Нормативы качества атмосферного воздуха

 

Под загрязнением атмосферы понимается изменение ее состава в результате наличия в ней примесей. Для оценки степени загрязнения атмосферы используются в основном индивидуальные вещества (индивидуальные показатели).

Для каждого вещества, загрязняющего воздушную среду, установлены несколько видов ПДК:

1) ПДК_р.з. – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (производственного помещения), мг/м³. Эта концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в течение 8 часов в течение всего рабочего стажа каких-либо заболеваний или отклонений от нормы в состоянии здоровья, которые могли бы быть обнаружены современными методами исследования непосредственно во время работы или в отдаленные сроки. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или производственной площадки, на которой расположены места постоянного или временного пребывания работающих. Можно выделить еще предельно допустимую концентрацию вредного вещества на территории промышленного предприятия (производственной площадки) – ПДК_п.п.. Обычно принимается ПДК_п.п.= 0,3ПДК_р.з.

Для химических веществ, для которых ПДК не установлена, устанавливают ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) и оговаривают в каждом конкретном случае условия их применения. ОБУВ должны пересматриваться через каждые 2 года с учетом накопления сведений о здоровья работающих или заменяться на ПДК. Помимо этого для санитарной оценки воздушной среды может использоваться показатель ВДК_р.з. – временная допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны (временный отраслевой норматив на 2-3 года). Применяют также ОДК_р.з. – ориентировочно допустимую концентрацию в воздухе рабочей зоны.

Для воздуха населенных пунктов устанавливают количественно другие (более жесткие) нормативы, т.к. загрязнители атмосферного воздуха оказывают воздействие не только на здоровое трудоспособное население, но и на наиболее чувствительные к загрязнению группы: стариков, новорожденных, больных. Кроме того, рабочие находятся под воздействием загрязнителей воздуха рабочей зоны только в рабочее время в течение своего трудового стажа, а загрязненным атмосферным воздухом население дышит круглосуточно, причем подвергается одновременному воздействию различных загрязняющих веществ с разными токсическими свойствами.

Итак, установлены ПДК_н.п. – предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных пунктов. ПДК_н.п. не оказывают на человека и его потомство прямого или косвенного воздействия, не ухудшают их работоспособность, самочувствие, а также санитарно-бытовые условия жизни людей.

Действие вредного вещества на организм зависит как от его концентрации, так и от продолжительности контакта с ним. Поэтому концентрация вещества безвредная при кратковременном вдыхании может оказаться опасной при длительной ингаляции. Поэтому для веществ, обладающих общетоксическим действием с выраженным кумулятивным эффектом нормирование должно вестись по среднесуточным концентрациям.

Вследствие значительной вариабельности содержания веществ в атмосферном воздухе среднесуточная концентрация не может гарантировать того, что в течение короткого срока содержание вещества не превысит порога острого действия. Поэтому для веществ с выраженным раздражающим действием на слизистую и веществ, обладающих сильным запахом, необходимо нормировать также максимально разовые концентрации (со временем осреднения 20 минут).

Учитывая сказанное, в воздухе населенных пунктов определяют два значения ПДК: максимально разовое и среднесуточное:

1) ПДК_м.р., мг/м³ - максимальная разовая предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе населенных мест, которая не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии загрязнителя (в течение 20 минут).

2) ПДК_с.с., мг/м³ - среднесуточная предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе населенных мест. Эта концентрация не должна оказывать вредного воздействия (общетоксического, канцерогенного и др.) в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания (осреднение производится за период 24 часа).

Классификация предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе представлена на рисунке:

 

 

ПДК_м.р. устанавливается в процессе наблюдений над людьми, которые кратковременно (5-20 минут) вдыхают воздух с малыми концентрациями изучаемого вещества. Максимальная концентрация, используемая в наблюдениях, не превышаем ПДК_р.з., что служит гарантией безопасности таких исследований для человека. Вначале определяют пороговую концентрацию по запаху, затем - пороговую (минимально действующую) и подпороговую (максимально недействующую) концентрацию по раздражающему действию на рецептивные зоны органов дыхания. Для выявления рефлекторных реакций испытуемых используют чувствительные методы: метод изменения темновой адаптации глаза, хронорефлексометрию, электроэнцефалографию, - позволяющие обнаружить минимальные воздействия вредных веществ на организм человека при кратковременном вдыхании.

Чтобы установить ПДК_с.с. атмосферных загрязнений, проводят токсикологический эксперимент на лабораторных животных, подвергая их круглосуточному ингаляционному воздействию вредного вещества в течение 3-4 месяцев. Затем изучают состояние органов и систем организма: центральной нервной системы, системы крови, ферментных систем. Для определения ПДК строится зависимость доза — эффект, по которой определяется минимально действующая и максимально недействующая концентрация. В качестве ПДК принимается подпороговая (максимально недействующая) концентрация с соответствующим коэффициентом запаса, устанавливаемым в зависимости от потенциальной опасности соединения. Коэффициент запаса чаще всего принимается равным 2—10. Используются также материалы эпидемиологических исследований заболевания населения.

Для большинства веществ разработаны и ПДК_с.с, и ПДК_м.р.. Поэтому наблюдаемую разовую концентрацию i -того вещества (при отборе проб в течение 20 минут) сравнивают с ПДК_м.р.. Норматив качества считается не нарушенным, если:

С_i £ ПДК_м.р. (1)

Экспериментально найденные или рассчитанные концентрации за большие периоды осреднения (среднесуточные, среднемесячные и т.д.) сравнивают с ПДК_с.с.:

(2)

Иногда приведенные неравенства представляют в виде:

. (3)

Нормированные на ПДК концентрации i-того вещества (т.е. левые части приведенных неравентств) называются единичными индексами загрязнения атмосферы (ИЗА).

Для веществ, для которых не установлены ПДК_м.р., для оценки качества воздуха используется неравенство:

. (4)

Через атмосферный воздух человек подвергается одновременному воздействию множества загрязняющих веществ. При этом вещества могут воздействовать

* независимо друг от друга (в этом случае при оценке качества воздуха используются приведенные неравенства 1-4),

* характер комбинированного действия веществ может быть аддитивным. В этом случае качество воздуха считается удовлетворительным, если выполняется неравенство:

(5)

* воздействие вещества может усиливаться в присутствии других веществ. Такой эффект называется синергизмом или потенцированием. Для некоторых смесей веществ установлены коэффициенты потенцирования К_п, и сумма единичных ИЗА сравнивается с этим коэффициентом:

(6)

Синергизм означает, что вещества оказывают пороговый эффект при концентрациях меньше ПДК, поэтому К_п < 1.

* Если воздействие вещества ослабляется в присутствии других веществ, то речь идет о проявлении антагонизма, или эффекта неполной суммации. Для ряда смесей, обладающих этим эффектом, установлены коэффициенты неполной суммации К_нс. С ними сравнивается сумма единичных ИЗА для веществ, обладающих эффектом антагонизма. К_нс > 1.

К настоящему моменту установлен характер комбинированного действия порядка 40 смесей, состоящих из 2, 3 и 4 веществ.