Предельно допустимые концентрации и их нормирование

Выделяют четыре уровня загрязнения воздуха: отсутствие влияния, раздражение, хронические заболевания, острые заболевания. В РФ при установлении ПДК принимают самый низкий уровень загрязнения, независимо от характера действия - общетоксичного, раздражающего, канцерогенного и т.п.

Первые ПДК были определены для рабочих зон (ПДК_рз) в 1925 г. В дальнейшем были установлены среднесуточные (ПДК_сс) и максимальные разовые (ПДК_мр).

ПДК_рз - концентрация вредного (загрязняющего) вещества в воздухе рабочей зоны, которая не вызывает у работающих при ежедневном вдыхании в течение всего рабочего стажа заболеваний или отклонений здоровья.

ПДК_сс - концентрация вредного вещества в воздухе, которая не оказывает прямого или косвенного вредного воздействия (токсического, канцерогенного, мутагенного) в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

ПДК_мр - концентрация вредного вещества в воздухе, которая не вызывает рефлекторных реакций в организме человека.

Величина некоторых ПДК представлена в табл. 2.1.

При установлении ПДК руководствуются следующими основными критериями вредности атмосферных загрязнений:

§ допустимой может быть признана такая концентрация того или иного вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного или неприятного действия, не снижает его работоспособности, не влияет на самочувствие;

§ адаптация к вредным веществам должна рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации;

§ недопустимыми являются также такие концентрации вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат, прозрачность атмосферы и условия жизни.

Таблица 2.1

ПДК для основных видов атмосферных загрязнений

(СН245-71)

Вещество	ПДК, мг/м3
	максимальная разовая	среднесуточная
Пыль нетоксичная	0,5	0,15
Оксид углерода
Диоксид азота	0,085	0,085
Сернистый ангидрид	0,5	0,05
Сероводород	0,008	0,008
Сероуглерод	0,03	0,005
Серная кислота	0,3	0,1
Аммиак	0,2	0,2
Ацетон	0,35	0,35
Бензин (в пересчете на С)		1,5
Сажа (копоть)	0,15	0,05
Фенол	0,01	-
Формальдегид	0,035	-
Фосфорный ангидрид	0,15	0,05
Хлор	0,1	0,03

Так как определение ПДК производится в опытах с теплокровными, то ПДК приемлемы в основном по отношению к последним. Основной упор при установлении ПДК делается на исследование влияния данного компонента на организм, а оно может проявиться в виде неблагоприятных сдвигов физиологических и биохимических показателей, вызвать нарушение работы отдельных органов, изменить условно-рефлекторную деятельность и т.д.

Токсичность и характер действия изучаемого вредного вещества на организм определяют путем введения в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, в желудок с пищей и без нее, в брюшную полость, мышечную ткань, нанесением на кожу и на слизистые оболочки рта, носа, глаз. Исследование проводят, как правило, на животных.

Определение летальных доз (ЛД) осуществляется путем введения вредных веществ или их растворов, эмульсий, суспензий в организм животного.

Наиболее важный и ответственный этап при установлении предельно допустимой концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны - определение минимально действующей (пороговой) концентрации (ПК) в длительном (хроническом) эксперименте.

Для утверждения ПДК_рз и включения его в санитарное законодательство разрабатывают методику определения данного вредного вещества в воздушной среде, обеспечивающую определение значений предельно допустимой концентрации в анализируемом объеме воздуха с достаточной точностью.

ПДК_рз и других показателей токсичного действия все вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности:

Показатели
ПДКрз мг/м	0,1	0,1-1	1-10
ЛД50 при введении в желудок мг/кг		15-150	150-500
ЛД50к при нанесении на кожу мг/кг		100-500	500-2500

Оценка антропогенного воздействия на окружающую среду, эффективности мероприятий по снижению ее загрязнения осуществляется не через ПДК, а через систему предельно допустимых выбросов (ПДВ).

Методика расчета ПДВ изложена в СН 369-74. Расчет ведется с учетом фоновых концентраций вредных веществ в воздухе (Сф) и остальных источников загрязнения (С) по формуле

С + Сф £ ПДК

Наиболее эффективен с экологических и социально-экономических позиций комплекс профилактических мероприятий, направленных на предупреждение загрязнения атмосферного воздуха пылегазовыми выбросами горного производства.

