Что концентрация вредных веществ. Нормирование загрязняющих веществ в воздухе

Экологические проблемы все острее стоят перед современным человечеством. Особенно серьезным вопросом является качество воздуха, который загрязняют выхлопные газы и выбросы промышленных предприятий. Чтобы встретить врага во всеоружии, следует ознакомиться с ПДК вредных веществ в воздухе.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе

Что же такое ПДК ? ПДК – это предельно допустимая концентрация химических элементов и их соединений в воздухе, которая не вызывает негативных последствий у живых организмов. Нормативы предельно допустимых концентраций вредных веществ утверждаются в законодательном порядке и контролируются санитарно-эпидемиологическими службами (в России – Роспотребнадзором) при помощи токсикологических исследований. ПДК каждого опасного для здоровья вещества входит в ГОСТы, соблюдение которых является обязательным. В случае нарушения норм ПДК каким-либо предприятием на него налагают штраф или вовсе закрывают. Предельно допустимая концентрация устанавливается для людей, которые наиболее подвержены влиянию химикатов (детей, пожилых людей, людей с заболеваниями дыхательной системы и т.д.). Величина ПДК для воздуха измеряется в мг/м3, также предельно допустимая концентрация существует для воды, почвы и продуктов питания.

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе бывает разная:

• ПДК МР – максимальная разовая концентрация вещества. Она не должна влиять на живые организмы в течение 20–30 минут.
• ПДК СС – среднесуточная концентрация. Эта ПДК не должна оказывать отрицательного воздействия на живые организмы в течение неопределенно долгого времени.

Классы опасности веществ

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности. Для каждого класса опасности установлена своя ПДК. Выделяют следующие классы опасности веществ в атмосферном воздухе:

1. вещества чрезвычайно опасные (ПДК менее 0,1 мг/м3);
2. вещества высокоопасные (ПДК 0,1–1 мг/м3);
3. вещества умеренно опасные (ПДК 1,1–10 мг/м3);
4. вещества малоопасные (ПДК более 10 мг/м3).

Также существует классификация вредных веществ по эффекту воздействия на живой организм. При этом некоторые вещества относятся сразу к нескольким классам:

• Общетоксические – вещества, вызывающие отравление организма в целом. При их воздействии наблюдаются судороги, расстройства нервной системы, паралич.
• Раздражающие – вещества, поражающие кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, легких, глаз, носоглотки. Длительное воздействие приводит к нарушениям дыхания, интоксикации и летальному исходу.
• Сенсибилизаторы – химикаты, вызывающие аллергическую реакцию.
• Канцерогены – одна из самых опасных групп веществ, провоцирующая возникновение онкологических заболеваний.
• Мутагены – вещества, изменяющие генотип человека. Они снижают сопротивляемость организма к заболеваниям, вызывают раннее старение и могут сказаться на здоровье потомства.
• Влияющие на репродуктивное здоровье – вещества, вызывающие отклонения в развитии у потомства (необязательно в первом поколении).

Ниже приведена таблица ПДК некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе, установленной в Российской Федерации:

Оксид углерода (СО)

Еще одно название оксида углерода, угарный газ, знакомо нам с малых лет. Он часто встречается в быту – например, СО выделяется из-за неисправностей газовых колонок и кухонных плит. Для отравления этим газом нужна совсем небольшая его концентрация. У оксида углерода нет цвета и запаха, что делает его еще опаснее. Интоксикация происходит стремительно, человек может потерять сознание в считанные секунды. Несмотря на то, что класс опасности оксида углерода – четвертый, его воздействие приводит к летальному исходу буквально за несколько минут. Почувствовав трудности с дыханием, головную боль, отсутствие концентрации, снижение слуха и зрения, необходимо по возможности открыть все окна и двери и как можно быстрее покинуть помещение.

Аммиак (NH3)

Аммиак – бесцветный газ с резким, едким запахом. Большинству он известен в качестве десятипроцентного водного раствора – нашатырного спирта. Несмотря на то, что вдыхание паров аммиака имеет возбуждающее действие и помогает при обмороках, с этим газом следует быть осторожнее. Аммиак раздражает слизистую оболочку глаз, вызывает удушье, а при высокой концентрации приводит к ожогам роговицы и слепоте, поражает нервную систему вплоть до необратимых изменений, снижает когнитивные функции мозга, провоцирует возникновение галлюцинаций.

