Способы оценки качества атмосферного воздуха

Одна из задач экологического нормирования – разработка методик количественной оценки качества окружающей среды, прежде всего ее основных компонентов – атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод, донных осадков и др., и их стандартизация. Существующие подходы к нормированию критериев качества компонентов окружающей среды нацелены на химическое загрязнение и в основном ориентированы на существующую систему ПДК вредных веществ. Таким образом, оценка проводится с позиций санитарно-гигиенического нормирования (основным ориентиром в установлении норм качества среды в будущем должны стать экосистемные критерии нормативов предельно допустимых антропогенных нагрузок на природную среду).

Оценка качества атмосферного воздуха в России проводится двумя часто используемыми способами: по индексу загрязнения атмосферы (ИЗА) и комплексному показателю загрязнению атмосферного воздуха (Р).

Расчет ИЗА выполняется для 5 веществ, нормированное содержание которых в атмосферном воздухе максимально. Расчет нормированного содержания для одного вещества проводится по формуле:

J_i = q_ср.i * k_i / ПДК_CCi

q_ср.i – среднее содержание i-го вещества в атмосферном воздухе в пункте наблюдения, мг/м³

ПДК_CCi – предельно допустимая среднесуточная концентрация i-го вещества, мг/м³

k_i – коэффициент 0,85; 1,0; 1,3; 1,7 (выбирается для 4, 3, 2, 1 классов опасности i-го вещества).

Введение в расчет коэффициента k_i позволяет учесть в окончательном результате тот факт, что вещества могут принадлежать разным классам опасности. Далее, отбираются 5 веществ с максимальными значениями нормированного параметра J_i. Расчет ИЗА проводится по этим веществам в соответствии с формулой:

ИЗА = q_ср.i * k_i / ПДК_CCi

В соответствии со значениями ИЗА установлена качественная характеристика загрязнения атмосферного воздуха:

Если ИЗА ниже 5 низким, повышенным при ИЗА от 5 до 6, высоким при ИЗА от 7 до 13 и очень высоким при ИЗА равном или больше 14.Данный способ оценки качества атмосферного воздуха в достаточной степени условен и ориентирован в основном на получение сравнительных характеристик загрязнения. Они имеют смысл при анализе общей ситуации в стране или регионе, городе.

Влияние на организм загрязнения атмосферного загрязнения (зависимость доза-эффект) часто носит нелинейный экспоненциальный характер. Так, увеличение загрязненности воздуха в два раза при прочих равных условиях вызывает рост общей заболеваемости населения примерно на 20%, а заболеваний органов дыхания на 25%. При удвоении содержания в воздухе бензапирена заболеваемость раком легких увеличивается на 5%. Таким образом, при загрязнении воздуха чаще проявляется эффект неполной суммации, который следовало бы принимать во внимание при оценке качества воздуха. В расчете значений комплексного показателя загрязнения атмосферного воздуха (Р) эффект частичной суммации учитывается с помощью коэффициента , где n – число веществ в смеси.

Алгоритм расчета Р выглядит следующим образом:

Р = K_i²

^∑K_i² – сумма квадратов концентраций, нормированных по ПДК и приведенных к концентрациям веществ 3 класса опасности с использованием коэффициентов изоэффективности: 1 класс – 2,3; 2 класс – 1,3; 3 класс – 1,0; 4 класс – 0,87.

Степень загрязнения атмосферного воздуха по комплексному показателю Р оценивается на основе определенных градаций. Исходя из показателя Р в зависимости от числа веществ (1, 2-4, 5-9, 10-16, 16-25) выделяют следующие уровни загрязнения: допустимое, слабое, умеренное, сильное, зона чрезвычайной экологической ситуации, зона экологического бедствия – Р может достигать 80.