношении развития хронических эффектов, коэффициенты запаса и другие), лежит закономерность, согласно которой зависимость времени развития определенных токсических эффектов от концентраций вещества в воздухе выражается на сетке с обычным масштабом в виде гиперболы, а на логарифмической сетке - в виде прямой.

Следовательно, при изучении зависимости “концентрация - время” постоянной величиной является эффект, а переменными - концентрация и время. При этом в качестве эффекта принимают первое статически достоверное изменение биологических показателей у лабораторных животных. Обоснование ПДК атмосферных загрязнений проводят на белых крысах-самцах. Однако могут использоваться и морские свинки, белые мыши и др.

При этом:

1. Изучаются особенности действия вещества и его свойства.

2. Выясняется предварительно характеристика действия вещества. Если вещество гарантировано не резорбтивно (действие токсичных веществ, проявляющееся после всасывания их в кровь), то принимаются решения об эксперименте на людях.

3. Для получения ПДК_мр используется группа "волонтеров", которая подбирается из наиболее чувствительных кандидатов.

4. Испытания различных концентраций для определения порога действия вещества.

5. Расчет и обоснование ПДК по величине пороговой концентрации.

Для остальных случаев эксперименты проводятся на животных (если вещества резорбтивны). В этом случае:

1.Выбираются специальные группы животных.

2.В камеры с мышами поступают вещества с различными концентрациями по порядку: мало, больше, еще больше.

3. Эксперимент ведется всю жизнь животного.

4. Определяется пороговая концентрация.

5. На основании смертности вводится лимитирующий показатель на испытуемые вещества.

6. Пересчет показателей на человека.

7. Определение класса опасности и расчет ПДК.

Концентрация вредных веществ в атмосфере зависит от их количества, выбрасываемого всеми источниками загрязнения. Поэтому в 1982г. Совет Министров СССР принял постановление о предельно-допустимых выбросах и вредных физических воздействиях на атмосферу.

При определении ПДВ учитываются:

- характеристика работы источника по выбросу веществ.

- свойства выбрасываемого вредного вещества (коэффициент оседания, ПДК, поведение в атмосфере).

- метеопараметры района.

- топографические условия местности (рельеф).

- характер реципиентов.

То есть, установление ПДВ производится с применением методов расчета загрязнения атмосферы промышленными выбросами и с учетом перспектив развития предприятия, физико-географических и климатических условий местности, расположения промышленных площадок и участков существующей и проектируемой жилой застройки, санаториев, зон отдыха городов, взаимного расположения промышленных площадок и селитебных территорий.

ПДВ должны устанавливаться для времени года и нагрузки, сочетание которых дает максимальные приземные концентрации, это, как правило, наиболее холодный период года, когда тепловые и электрические нагрузки максимальны.

ПДВ — это максимально возможная для данного источника за единицу времени масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (т/год). Величина ПДВ зависит от местоположения источника по отношению к жилым районам, условий рассеивания загрязнителей, температуры воздуха, рельефа местности и т.д. Поэтому для одинаковых источников загрязнений величины ПДВ могут быть разными и устанавливаются раздельно для каждого из веществ.

Сущность расчета ПДВ состоит в том, чтобы концентрация выбросов примесей от данного источника в совокупности с фоновой концентрацией Сф не создавали приземную концентрацию вредного вещества, превышающую ПДК: С + Сф<ПДК.

Нормы ПДВ для предприятий пересматриваются не реже одного раза в 5 лет. Для действующих предприятий, если в воздухе городов или других населенных пунктов концентрации вредных веществ превышают ПДК, а значения ПДВ в настоящее время не могут быть достигнуты, по согласованию с контролирующими органами предусматривается поэтапное, с указанием длительности каждого этапа, снижение выбросов вредных веществ до значений ПДВ, обеспечивающих достижение ПДК, или до полного предотвращения выбросов. На каждом этапе до обеспечения значений ПДВ устанавливаются временно согласованные выбросы вредных веществ (ВСВ) с учетом значений выбросов предприятий с наилучшей (в части охраны окружающей среды) достигнутой технологией производства, аналогичной по мощности и технологическим процессам. При установлении ВСВ следует пользоваться теми же приемами, что и при установлении ПДВ.

Значения ВСВ, так же как и ПДВ, устанавливаются для источников и для предприятия в целом. Если зона влияния источника (вне зависимости от соотношения между концентрациями в точке его расположения и ПДК) захватывает участки местности, где концентрации больше ПДК, то на соответствующем этапе снижения выбросов должно устанавливаться значение ВСВ. Для вновь проектируемых предприятий (объектов) значения ВСВ не устанавливаются.

Для снижения вредного влияния загрязнённого воздуха на человека применяют специальные градостроительные мероприятия: зональную застройку жилых массивов, когда близко к дороге располагают низкие здания, затем высокие и под их защитой – детские и лечебные учреждения; озеленение, ССЗ вокруг заводов размером от 50 м и более.

Предприятия, выделяющие в окружающую среду вредные и неприятно пахнущие вещества необходимо отделять от жилой застройки СЗЗ, которая определяется как территория между источником выделения производственных вредностей (физических, химических, биологических) и границей, где влияние этих веществ не превышает 5% от соответствующих гигиенических нормативов.

Размеры СЗЗ определяются мощностью предприятия, условиями осуществления технологического процесса, характером и количеством выделяющихся в окружающую среду веществ. По совокупности этих показателей предприятия разделены на пять классов, для которых установлены следующие значения ширины санитарно-защитных зон:

Класс I II III IV V

Ширина СЗЗ, м 1000 500 300 100 50

Предприятия I-III классов запрещено располагать среди жилой застройки даже при соблюдении необходимых размеров СЗЗ.

СЗЗ нельзя рассматривать как резервную территорию предприятия и использовать ее для расширения промышленной площадки. Вместе с тем в ней допустимо размещение объектов более низкого класса вредности, чем основное производство, для которого установлена санитарно-защитная зона, а также пожарных депо, гаражей, складов, стоянок транспорта и т.п.

Санитарно-защитные зоны подлежат озеленению газоустойчивыми породами деревьев и кустарников. При прохождении промышленных выбросов через озелененную зону концентрация содержащихся в них пыли и газов должна уменьшиться не менее чем вдвое.