Ксилол (C8H10)

Ксилол относится к третьему классу опасности, он способен вызвать острые и хронические поражения кроветворных органов. Ксилол – это жидкость без цвета, но с характерным запахом, которая применяется как органический растворитель для изготовления пластмассы, лаков, красок, строительного клея. В малых концентрациях ксилол никак не вредит человеку, однако при длительном вдыхании паров ксилола появляется наркотическая зависимость. Также ксилол поражает нервную систему, вызывает раздражение кожного покрова и слизистой глаз.

Оксид азота (NO)

Оксид азота – токсичный бесцветный газ. Он не раздражает дыхательные пути, поэтому человеку сложно его почувствовать. NO взаимодействует с гемоглобином и образует метгемоглобин, который блокирует дыхательные пути и вызывает кислородное голодание. Взаимодействуя с кислородом, газ превращается в диоксид азота (NO2).

Диоксид серы (SO2)

Диоксид серы, или сернистый газ, отличается характерным запахом, похожим на запах горящей спички. Вдыхание SO2 даже в небольшой концентрации может привести к воспалению дыхательных путей, вызвать кашель, насморк и хрипоту. Длительное воздействие провоцирует возникновение дефектов речи, чувства нехватки воздуха, отека легких. Также возможно поражение легочной ткани, но оно проявляется только спустя несколько дней после воздействия. Люди с заболеваниями дыхательной системы, например , наиболее тяжело переносят влияние SO2.

Толуол (C7H8)

Толуол проникает в организм человека не только через органы дыхания, но и через кожу. Симптомы отравления толуолом – раздражение слизистой оболочки глаз, заторможенность, нарушения работы вестибулярного аппарата, галлюцинации. Также толуол крайне пожароопасен и обладает наркотическим воздействием. До 1998 года он входил в состав клея «Момент» и до сих пор содержится в некоторых растворителях для лаков и красок.

Сероводород (H2S)

Сероводород – бесцветный газ с запахом, напоминающим тухлые яйца. Будучи очень токсичным, H2S воздействует в первую очередь на нервную систему, вызывает сильные головные боли, судороги и может привести к коме. Смертельная концентрация сероводорода составляет примерно 1 000 мг/м3. При концентрации от 6 мг/м3 начинаются головные боли, головокружения и тошнота.

Хлор (Cl2)

Хлор в виде газа имеет желто-зеленый цвет и острый раздражающий запах. Одни из первых симптомов отравления хлором – покраснение глаз, приступы кашля, боль в груди, повышение температуры тела. Возможно развитие бронхопневмонии, бронхита. Будучи сильным канцерогеном, хлор провоцирует возникновение раковых опухолей и туберкулеза. При высокой концентрации летальный исход может наступить после нескольких вдохов.

Формальдегид (HCOH)

Содержание в воздухе особенно повышено в больших городах, поскольку он является продуктом горения топлива автотранспорта. Также выбросы формальдегида происходят на химических, кожевенных и деревообрабатывающих предприятиях. Он отрицательно воздействует на генетический материал, репродуктивную и дыхательную системы, печень, почки. Отравление начинается с возрастающего поражения нервной системы – с головокружения, чувства страха, дрожи, неровной походки и т.д. Формальдегид официально признан канцерогеном, однако также обладает аллергенным, мутагенным и сенсибилизирующим действием.

Диоксид азота (NO2)

Диоксид азота – ядовитый газ красно-бурого цвета с характерным острым запахом. Образуется он в результате сгорания автомобильного топлива, деятельности ТЭЦ и промышленных предприятий. На начальном этапе воздействия диоксид азота нарушает работу верхних дыхательных путей, а впоследствии способен вызвать бронхит, воспаление или отек легких. Наиболее опасен этот газ для людей, страдающих бронхиальной астмой и другими легочными заболеваниями. Из-за цвета диоксида азота его выбросы называют «лисьим хвостом». С лисой этот газ связывает не только цвет, но еще и хитрость: чтобы «спрятаться» от людей, он ухудшает обоняние и зрение, поэтому его не так-то просто обнаружить.

