Предельно допустимая концентрация (ПДК) - утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Значения ПДК включены в ГОСТы, санитарные нормы и другие нормативные документы, обязательные для исполнения на всей территории государства; их учитывают при проектировании технологических процессов, оборудования, очистных устройств и пр.

В зависимости от объекта, в котором содержится то или иное вещество, его ПДК отражается в разных единицах измерения:

· ПДК в воде водоемов - в миллиграммах на кубический дециметр (мг/дм3)

· ПДК в воздухе рабочей зоны - в миллиграммах на кубический метр (мг/м3)

· ПДК в атмосферном воздухе - в миллиграммах на кубический метр (мг/м3)

· ПДК в почве - в миллиграммах на килограмм (мг/кг)

При санитарной оценке воздушной среды используют величину ПДКр.з., которой обозначают предельно допустимую концентрацию вредного вещества в воздухе рабочей зоны.

Концентрация веществ, ограниченная этим показателем, не должна вызывать у персонала отклонений от нормы в состоянии здоровья или заболеваний, которые можно обнаружить современными методами исследования. Человек должен оставаться здоровым вплоть до окончания стажа работы и в более отдаленные сроки, при условии, что воздух, содержащий небольшие концентрации потенциально вредных соединений, вдыхается им каждый трудовой день на протяжении 8 часов рабочего времени.

Можно выделить еще предельно допустимую концентрацию вредного вещества на промышленном предприятии (на площадке предприятия) - ПДКп.п. Как правило, за показатель ПДКп.п.принимается величина, равная 0,3 ПДКр.з.

Для населенных пунктов существуют другие количественные нормативы содержания химических соединений. Во-первых, устанавливается ПДКн.п. - предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта. Для него отдельно выделяют два значения– среднесуточное и максимальное разовое ПДК.

ПДКм.р . – максимальная разовая концентрация токсического вещества в воздухе населенных мест (мг/м3). ПДКм.р. не должна вызывать рефлекторных реакций в человеческом организме (ощущение запаха, световой чувствительности глаз и пр.) при кратковременном воздействии загрязнителя (в течение 20 мин).

ПДКс.с . – предельно допустимая среднесуточная концентрация вредного токсического вещества в воздухе населенных мест (мг/м3). В норме она не оказывает вредного воздействия (общетоксического, канцерогенного и др.) в условиях круглосуточного вдыхания (усреднение проводится за период 24 часа).

Что такое предельно-допустимый уровень?

Предельно допустимый уровень (ПДУ) - законодательно утверждённая верхняя граница величины уровня факторов, при воздействии которых на организм периодически или в течение всей жизни не возникает заболевания или изменений состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Что такое риск?

Риск - сочетание вероятности и последствий наступления неблагоприятных событий.

Знание вероятности неблагоприятного события позволяет определить вероятность благоприятных событий по формуле:

Благоприятный исход; , неблагоприятный исход

В силу этого существует множество независимых классификаций рисков:

Технический риск - вероятность отказа технических устройств с последствиями определённого уровня за определённый период функционирования опасного производственного объекта.

Индивидуальный риск - частота поражения отдельного человека в результате воздействия исследуемых факторов опасности аварий.

Потенциальный территориальный риск (или потенциальный риск) - частота реализации поражающих факторов аварии в рассматриваемой точке территории. Частным случаем территориального риска является экологический риск, который выражает вероятность экологического бедствия, катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и существования экологических систем и объектов в результате антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия.

Коллективный риск (групповой, социальный) - это риск проявления опасности того или иного вида для коллектива, группы людей, для определённой социальной или профессиональной группы людей. Частным случаем социального риска является экономический риск, который определяется соотношением пользы и вреда получаемого обществом от рассматриваемого вида деятельности.

Приемлемый (допустимый) риск аварии - риск, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических соображений.

Профессиональный риск - это риск, связанный с профессиональной деятельностью человека.

Нанориск (нано-10−9) - особый вид риска, связанный с созданием и разработкой, проведением исследований, применением наноматериалов и нанотехнологий, включая синергетический эффект

3.3.4. Нормирование загрязнения атмосферного воздуха

В качестве основных критериев опасности загрязнения воздуха и для целей нормирования загрязнения обычно используют предельно допустимые концентрации (ПДК) или соответствующие им стандарты качества воздуха, являющиеся санитарными нормами.

Концентрация предельно допустимая (ПДК ) – норматив – количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии за определённый промежуток времени практически не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у eгo потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями (комиссиями и др.) (Руководство…, 2004).