Охрана атмосферного воздуха от загрязнений вредными выбросами горных предприятий осуществляется по следующим направлениям: установление фактических концентраций выбросов и уровней загрязнения приземного воздуха; создание нормативной базы для планирования природоохранных мероприятий; внедрение технологических процессов и оборудования с минимальными интенсивностями образования вредных веществ; сокращение организованных и неорганизованных источников вредных выбросов; санитарная очистка отходящих газов до норм предельно допустимых выбросов.

При единовременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией вредного действия, для каждой группы указанных веществ однонаправленного вредного воздействия рассчитывается безразмерная концентрация или значения концентраций вредных веществ, обладающих суммацией вредного действия, приводятся условно к значению концентрации одного из них. При этом должно соблюдаться условие:

åCi/ПДКi<1.

Для каждого стационарного источника действующих, реконструируемых и проектируемых предприятий устанавливается ПДВ на таком уровне, при котором выбросы загрязняющих веществ в данном районе с учетом перспективы его развития не приведут к превышению санитарно-гигиенических нормативов в воздухе населенных мест и предельно допустимых уровней вредных физических воздействий на атмосферу.

Каждое горнодобывающее или перерабатывающее предприятие имеет право выбрасывать в воздух только те вещества, которые указаны в письменном разрешении на выброс (выданном в установленном порядке соответствующими органами), в определенном качестве и установленном режиме времени.

В случае нарушений требований, предусмотренных разрешениями на выброс, а также при авариях или стихийных бедствиях, когда возникает угроза здоровью населения, выброс загрязняющих веществ должен быть изменен, приостановлен или запрещен по решению органов, осуществляющих контроль за охраной воздуха.

Если в воздухе городов или других населенных пунктов концентрация вредных веществ превышает предельно допустимые, а значения ПДВ по различным причинам объективного характера в настоящее время не могут быть достигнуты, то вводится поэтапное снижение величин выбросов вредных веществ от действующих предприятий до значений, обеспечивающих соблюдение предельно допустимых концентраций или полного предотвращения выбросов.

На каждом этапе до обеспечения величин ПДВ устанавливают временно согласованные выбросы вредных веществ (ВСВ) на уровень выброса предприятий с наилучшей технологией производства, аналогичных по мощности и технологическим процессам. Значения ВСВ для действующих предприятий устанавливают по тем же методам, что и ПДВ.

Для источников неорганизованных промышленных выбросов и совокупности мелких одиночных источников (вентиляционные выбросы из одного технологического комплекса, расположенного в помещении или на открытом воздухе) устанавливают суммарный ПДВ (ВСВ) для предприятия или объекта в целом. ПДВ пересматривают не реже одного раза в 5 лет.

ПДК для растительности и биосферы в целом до сих пор не установлены, так как считалось, что они должны быть равны или же близки к санитарным. В современный период антропоцентрический подход при установлении таких ПДК не может иметь научного оправдания. Опыт показал, что продуценты более чувствительны к воздействию многих токсичных газов, чем человек, причем высокая чувствительность продуцентов объясняется наличием у них фотосинтетического аппарата, а также способностью с высокой скоростью поглощать вместе с углекислым газом или взамен его токсичные газы. С целью устанавливать ПДК газов для растений используется специальная методика, основанная на определении подавления фотосинтеза. Необходимость установления биосферных ПДК очевидна, так как контроль качества среды - главная задача глобальной системы мониторинга окружающей среды.

ПДК для загрязнителей атмосферы следует устанавливать по минимальной пороговой концентрации, еще не вызывающей нарушения у организмов, в том числе и у продуцентов. В связи с этим возникает необходимость нормирования ПДК не только для человека, но и для растений. ПДК многих газов (сернистого газа, аммиака, оксида азота (IV) NO₂, хлора) для растений и для биосферы должны быть ниже санитарных. Лишь ПДК оксида углерода (II) CO и сероводорода оказались для растений выше, чем для человека. Оксид углерода (II) СО растения могут легко окислять до СО₂ и связывать фотосинтетическим путем.