Фенол (C6H5OH)

Фенол – один из промышленных загрязнителей, который губителен для животных и человека. При вдыхании паров фенола возникает упадок сил, тошнота, головокружение. Фенол негативно влияет на нервную и дыхательные системы, а также на почки, печень и т.д. Использование фенола часто приводит к плачевным последствиям. В семидесятых годах в СССР его использовали при строительстве жилых домов. Люди, жившие в «фенольных домах», жаловались на плохое самочувствие, аллергию, возникновение онкологических заболеваний и на другие недуги. Хотя фенол-формальдегидные смолы используются при изготовлении мебели, строительных материалов и многого другого, недобросовестные производители могут превышать допустимую норму или применять некачественные химикаты.

Бензол (C6H6)

Бензол – опасный канцероген. При отравлениях парами бензола у человека наблюдается головная боль, тошнота, перепады настроения, нарушения сердечного ритма, иногда – обмороки. Постоянное воздействие бензола на организм проявляется усталостью, нарушениями функций костного мозга, лейкозом, анемией. Зачастую первый признак отравления бензолом – эйфория, так как вдыхание его паров имеет наркотический эффект. Данное химическое соединение входит в состав бензина, используется для производства пластмасс, красителей, синтетической резины.

Озон (O3)

Этот газ с характерным запахом, при высоких концентрациях имеющий голубой цвет, защищает нас от ультрафиолетового солнечного излучения. Озон является природным антисептиком, обеззараживает воду и воздух. Еще в пользу озона говорит то, что воздух после грозы, насыщенный озоном, кажется нам свежим и бодрящим. К сожалению, озон вызывает крайне неприятные последствия. Он усугубляет аллергию, обостряет сердечные заболевания, снижает иммунитет и вызывает нарушения дыхания. Озон действует медленно, но крайне губительно в долгосрочной перспективе – особенно опасен данный газ для детей, пожилых людей и астматиков.

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

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)

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)

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.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

В атмосферу поступает множество примесей от различных промышленных производств и автотранспорта. Для контроля их содержания в воздухе нужны вполне определенные стандартизированные экологические нормативы, поэтому и было введено понятие о предельно допустимой концентрации. Величины ПДК для воздуха измеряются в мг/м 3 . Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.

Предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Предельные концентрации для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Для воздуха различают максимальную разовую дозу и среднесуточную.

В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. Для чрезвычайно опасных веществ (пары ртути, сероводород, хлор) ПДК в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,1 мг/м 3 . Если ПДК составляет более 10 мг/м 3 , то вещество считается малоопасным. К таким веществам относят, например, аммиак.

ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это, например, относится к заядлым курильщикам.

Величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются. Так, ПДК сероводорода в атмосферном воздухе при 24-часовом воздействии в Испании составляет 0,004 мг/м 3 , а в Венгрии – 0,15 мг/м 3 (в России – 0,008 мг/м 3).

В нашей стране нормативы предельно допустимой концентрации разрабатываются и утверждаются органами санитарно-эпидемиологической службы и государственными органами в области охраны окружающей среды. Нормативы качества окружающей среды являются едиными для всей территории РФ. С учетом природноклиматических особенностей, а также повышенной социальной ценности отдельных территорий для них могут быть установлены нормативы предельно допустимой концентрации, отражающие особые условия.

При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений их концентраций к ПДК не должна превышать единицу, однако это выполняется далеко не всегда. По некоторым оценкам, 67% населения России живут в регионах, где содержание вредных веществ в воздухе выше установленной предельно допустимой концентрации. В 2000 содержание вредных веществ в атмосфере в 40 городах с суммарным населением около 23 млн. человек время от времени превышало предельно допустимую концентрацию более чем в десять раз.

При оценке опасности загрязнения в качестве образца сравнения служат исследования, проводимые в биосферных заповедниках. А вот в крупных городах природная среда далека от идеальной. Так, по содержанию вредных веществ Москву-реку в пределах города считают «грязной рекой» и «очень грязной рекой». На выходе Москвы-реки из Москвы содержание нефтепродуктов в 20 раз больше предельно допустимых концентраций, железа – в 5 раз, фосфатов – в 6 раз, меди – в 40 раз, аммонийного азота – в 10 раз. Содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях Москвы-реки превышает норму в 10–100 раз. Тяжелые металлы и другие ядовитые вещества из воды попадают в почву (например, при половодьях), растения, рыбу, сельскохозяйственную продукцию, питьевую воду, как в Москве, так и ниже по ее течению в Подмосковье.

