2015-06-10
3115Под 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.
Примеси в атмосфере – рассеянные в атмосфере вещества, не содержащиеся в ее постоянном составе.
Разовая концентрация – концентрация примесей в атмосфере, определяемая по пробе, отобранной в 20 – 30 минутном интервале времени.
Среднесуточная концентрация примесей в атмосфере – концентрация примесей в атмосфере, определяемая по среднесуточной пробе.
Среднесуточная проба воздуха – проба, отобранная в течение 24 часов непрерывно или с равными интервалами между отборами, не менее 4 раза в сутки.
Вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
1. вещества чрезвычайно опасные,
2. вещества высоко опасные,
3. вещества умеренно опасные,
4. вещества мало опасные.
Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных веществ как в производственной, так и в селитебной зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов.
|
|
|
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) — 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, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества на взрослую работоспособную часть населения в течение периода времени, установленного трудовым законодательством.
Совершенно недопустимо сравнивать уровни загрязнения селитебной зоны с установленными ПДКрз, а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.
Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДКмр) — концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека. Т.е. ПДКмр вводится с целью предупреждения негативных рефлекторных реакций при кратковременном воздействии.
|
|
|
Таблица 3. Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ
| Вещество | ПДKсс, мг/м3 | ПДKмр, мг/м3 | vПДKрз, мг/м3 |
| Азота оксид (II) | 0,06 | 0,6 | |
| Kобальта сульфат | 0,0004 | 0,001 | 0,005 |
| 4-хлоранилин | 0,01 | 0,04 | 0,30 |
Понятие ПДКмр используется при установлении научно-технических нормативов — предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ. В результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКмр.
Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) — 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, ПДКсс 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. Именно величина ПДКсс может выступать в качестве "эталона" для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.
В Таблице 2 приведены таблицы ПДКмр и ПДКсс для многих загрязняющих веществ, а также некоторые международные нормативы и стандарты качества атмосферного воздуха.
ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия загрязняющих атмосферу вещества, установленный расчетным методом для проектируемых промышленных объектов.
ПДК веществ в воздухе населенных мест установлены на 491 вещество, ОБУВ – на 1457 веществ.
При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентрации не должна превышать единицы при расчете по формуле
 |
где r - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе, ПДК – тех же веществ.
Уровень загрязнения атмосферы обычно описывается набором статических характеристик для ряда измеряемых вредных веществ. Для оценки степени загрязнения атмосферы средние (максимальные) концентрации веществ нормируются на величину средней (максимальной) концентрации для большого региона или на санитарно-гигиенический норматив (ПДК).
Нормированные характеристики загрязнения атмосферы иногда называют ИНДЕКСОМ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ (ИЗА). В практической работе используют большое количество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения атмосферы, например, на видимости атмосферы, на коэффициенте прозрачности.
Различные ИЗА, которые можно разделить на 2 основные группы:
1. Единичные индексы загрязнения атмосферы одной примесью.
2. Комплексные показатели загрязнения атмосферы несколькими веществами.
К единичным индексам относятся:
* Коэффициент для выражения концентрации примеси в единицах ПДК (а), т.е. значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК:
а = Ci / ПДК
Этот ИЗА используется как критерий качества атмосферного воздуха отдельными примесями.
Согласно действующим положениям для некоторых ингредиентов можно суммировать их вредное воздействие. При наличии n таких ингредиентов соответственно с концентрациями C i и предельно допустимыми концентрациями ПДК требуется, чтобы выполнялось соотношение: SC i /ПДК i < 1
* Повторяемость (g) концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня по посту либо по К постам города за год. Это процент (%) случаев превышения заданного уровня разовыми значениями концентрации примеси: g=(m/n)100%
где n - число наблюдений за рассматриваемый период, m - число случаев превышения разовыми концентрациями на посту.
* ИЗА (I) отдельной примесью - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы отдельной примесью, учитывающая класс опасности вещества через нормирование на опасность SO2:
|
|
|
I = (Qr /ПДКсс)Кi
где i - примесь, Ki - константа для различных классов опасности по приведению к степени вредности диоксида серы, Qr - среднегодовая концентрация примеси.
Для веществ различных классов опасности Ki принимается:
класс опасности 1 2 3 4
Ki 1,7 1,3 1,0 0,9
Расчет ИЗА основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрасгает с различной скоростью, которая зависит от класса опасности вещества.
Данный ИЗА используют для характеристики вклада отдельных примесей в общий уровень загрязнения атмосферы за данный период времени на данной территории и для сравнения степени загрязнения атмосферы различными веществами.
