14. Структура и состав атмосферы.

Атмосфера – газовая оболочка Земли, являющаяся наиболее подвижной частью биосферы. Атмосфера является жизненной средой и выполняет функцию защиты жизни от воздействия открытого космоса. Ее компоненты распределены по высоте неравномерно. В зависимости от температуры и состава в атмосфере по высоте выделяют ряд зон. Самый близкий к поверхности Земли тропосфера. Его высота в средних широтах 10…12 км, над экватором 16…18 км, на полюсах 7…10 км. Температура воздуха в тропосфере изменяется с +40 до -50˚С, снижаясь на 0,6˚С при подъеме на каждые 100 м. Однако в некоторых случаях наблюдается тепловая инверсия, явление, когда внизу расположен более холодный воздух, а вверху более теплый. Такое состояние атмосферы затрудняет рассеивание загрязнений. Приземный слой атмосферы имеет следующий состав: N₂=78,09 об.%, O₂=20,94 об.%, Ar (аргон)=0,93 об.%, CO₂=0,033 об.%. Присутствуют также другие газы: метан, CO, SO₂, аммиак, гелий, Н₂, другие благородные газы, водяной пар, твердые частицы. Современный газовый состав атмосферы формировался в течении нескольких миллиардов лет. Параллельно с этим происходила эволюция живых организмов. В результате все живое на нашей планете приспособилось к существованию именно в такой атмосфере. В формировании газового состава атмосферы живые организмы сыграли важную роль. Миграция и трансформация загрязняющих веществ происходит главным образом в тропосфере, в меньшей степени в стратосфере.

Стратосфера – следующий слой, толщиной около 40 км. В этом слое температура до высоты 30 км остается постоянной, примерно -50˚С, а затем увеличивается приблизительно до +10˚С на высоте 50 км. Плотность воздуха и его влажность в стратосфере невелика. В этом слое сконцентрированна основная часть атмосферного озона, который поглощает УФ излучение солнца, что и вызывает разогрев.

Последующие слои атмосферы, расположенные на высоте 50 км практически не подвергаются воздействию со стороны человека (ядерные взрывы, запуски в космос). На больших высотах в атмосфере преобладают He и Н₂. Защита поверхности Земли от ионизирующих излучений, кроме озонового слоя в стратосфере обеспечивается ионосферой. В следствии действия солнечного излучения, особенно УФ, в атмосфере преобладают фотохимические реакции. Неравномерность распределения водных пространств и суши по планете, а также различия в степени нагрева отдельных участков поверхности, приводят к изменению давления в разных районах, в результате чего возникают воздушные течения, приводящие к общей циркуляции атмосферы. Перемещение воздушных масс, т.е. ветер, влияет на температуру, влажность воздуха в данной местности, а также на интенсивность теплообмена и химический состав воздуха. Таким образом состояние атмосферы оказывает влияние на рассеяние загрязнений.

13. Санитарно-гигиенические нормативы.

Для предотвращений негативных воздействий загрязнений окружающей среды необходимо знать предельные уровни воздействия, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организма. Основной величиной экологического нормирования содержания вредных химических веществ в компонентах природной среды является предельно-допустимая концентрация соответствующего объекта. ПДК – предельно-допустимая концентрация. ПДК – такое содержание 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. Установлены ПДК загрязняющих веществ для воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов и кормов. Гигиенические нормативы, к которым относятся ПДК и ПДУ (предельно-допустимый уровень), устанавливают в законодательном порядке. Гигиенические нормативы являются важнейшими критериями для оценки качества окружающей среды и используются при госнадзоре. Они закладываются в проектные решения и служат юридической основой для санитарного контроля. В основе теории гигиенического нормирования химических веществ в окружающей среде лежит ряд принципов:

1) При установлении норматива принимаются во внимание только особенности действия вещества на организм человека и санитарные условия жизни. Отсутствие эффективных мер по уменьшению концентрации или способов очистки не может служить основанием для установления норматива на более высоком уровне.

2) В связи со специфичностью свойств воды, почвы, воздуха и т.д. нормативы устанавливают отдельно для каждого объекта.

3) Любой химический загрязнитель имеет порог действия.

4) Исследования по установлению порога действия химического вещества проводятся в лабораторных условиях. Это позволяет проводить эксперименты при стандартизированных условиях, что делает правомерным сравнение растворов.

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности: чрезвычайноопасные (CI₂, N₂), малоопасные (угарный газ). Для ртути ПДК:

- водоемов = 0,005 мг/л

-рабочая зона = 0,005 мг/м³

Для серебра ПДК (воды) = 0,05 мг/л. Для цинка ПДК (воды) = 1 мг/л.

Для санитарной оценки воздушной среды используются следующие показатели:

1) ПДКр.з. – ПДК химических веществ в воздухе рабочей зоны, [мг/м³]. Это концентрация при ежедневной, кроме выходных, работе в пределах восьми часов или другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должна вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

2) ПДКм.р. – ПДК максимально разовая концентрация в воздухе населенных мест. Эта концентрация, при вдыхании в течение 30 минут, не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

3) ПДКс.с. – ПДК средне суточная концентрация веществ в воздухе населенных мест. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом вдыхании.

4) ПДВ – предельно допустимый выброс загрязняющий веществ в атмосферу, при котором обеспечивается соблюдение гигиенических нормативов в воздухе населенных мест при наиболее неблагоприятных для рассеивания условиях. ПДВ для каждого предприятия, [г/с],[кг/с].

Для санитарной оценки воды водоемов используются следующие показатели:

1) ПДКв – в воде водоема, [мг/л]. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования.

2) ПДКв.р. – в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей, [мг/л].

3) ПДС – предельно допустимый сброс, аналог ПДВ.