Химические методы оценки качества окружающей среды очень важны, однако они не дают прямой информации о биологической опасности загрязняющих веществ – это задача биологических методов. Предельно допустимые концентрации являются определенными нормами щадящего воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека и природную среду.

Елена Савинкина

Санитарно-гигиенические нормативы по предельно допустимым концентрациям опасных и загрязняющих веществ в разных средах: в воде, атмосферном воздухе, почве, продуктах, показатели ПДК для основных химических элементов и соединений Вы найдете в системе «Техэксперт: Экология. Проф» .

Консультации наших экспертов помогут разобраться в таких вопросах, как:

• В каких нормативно-правовых актах расписаны ПДК нефтяных продуктов для различных почв, встречающихся на территории РФ?
• В какую службу следует обратиться, если по итогам проверки водоканала в воде обнаружено превышение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ?
• Какие именно компоненты сварочного аэрозоля должны быть пронумерованы в воздухе рабочей зоны сотрудника, выполняющего лазерную сварку металла?
• Каким способом возможно сравнить уровень загрязнения водного объекта с нормами ПДК, если на данный водоем не распространяется действие приказа о рыбохозяйственных объектах?

Предельно допустимые концентрации вредных веществ определяются ГОСТ 22.0.05-97/ГОСТ Р 22.0.05-94 и постановлением Минпромнауки России от 05.06.2003. ПДК опасного вещества — такая концентрация химического соединения в воде, воздухе, почве, продуктах питания, которая не влияет на самочувствие и здоровье людей при длительном воздействии на человека.

ПДК вредных веществ в воде — это степень концентрации, превышение которой делает воду непригодной для использования. ПДК сс — максимальная среднесуточная концентрация вещества в атмосфере населенного места, не оказывающая негативного воздействия на человека при длительном контакте.

Какими показателями определяется предельно допустимая концентрация вещества

Нормы ПДК повсеместно стали внедряться в середине прошлого века после популяризации концепции о том, что есть некое значение для опасного и загрязняющего фактора, которое не представляет опасности для экологии и жизнедеятельности человека.

Величины ПДК разрабатываются с учетом экспериментов по установлению токсичности веществ, с помощью расчетных методов и анализа воздействия вредных веществ на здоровье людей, контактировавших с ними, поэтому нормы эти в разных странах имеют разное значение.

Области применения ПДК веществ в РФ

Предельно допустимые концентрации ПДК загрязняющих веществ прописаны в национальных стандартах, санитарных нормах и иных НПА. Например, эти данные учитывают при проектировании очистных сооружений. Стоит отметить, что далеко не для всех элементов таблицы Менделеева прописаны ПДК, поэтому ПДК веществ в экологии — это набор так называемых кларков химических элементов. То есть средний показатель содержания элементов в земной коре относительно массы системы, в данном случае планеты Земля.

Исследуя состояние почв в черте города, экологи пользуются кларками селитебных ландшафтов. В РФ величины ПДК разрабатываются для следующих областей:

• атмосферный воздух: закрытых помещений и открытых пространств (регламентируется нормами СанПиН 2.1.6.1032-01);
• воздух рабочей зоны;
• почвы;
• продукты питания;
• водная среда: объекты 1 и 2 типов водопользования, водоемы, используемые в рыбном хозяйстве.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ (ПДК) - гигиенические нормативы, регламентирующие безопасное для человека загрязнение окружающей среды химическими (в т. ч. радиоактивными) веществами. ПДК - необходимые критерии при осуществлении сан. охраны воздуха рабочей зоны, атмосферы населенных мест, воды, почвы и продуктов питания. В СССР впервые ПДК (для хлористого водорода) была установлена и утверждена Наркомтрудом 30 августа 1922 г.