К комплексным индексам относятся:
* Комплексный индекс загрязнения атмосферы города (КИЗА) -это количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, создаваемого n веществами, присутствующими в атмосфере города:
I n = S I i
где Ii - единичный индекс загрязнения атмосферы i-ым веществом.
* Комплексный индекс загрязнения атмосферы приоритетными веществами - количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы приоритетными веществами, определяющими загрязнение атмосферы в городах, рассчитывается аналогично КИЗА.
Для оценки загрязнения атмосферы используются три показателя качества воздуха: комплексный индекс загрязнения атмосферы КИЗА, стандартный индекс СИ (наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на предельно допустимую концентрацию максимально разовую ПДКм.р.), наибольшая повторяемость НП (наибольшее из всех значений повторяемости превышения ПДКм.р. по данным измерений на всех постах за одной примесью или за всеми примесями на всех постах).
В соответствии с существующими методами оценки уровень загрязнения считается:
|
|
|
Низким при ИЗА 0-4, НП<10, СИ<1;
Повышенным при ИЗА 5-6, НП 10-19, СИ 1-4;
Высоким при ИЗА 7-13, НП 20-50, СИ 5-10;
Очень высоким при ИЗА ≥ 14, НП>50, СИ>10.
Наблюдения за состоянием загрязнения атмосферного воздуха на территории Республики Татарстан в 2003 году проводились в городах Казань (6 ПНЗ – проанализировано 30600 проб), Набережные Челны (2 ПНЗ, 11700 проб), Нижнекамск (1 ПНЗ, 6300 проб) за следующими ингредиентами: пыль, диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, оксид азота, фенол, формальдегид, аммиак, сероводород, растворимые сульфаты, аэрозоль серной кислоты, бенз(а)пирен, тяжелые металлы (свинец, марганец, медь, цинк, никель, железо, кадмий, хром, алюминий).
Качество атмосферного воздуха в городах Казань, Набережные Челны и Нижнекамск в 2003 г. ухудшилось по сравнению с 2002 г. Уровень загрязнения атмосферы в городах Казань и Нижнекамск характеризовался как «очень высокий», в Набережных Челнах - "высокий".
Таблица 1
Уровень загрязнения атмосферного воздуха по городам РТ за период 1999 – 2003 гг.
| Год | Город | ИЗА | СИ | НП, % | Уровень загрязнения |
| Казань | 4.66 | 11.6 | 4.7 | Низкий | |
| Набережные Челны | 10.96 | 4.9 | 4.0 | Высокий | |
| Нижнекамск | 4.35 | 5.1 | 5.3 | Низкий | |
| Казань | 5.0 | 5.4 | 3.9 | Повышенный | |
| Набережные Челны | 9.32 | 3.6 | 2.8 | Высокий | |
| Нижнекамск | 3.78 | 3.1 | 4.1 | Низкий | |
| Казань | 5.3 | 4.2 | 3.3 | Повышенный | |
| Набережные Челны | 10.0 | 4.9 | 3.0 | Высокий | |
| Нижнекамск | 5.0 | 4.7 | 5.3 | Повышенный | |
| Казань | 8.92 | 19.4 | 2.5 | Высокий | |
| Набережные Челны | 7.71 | 4.6 | 1.2 | Высокий | |
| Нижнекамск | 9.84 | 4.5 | 3.3 | Высокий | |
| Казань | 12.75 | 13.0 | 6.4 | Очень высокий | |
| Набережные Челны | 11.56 | 4.8 | 1.3 | Высокий | |
| Нижнекамск | 16.53 | 5.0 | 4.8 | Очень высокий |
 |
Рис. 1 Тенденция уровня загрязнения атмосферы.