В нормативных документах России используют три вида ПДК : среднесуточную , максимальную разовую и среднегодовую . Определение величины ПДК основано на токсикологических характеристиках химических веществ и понятиях токсичности.

Среднесуточная предельно допустимая концентрация ПДК сс – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не оказывает влияния на здоровье человека и его потомство при неограниченно длительном воздействии.

Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется «приведением» их концентраций, нормированных по ПДК , к концентрациям веществ 3-го класса опасности согласно формулы (3.7) (Критерии …, 1992):

К 3кл = К j n , (3.7)

где n – коэффициент изоэффективности, j – класс опасности (n=2.3 для j =1; n =1.3 для j =2; n =0.87 для j =4).

При величинах, нормированных по ПДК , концентраций выше 2,5 для 1-го класса, выше 5 для 2-го класса, выше 8 для 3-го класса и выше 11 для 4-го класса «приведение» к 3-му классу осуществляется путём умножения значений, нормированных по ПДК концентраций, соответственно на 3,2; 1,6; 1 и 0,7.

Если атмосферный воздух загрязнён веществами, относящимися к разным классам опасности, производится расчёт комплексного показателя Р.

Расчёт комплексного показателя Р проводится по формуле (3.8):

где корень квадратный из суммы квадратов, нормированных по ПДК концентраций, приведённых к таковым концентрациям веществ 3-го класса, i – номер вещества.

Максимальная разовая ПДК мр – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не вызывает заметного раздражения при воздействии на человека в течение 20 – 30 мин.

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитывают согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населённых мест» или используют данные «Ежегодников о состоянии загрязнения воздуха городов и промышленных центров» за несколько лет, но не менее двух.

Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учётом кратности превышения среднегодового ПДК веществ, их класса опасности, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, и коэффициента их комбинированного действия.

Среднегодовые значения ПДК сг выражаются через значения среднесуточного ПДК СС путём умножения среднесуточной на некоторый коэффициент «а » (ф.3.9):

ПДК сг = а∙ ПДК СС. (3.9)

Значение коэффициента a для различных веществ приведены в табл. 3.12.

Таблица 3.12

Значение коэффициентов а для различных веществ

Вещества	Коэффициент “а ”
Аммиак, азота оксид, азота диоксид, бензол, бенз/а/пирен, марганца диоксид, озон, серы диоксид, сероуглерод, синтетические жирные кислоты, фенол, формальдегид, хлоропрен
Трихлорэтилен
Амины, анилин, взвешенные вещества (пыль), углерода оксид, хлор
Сажа, серная кислота, фосфорный ангидрид, фториды (твердые)
Ацетальдегид, ацетон, диэтиламин, толуол, фтористый водород, хлористый водород, этилбензол
Акролеин

Помимо этого для санитарной оценки воздушной среды может использоваться показатель ВДК рз – временно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны (временный отраслевой норматив, действующий 2-3 года).

При наличии n загрязняющих веществ соответственно с концентрациями Q и предельно допустимыми концентрациями ПДК i (i = 1, 2, …, n ) требуется, чтобы выполнялось соотношение (ф. 3.10)

П о =. (3.10)

Это соотношение является показателем опасности химического загрязнения. Считается, что при П о =1 опасности для здоровья не существует и чем эта величина меньше единицы, тем меньше опасность.

При наличии нескольких измерений по какому-либо загрязнителю за определённый период времени (например, за 20 мин или за сутки) для этого загрязнителя рассчитывают стандартный индекс или стандартный приведённый индекс – СП (ф. 3.11):

, (3.11)

где C imax – максимальная из измеренных за 20 мин (сутки) значений концентрации. мг/м 3 ; C ПДК i – среднесуточное значение ПДК в атмосферном воздухе для данного i –того соединения.

Для комплексной оценки уровня химического загрязнения атмосферы используют комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы (КИЗА ), который позволяет учитывать вклад в загрязнение нескольких веществ и представить загрязнение одним числом (Муравьев А.Г., 2000). При этом учитывается класс опасности вещества, при чём его фактическая среднегодовая концентрация приводится к степени загрязнения воздуха диоксидом серы, исчисляясь в долях ПДК диоксида серы.

Приведение загрязнения воздуха токсикантами к концентрациям диоксида серы обусловлено несколькими причинами. Во-первых, диоксид серы является одним из наиболее распространённых повсеместно химических загрязнителей, приводящих к существенному увеличению заболеваемости людей, в частности заболеваний верхних дыхательных путей. Во-вторых, диоксид серы обладает выраженной токсичностью по отношению к растительности. Он наносит значительный ущерб растительным объектам и подрывает ресурс биосферы. В-третьих, он обладает сильной коррозионной способностью, разрушает металлы, памятники культуры из мрамора.