В качестве ПДК в воздухе рабочей зоны допускаются такие концентрации вредных веществ, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 час. (или при другой продолжительности, но не более 41 часа в неделю) в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований как в период работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

ПДК атмосферных загрязнений - максимальные концентрации вредных веществ, отнесенные к определенному времени осреднения (20- 30 мин., 24 часа, 1 мес., 1 год), которые при регламентированной вероятности их появлений не оказывают ни прямого, ни косвенного вредного действия на человека, его потомство и сан. условия жизни.

ПДК вредных веществ в воде водоемов - максимальные концентрации, которые при воздействии на организм человека в течение всей его жизни не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья настоящего и последующих поколений и не ухудшают гиг. условия водопользования населения.

ПДК экзогенных хим. веществ для почвы устанавливаются для предупреждения опасного для здоровья людей вторичного загрязнения контактирующих с почвой вод, воздуха и растений.

Для пищевых продуктов существуют нормы допустимых остаточных количеств вредных веществ (ДОК). Количество ПДК вредных веществ для воздуха определяется в мг/м3, для воды - в мг/л, для продуктов питания и почвы - в мг/кг. Предусмотрено установление максимально разовых и для высококумулятивных веществ среднесменных концентраций в воздухе рабочей зоны, максимально разовых и среднесуточных концентраций - в атмосферном воздухе населенных мест. В соответствии с ГОСТ 12.1.007 - 76 наряду с ПДК указывается класс опасности веществ (для регламентирования вентиляции, планировочного и аппаратурного оформления технологического процесса), а также агрегатное состояние вещества в реальных условиях контакта с людьми (для обоснования методов контроля). Вещества, способные проникать в организм через неповрежденную кожу, обозначаются специальным символом. Для каждого вещества, регламентируемого в атмосферном воздухе населенных мест, также обосновывается класс опасности. Обоснование ПДК в воде проводится с учетом одного из трех лимитирующих показателей вредности вещества - органолептического, общесанитарного или санитарно-токсикологического.

Примеры действующих нормативов ПДК нек-рых вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест и воде водоемов санитарно-бытового водопользования приведены в таблицах 1-4.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны устанавливаются поэтапно. Первый этап приурочивается к периоду лабораторной разработки новых соединений и заканчивается обоснованием ориентировочного безопасного уровня воздействия. Второй этап относится к периоду полузаводских испытаний и проектированию производства. На этом этапе обосновывается ПДК в хрон, и пожизненном (для изучения канцерогенеза, процессов преждевременного старения и др.) экспериментах на животных. Третий этап начинается после внедрения веществ в производство в сроки, устанавливаемые в зависимости от токсикологической характеристики вещества и гиг. характеристики производства, но не позднее чем через 3-5 лет с момента внедрения, и заключается в уточнении ПДК путем сопоставления условий труда работающих и состояния их здоровья.

Этапность установления ПДК хим. веществ в воде водоемов следующая. На первом этапе устанавливаются пороговые концентрации хим. веществ по органолептическому и общесанитарному признаку вредности, проводятся токсикологические исследования для расчета максимально не действующей концентрации. На втором этапе проводятся подострые опыты на животных с применением экспресс-эксперимен-тальных методов и последующей экстраполяцией полученных результатов на длительные сроки воздействия. На третьем этапе ставятся хрон, эксперименты, а на четвертом - проводятся пожизненные эксперименты с целью изучения канцерогенного действия и героэффекта. В зависимости от класса опасности изучаемого вещества исследования могут быть завершены для веществ 4-го класса опасности на первом этапе, для веществ 3-го класса - на втором этапе, для веществ 2-го класса - на третьем этапе и для веществ 1-го класса - на четвертом этапе.

Предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ обозначаются иначе. При внутреннем облучении за счет поступления радионуклидов в организм устанавливают допустимую концентрацию (ДК) - отношение предельно допустимого годового поступления (ПДП), или предела годового поступления (ПГП) радиоактивного вещества, к объему (V) воды или воздуха, с к-рым оно поступает в организм человека в течение года. Для контактирующих с источниками ионизирующего излучения по роду своей профессиональной деятельности объем воздуха принимается равным 2,5-106 л в год; для лиц, которые не работают непосредственно с источниками излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения, объем воздуха равен 7,3-106д в год, а объем воды - 800 л в год.