Таблица 2. ПДК в атмосферном воздухе населенных мест
| Вещество | ПДКмр, мг/м3 | ПДКсc, мг/м3 | ОБУВ |
| Азота диоксид | 0,085 | 0,04 | |
| Азота оксид(II) | 0,4 | 0,06 | |
| Азотная кислота | 0,4 | 0,15 | |
| Аммиак | 0,2 | 0,04 | |
| Анилин | 0,05 | 0,03 | |
| Ацетальдегид | 0,01 | 0,01 | |
| Ацетилен | 1,5 | ||
| Ацетон | 0,35 | 0,35 | |
| Барий металлический | 0,004 | ||
| Бенз(а)пирен | 1 нг/м3 | ||
| Бензин малосернистый (в пересчете на углерод) | 1,5 | ||
| Бензол | 1,5 | 0,1 | |
| Бром | 0,04 | ||
| Бромоводород | 0,1 | 0,1 | |
| 1,3-Бутадиен | |||
| Бутан | |||
| Ванадия (V) оксид | 0,002 | ||
| Взвешенные вещества (недифференцированная по составу пыль, содержащаяся в воздухе населенных пунктов) | 0,5 | 0,15 | |
| Винилацетат | 0,15 | 0,15 | |
| Газообразные соединения фтора (в пересчете на фтор) | 0,02 | 0,005 | |
| Гексан | |||
| Гексахлорбензол | 0,013 | ||
| Гексахлорциклогексан (гексахлоран) | 0,03 | 0,03 | |
| Диметиламин | 0,005 | 0,005 | |
| Диметиланилин | 0,0055 | 0,0055 | |
| Диметилформамид | 0,03 | 0,03 | |
| Дихлорэтан | |||
| Диэтиловый эфир | 0,6 | ||
| Диэтилртуть (в пересчете на ртуть) | — | 0,0003 | |
| Железа сульфат (в пересчете на железо) | — | 0,007 | |
| Изопропилбензол | 0,014 | 0,014 | |
| Иод | — | 0,03 | |
| Кадмия нитрат (в пересчете на кадмий) | 0,0003 | ||
| Кобальт металлический | — | 0,001 | |
| Ксилол | 0,2 | 0,2 | |
| Марганец и его соединения (в пересчете на марганец) | 0,01 | 0,001 | |
| Меди сульфат (в пересчете на медь) | 0,003 | 0,004 | |
| Метан | |||
| Метанол | 0,5 | ||
| Мышьяк в неорганических соединениях (в пересчете на мышьяк) | — | 0,003 | |
| Никель металлический | — | 0,001 | |
| Никель, растворимые соли (в пересчете на никель) | — | 0,0002 | |
| Никеля оксид (в пересчете на никель) | — | 0,001 | |
| Нитрат аммония | 0,3 | ||
| Нитробензол | 0,008 | 0,008 | |
| Озон | 0,16 | 0,03 | |
| Оксид углерода | |||
| Ортофосфорная кислота | 0,02 | ||
| Пентан | |||
| Пыль древесная | 0,1 | ||
| Пыль неорганическая, содержащая SiO2 в % 70-20 (шамот, цемент и др.) | 0,3 | 0,1 | |
| Пыль неорганическая, содержащая SiO2 в % выше 70 (динас и др.) | 0,15 | 0,05 | |
| Пыль неорганическая, содержащая SiO2 в % ниже 20 (доломит и др.) | 0,5 | 0,15 | |
| Пыль стекловолокна | 0,06 | ||
| Растворимые соли никеля (в пересчете на никель) | 0,002 | 0,0002 | |
| Ртуть металлическая | — | 0,0003 | |
| Сажа | 0,15 | 0,05 | |
| Свинец и его неорганические соединения (в пересчете на свинец) | 0,001 | 0,0003 | |
| Серная кислота | 0,3 | 0,1 | |
| Сероводород | 0,008 | — | |
| Серы диоксид | 0,5 | 0,05 | |
| Синильная кислота | — | 0,01 | |
| Скипидар | |||
| Смесь водорастворимых соединений ртути (в пересчете на ртуть) | 0,0008 | ||
| Смесь плохо растворимых в воде соединений ртути (в пересчете на ртуть) | 0,0009 | ||
| Стирол | 0,04 | 0,002 | |
| Тетраэтилсвинец | 0,000003 | ||
| Толуол | 0,6 | 0,6 | |
| Уксусная кислота | 0,2 | 0,06 | |
| Фенол | 0,01 | 0,003 | |
| Формальдегид | 0,035 | 0,003 | |
| Хлор | 0,1 | 0,03 | |
| Хлороводород | 0,2 | 0,2 | |
| Хорошо растворимые неорганические фториды (в пересчете на фтор) | 0,03 | 0,01 | |
| Хром (VI) (в пересчете на оксид хрома (VI)) | 0,0015 | 0,0015 | |
| Циклопентадиены | 0,05 | ||
| Цинка оксид (в пересчете на цинк) | — | 0,05 | |
| Четыреххлористый углерод | 0,7 | ||
| Этанол | |||
| Этилбензол | 0,02 | 0,02 | |
| Этилен | |||
| Этиленоксид | 0,3 | 0,03 |