В России КИЗА используют для обобщения данных мониторинга.

КИЗА вычисляют по формуле(3.12):

, (3.12)

где q i – средняя концентрация i –го химического поллютанта; ПДК cci среднесуточная предельно допустимая концентрация; n – число вредных веществ, учитываемых при вычислении КИЗА ; ci – безразмерная константа приведения степени вредности вещества к степени вредности диоксида серы. В зависимости от степени опасности (1, 2, 3, 4) значения ci принимаются соответственно равными 1.7; 1,3; 1,0; 0,9.

Для обеспечения возможности сопоставления данных о загрязнении атмосферы в различных городах КИЗА рассчитывают для одних и тех же веществ. Обычно выбирают 4-5 веществ, которые вносят основной вклад в загрязнение атмосферы. В России принято определять КИЗА для 5-ти веществ. К числу наиболее распространённых загрязнителей для большинства городов и регионов России, а также других стран мира относят: диоксид серы, взвешенные вещества, оксиды азота, бенз(а)пирен, озон, формальдегид, фенол, свинец и др.

В табл. 3.13 приведены максимальные разовые и среднесуточные ПДК для ряда веществ.

Таблица 3.13

Значения среднесуточных и максимальных разовых ПДК мр (мг/м 3)

Вещество	Класс вредности	Максимальная разовая ПДК мр (мг/м 3)	Среднесуточная ПДК СС (мг/м 3)
Азота диоксид
Азота оксид
Азотная кислота
Бенз(а)пирен
Карбофос
Марганца оксид
Метилмеркаптан
Пыль нетоксичная
Ртуть металлическая
Сажа (копоть)
Свинец и его соединения
Серная кислота
Серы диоксид
Сероводород
Сероуглерод
Соляная кислота
Углерода оксид
Уксусная кислота
Формальдегид
Фтористый водород
Фосфора оксид
Хлорофос
Хрома оксид

Следует заметить, что пыль разных производств имеет различные ПДК , см. табл. 3.14 (Орлов А.С., 2002).

Таблица 3.14

Значения среднесуточных и максимальных разовых ПДК мр (мг/м 3)

Техническая пыль	ПДК рз	Техническая пыль	ПДК рз
		Растительного и животного происхождения (хлопчатобумажная, мучная, зерновая, древесная, шерстяная и др. содержащая до 10% SiO 2
Люминала и кофеина		Хлопкоочистительных заводов, содержащая до 10% свободного SiO 2
Нефтяного и пекового кокса
Полипропилена
Фторопласта
Полиформальдегида
Полиэтилена
Очистки зерна

Сравнивая приведённые в табл. 3.13 данные, можно заметить, что максимальные разовые ПДК мр , как правило, больше, чем ПДК длительного воздействия, однако для ряда веществ они совпадают.

Наряду с ПДК важной характеристикой загрязнения в отношении загрязняющих веществ является её ассимиляционная ёмкость.

Ассимиляционная ёмкость объекта окружающей среды – это максимальное количество загрязняющего вещества, которое может бать за единицу времени накоплено, разрушено, трансформировано и выведено за пределы экосистемы в результате процессов самоочищения без нарушения её нормального функционирования.

Для повышения надёжности оценки результатов измерений и исключения случайных величин, используется статистическая обработка материала, позволяющая с учётом вариаций концентраций получить то её значение, которое в 95% случаев будет на уровне или ниже расчетной концентрации (С 95 ). Кратность превышения (К ) рассчитывается путём деления С 95 на максимальную разовую ПДК (PDK ) (ф. 3.13):

В случае присутствия в атмосферном воздухе веществ, обладающих эффектом суммирования биологического действия, рассчитывается приведённая к одному из суммирующихся веществ концентрация (С 95пр .) по формуле (3.14):

= (3.14)

Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха для комбинации суммирующих веществ ведется по приведённой концентрации. Рекомендуется приводить сумму таких веществ к веществу, обладающему менее благоприятным классом опасности.

Предыдущая

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).

Основные экологические нормативы (ПДК, ПДУ, ПДВ, ПДС, ПДН). Понятие и назначение экологических нормативов

В целях профилактики необходимо стремится к ограничению поступления в ОС загрязнителей. Их присутствие не должно превышать некоторых пределов, которые угрожают здоровью человека. Эти пределы известны для сотен веществ, установлены органами здравоохранения. Их называют ПДК и рассматривают в качестве экологических стандартов состояния ОС.