Предельно допустимое годовое поступление (ПДП) - такое количество радиоактивных веществ, поступающих в организм профессионального работника в течение года, к-рое за 50 лет создает в критическом органе эквивалентную дозу, равную 1 ПДД (см. Предельно допустимая доза излучения). При ежегодном поступлении радиоактивного вещества в организм на уровне ПДП эквивалентная доза за любой год будет равна или меньше 1 ПДД (в зависимости от времени достижения равновесного содержания радиоактивного вещества в организме). Предел годового поступления (ПГП) - количество радиоактивных веществ, поступающих в организм ограниченных групп населения в течение года, к-рое за 70 лет создает в критическом органе эквивалентную дозу, равную 0,1 ПДД.

Допустимые концентрации радионуклидов благородных газов (аргона, криптона, ксенона) и короткоживущих радионуклидов углерода, азота и кислорода рассчитаны исходя из допустимой мощности дозы их внешнего бета- и гамма-излучения. Для большинства радионуклидов численные значения ПДП, ПГП и ДК рассчитаны исходя из равновесного их накопления в критическом органе, равного допустимому содержанию. При планировании мероприятий по защите и для оперативного контроля за радиационной обстановкой с целью предотвращения превышения дозового предела должны устанавливаться контрольные уровни поступления в организм радионуклидов. До установления контрольных уровней они принимаются равными допустимым, установленным нормами радиационной безопасности (НРБ-76). Допустимые концентрации радионуклидов определяются в кюри/л (для воздуха и воды) и в кюри/кг (для продуктов питания).

Установление ПДК базируется на принципах опережения разработки нормативов внедрению новых хим. соединений в народное хозяйство, на приоритете мед. показаний перед технической достижимостью на момент исследования веществ и перед другими технико-экономическими критериями, на принципе по-роговости всех типов действия хим. соединений (в т. ч. мутагенного и канцерогенного) на целостный организм с учетом необходимости комплексного подхода к установлению порогов вредного действия. ПДК утверждаются М3 СССР, а контроль за их соблюдением возложен на органы и учреждения санитарно-эпидемиологической службы.

Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) - временные ориентировочные гиг. нормативы, ограничивающие содержание вредных веществ в объектах окружающей среды (воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе населенных мест, воде и др.) с целью обеспечения безопасных условий труда и быта. Это понятие введено вместо ранее применявшегося «расчетные ПДК» во избежание терминологической путаницы. ОБУВ применяются на стадии исследовательской и опытно-промышленной разработки, на стадии испытаний новых веществ и технологических процессов. Они обосновываются расчетным путем по параметрам токсикометрии, полученным в результате краткосрочных экспериментов на лабораторных животных при однократном и повторном (до 1 мес.) воздействии, и путем интерполяций и экстраполяций в рядах соединений, близких по физическим, химическим свойствам и биологическому действию. Большинство методов обоснования ОБУВ исключает определение порога хрон, действия веществ как наиболее трудоемкой и продолжительной части исследований. Величины ОБУВ утверждаются М3 СССР на ограниченный срок (для воздуха рабочей зоны опытных и полупромышленных установок - на 2 года, для атмосферного воздуха населенных мест - на 3 года), после чего они в зависимости от перспективы применения вещества и имеющейся информации о его токсических свойствах должны быть заменены на ПДК или переут-верждены на новый срок либо отменены.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.007 - 76 для ОБУВ должны быть разработаны методы контроля в воздухе рабочей зоны. ОБУВ в атмосферном воздухе населенных мест могут быть использованы для целей предупредительного санитарного надзора (см.) при отсутствии методов хим. контроля.

Понятие «предельно допустимые концентрации», принятое в СССР, отличается от соответствующих зарубежных регламентаций. Так, в США распространено понятие «величины порогового предела» - Threshold Limit Values (TLV), что означает среднюю концентрацию вредных веществ за смену. Величины ПДК и TLV для отдельных веществ иногда различаются в десятки раз в связи с различиями принципов и методов гиг. нормирования. В нашей стране ПДК устанавливаются на основании данных медико-биологических исследований, а в США при обосновании TLV этот принцип не является обязательным.