ПДК - для многих соединений неоднократно пересматривались в подавляющем большинстве случаев - в сторону уменьшения, и таким образом представление об их полной безвредности следует считать условным.

Известно также, что многие живые организмы и растения чувствительнее, людей к загрязнителям. Поэтому в перспективе при регламентировании поступления химических веществ в ОС будут учитываться не только с санитарно-гигиенические но и экологические позиции. Это приведет к дальнейшему ужесточению ПДК.

Под качеством ОПС понимают степень соответствия ее характеристик потребностям людей и технологическим требованиям.

В основу нормирования загрязнителей поступающих в ОС положены три признака: медицинский, технологический и санитарно-гигиенический.

Согласно закону РФ о ООПС (1991 г.) соблюдение экологических нормативов, которые определяют качество ПС, обеспечивает:

• · Экологическую безопасность населения;
• · Сохранение генетического фонда человека, растений и животных;
• · Рациональное использование и воспроизводство ПР в условиях устойчивого развития.

Чем меньше пороговая величина экологических нормативов, тем выше качество ОПС.

Нормативы качества ОПС по мере подъема уровня развития общества имеют тенденцию к ужесточению.

Основные экологические нормативы следующие:

• · Предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК)
• · Предельно допустимый уровень воздействия (ПДУ)
• · Предельно допустимый выброс вредных веществ (ПДВ)
• · Предельно допустимый сброс вредных веществ (ПДС)

ПДК и ПДУ относятся к санитарно-гигиеническим нормативам.

ПДВ и ПДС - к производственно хозяйственным;

ПДН - к комплексным показателям качества ОПС.

ПДК представляет собой количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у потомства.

В настоящее время при установлении ПДК учитывается не только степень влияния на здоровье человека изучаемого загрязнителя, но и воздействие на флору, фауну и природные сообщества в целом.

В нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 ПДК вредных химических веществ для атмосферного воздуха, более 130 ПДК вредных химических веществ 4 для почв.

Нашей стране принадлежит приоритет в разработке ПДК. В 1949 г. Сформулированы основные критерии вредности.

• 1. Допустимой может быть признана только такая концентрация того или иного вещества, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не снижает его трудоспособности. не влияет на самочувствие и настроение.
• 2. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости изучаемой концентрации.

При научном обосновании ПДК веществ в атмосферном воздухе используют принцип лимитирующего показателя, т.е. нормирование по наиболее чувствительному показателю.

С позиций экологии ПДК конкретного вещества представляет собой верхние пределы лимитирующих факторов среды, при которых их содержание не выходит за допустимые границы экологического резерва для человека и не вызывает нежелательных ситуаций.

Для нормирования содержания веществ в атмосферном воздухе установлены два норматива - разовый исреднесуточный.

ПДК мр (мг/м 3) - это такая концентрация веществ в воздухе, которая не должна вызывать при вдыхании его в течении 30 мин рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз).

ПДК сс (мг/м 3) - это такая концентрация веществ в воздухе, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом воздействии.

ПДК р.з. - это такая концентрация вещества в зоне действия технологического процесса которая не может вызвать отрицательного влияния на здоровье человека в течении «всего трудового стажа.

ПДК сс < ПДК мр < ПДК р.з.

Под ПДК П вредного вещества в почве (ПДК, мг/кг) понимают такую максимальную концентрацию, которая не может вызвать прямого или косвенного влияния на среду, нарушить самоочищающие способности почвы и оказать отрицательное воздействие на здоровье человека.

Для водной среды:

ПДК мг/л загрязняющих веществ означает такую концентрацию этих веществ в воде, выше которой она становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

ПДК загрязняющих веществ в воде устанавливаются отдельно для питьевых вод и рыбохозяйственных водоемов (ПДК В, ПДК вр).

ПДУ - уровень воздействия на ОС, не представляющий опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда (радиация, шум, вибрация, магнитные поля и другие физические вредные воздействия).

Это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени может быть выброшено данным конкретным предприятием в атмосферу (ПДВ) или сброшено в водоем (НДС), не вызывая при лом превышения в них ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Если в воздухе городов или населенных пунктов, где расположены предприятия, концентрации вредных веществ, превышают ПДК, а значения ПДВ по объективным причинам не могут быть достигнуты, вводится поэтапное снижение выброса вредных веществ до значений, обеспечивающих ПДК.

При этом устанавливаются (ВСВ) на уровне предприятий с наиболее совершенной или аналогичной технологией.

Величина ПДС в водные объекты определяется по формуле:

ПДС = Д СТ -С СТ, где

Д ст - расход сточных вод, м 3 /ч.

С ст - концентрация веществ в сточной воде г/м 3 .

ПДС устанавливается санэпиднадзором или мин РП.

Предельно допустимы нормы нагрузки на природную среду (ПДН) это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.

Емкость природной среды или (экологическая емкость территории) - потенциальная способность ПС переносить ту или иную антропогенную нагрузку без нарушения основных функций экосистем.

Экстенсивно расширяющееся природопользование (рост нагрузки на ПК)

Равновесие ПП

Понятие ПДН антропогенной нагрузки на ПС должно лежать в основе всего природопользования. В связи с этим различают:

Индекс загрязнения (ИЗ) - показатель качественно и количественно отражающий присутствие в ОС вещества - загрязнителя и степень его воздействия на живые организмы (госгидромет).

Фоновая концентрация - содержание вещества в объекте ОС, определяемое суммой глобальных и региональных естественных и "антропогенных вкладов в результате дальнего или трансграничного переноса.

Под ПДК понимается такая максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

На состоянии растений и животных могут отражаться концентрации, существенно меньше ПДК. Например, загрязнения воздуха сернистым газом до концентрации в 10 раз меньшей ПДК вызывает хроническое или кратковременное поражение листьев растений, замедление роста, снижение урожайности.

Концепция ПДК

Время расцвета концепции «предельно-допустимых величин» приходится на середину XX века. ПДК устанавливались из расчёта, что существует некое предельное значение вредного фактора, ниже которого пребывание в данной зоне (или, например, использование продукта) совершенно безопасно.

Поэтому значения ПДК, устанавливаемые на основании экспериментальных данных о токсичности и иных привходящих обстоятельств, не одинаковы в разных странах и периодически пересматриваются.

Нормы ПДК

Подход EPA

В настоящее время всё более распространённым является достаточно развитый, «вероятностный» подход, развиваемый EPA (Управлением по охране окружающей среды США) с начала 1980-х годов.

В этой концепции («Оценка риска») учтена возможность совместного действия вредных факторов, причём их весовые коэффициенты могут меняться, в зависимости от симбатности (мера схожести зависимостей в математическом анализе) или аддитивности этих факторов. Могут быть учтены дополнительные параметры - половозрастные или генетические особенности популяции, для которой проводится оценка риска. Такой подход исключает использование жёстко фиксированных ПДК, заменяя их специальными исследованиями оценки риска, более обоснованными и информативными. В предельном случае оценка риска может дать и значения лимитов на концентрации (уровни) вредных факторов, совпадающие с ПДК.

Использование кларковых концентраций

Величины ПДК установлены не для всех химических элементов. В связи с этим в экологических изысканиях достаточно часто применяют кларки химических элементов как нормирующие значения. При исследовании почв и грунтов концентрации загрязняющих элементов сопоставляются со средними содержаниями (кларками) в земной коре . Для оценки экологического состояния городских почв в качестве стандартов, относительно которых рассчитывается превышение, могут быть использованы кларки почв селитебных ландшафтов .

Виды ПДК

Уровни ПДК одного и того же вещества различны для разных объектов внешней среды.

В России

• Для воздушной среды
  • Для атмосферного воздуха населённых мест и закрытых помещений СанПиН 2.1.6.1032-01
    • ПДК_сс - среднесуточное,
    • ПДК_мр - максимально-разовое,
  • Для воздуха рабочей зоны ГОСТ 12.1.005-88
    • ПДКмр.рз - максимальное разовое в рабочей зоне,
    • ПДКсс.рз - среднесменная в рабочей зоне,
• Для водной среды
  • ПДКв1 - водных объектов 1-й категории водопользования,
  • ПДКв2 - водных объектов 2-й категории водопользования,
  • ПДКрыбхоз - для водоёмов рыбохозяйственного назначения (см. нормативы 2010 года),
    • Классы загрязнённости воды определяются исходя из частоты и кратности превышения ПДК по набору показателей
• Для почвы
  • ПДКп.
• Для продуктов питания
  • ПДКпп

Максимально-разовое значение ПДК устанавливается для предотвращения рефлекторных реакций человека при кратковременном действии примесей.

Среднесуточное значение ПДК (ПДКс.с.) устанавливается в мг/м³ для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и сенсибилизирующего действия вещества на организм человека. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределённо долгого круглосуточного вдыхания. Значения ПДК с.с. веществ в атмосферном воздухе санитарно-курортной зоны принимается численно на 25 % меньше, чем для обычных населённых мест.