Таблицы

Таблица 1. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕКОТОРЫХ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ 1

Приводятся как пример. Условные обозначения: п - пары и (или) газы; а - аэрозоли; п+а - смесь паров и аэрозоля; * - вещество опасно при поступлении через кожу; ** - среднесменная ПДК.

Таблица 2. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕКОТОРЫХ АЭРОЗОЛЕЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ФИБРОГЕННОГО ДЕЙСТВИЯ 1

Таблица 3. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕКОТОРЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ 1

Примечания. 1. При присутствии в атмосферном воздухе одновременно нескольких веществ (напр., окиси углерода и сернистого ангидрида; окиси углерода, двуокиси азота и сернистого ангидрида; сероводорода и сероуглерода; фталевого, малеинового ангидридов и а-нафтохинона) предельно допустимые концентрации сохраняются для каждого вещества в отдельности.

2. При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций при расчете по нижеприведенной формуле не должна превышать 1.

С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + … + Сn /ПДКn <= 1

где: C1, С2,......,Сn - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе; ПДК1 ПДК2,......,ПДКn - предельно допустимые концентрации тех же веществ.

Эффектом суммации обладают: сернистый ангидрид, окись углерода, двуокись азота и фенол; ацетон, акролеин, фталевый ангидрид; ацетон, ацетофенон, ацетон и фенол; ацетон, фурфурол, формальдегид и фенол; ацетальдегид и винилацетат; аэрозоли пятиокиси ванадия и окислов марганца; аэрозоли пятиокиси ванадия и сернистый ангидрид; аэрозоли пятиокиси ванадия и трехокиси хрома; бензол и ацетофенон; валериановая, капроновая и масляная кислоты; гексахлоран и фазолон; 2,3-дихлор-1,4-нафтохинон и

1,4-нафтохинон; изопропилбензол и гидроперекись изопропилбензола; озон, двуокись азота и формальдегид; окись углерода, двуокись азота, формальдегид, гексан; сернистый ангидрид и аэрозоль серной кислоты; сернистый ангидрид и сероводород; сернистый ангидрид и двуокись азота; сернистый ангидрид, окись углерода, фенол и пыль конверторного производства; сернистый ангидрид и фенол; сернистый ангидрид и фтористый водород; серный и сернистый ангидрид, аммиак, окислы азота; сероводород и динил; сильные минеральные кислоты (серная, соляная и азотная); окись углерода и пыль цементного производства; уксусная кислота и уксусный ангидрид; фенол и ацетофенон; фурфурол, метиловый и этиловый спирты; циклогексан и бензол; этилен, пропилен, бутилен и амилен.

3. При последовательном применении гексахлорана, фазолона и бутифоса сохраняются ПДК каждого вещества в отдельности.

4. Эффектом потенцирования обладают фтористый водород и фторсоли с коэффициентом 0,8.

Таблица 4. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕКОТОРЫХ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ САНИТАРНО-БЫТОВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 1

1 Приводятся как пример.

Условные обозначения: *- в пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ, по показателям БПК и растворенного кислорода; **- опасно при поступлении через кожу.

Библиография: Методы изучения биологического действия загрязнителей (обзор методов, используемых в СССР), Копенгаген, ВОЗ, 1975, библиогр.; Москалев Ю. И. Некоторые итоги Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ) за 45 лет (с 1928 по 1973), в кн.: От радиобиол. эксперимента к человеку, под ред. Ю. И. Москалева, с. 253, М., 1976; Нормы радиационной безопасности (НРБ-76), М., 1978; Проблема по-роговостм в токсикологии, под ред. Г. Н. Красовского, М., 1979; Радиационная защита, Рекомендации МКРЗ, Публикация-26, пер. с англ., М., 1978; С а-н о ц к и й И. В. Предупреждение вредных химических воздействий на человека- комплексная задача медицины, экологии, химии и техники, Журн. Всесоюз, хим. об-ва им. Д. И. Менделеева, т. 19, № 2, с. 125, 1974, библиогр.; Ш и ц к о- в а А. П. и др. Гигиеническое нормирование в условиях научно-технического прогресса, в кн.: Всесторонний анализ окружающей природной среды, под ред. Ю. А. Израэля, с. 105, Л., 1975, библиогр.

И. В. Саноцкий, К. К. Сидоров, Ю. И. Москалев.