28. Предельно допустимые концентрации
Для оценки уровня загрязнения объектов окружающей среды наиболее значимым и часто используемым является норматив ПДК (предельно допустимая концентрация).
ПДК химического соединения – это такая его концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни прямо или опосредованно через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб не возникает соматических (телесных) или психических заболеваний (в том числе скрытых и временно компенсированных) или изменения состояния здоровья, выходящего за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
При обосновании ПДК необходим комплексный учет различных признаков (критериев, показателей) вредного действия химических веществ: органолептического, общесанитарного, санитарно-токсикологического и др. Установление ПДК производится по лимитирующему признаку вредности.
Лимитирующий признак вредности – это один из признаков вредности химических загрязнений атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, определяющий преимущественное неблагоприятное действие и характеризующийся наименьшей величиной эффективной (т.е. вызывающей определенный эффект) или неэффективной концентрации.
В
основе установления предельно допустимых
концентраций вредных веществ в объектах
окружающей человека среды или допустимого
уровня в питьевой воде и продуктах
питания лежит концепция порогового
действия веществ. Установление
ориентировочных значений ПДК основано
на предварительной токсикологической
оценке вещества, содержащей следующие
его количественные характеристики:
структурную химическую формулу, сведения
о физико-химических свойствах (насыщающей
концентрации С20,
коэффициентах распределения вода-воздух
l
и масло-вода
К),
о среднелетальных дозах LD50
и концентрациях LC50,
об отношениях
,
,
,
кот-е дают представление о реальной
опасности отравления.
Для установления величины безопасного гигиенического регламента (ПДК) необходимо уменьшение заведомо токсичной концентрации. Это уменьшение характеризуется коэффициентом запаса, который устанавливается для каждого вещества с учетом количественных и качественных особенностей его действия и определяется отношением минимально действующей концентрации в хроническом опыте к ПДК. Обоснование величины коэффициента запаса основывается на следующих положениях. Коэффициент запаса должен увеличиваться:
с увеличением абсолютной токсичности;
с увеличением КВИО;
с уменьшением зоны острого действия;
с увеличением кумулятивных свойств (коэффициента кумуляции, зоны хронического действия, зоны биологического действия);
при значительных различиях в видовой чувствительности подопытных животных;
при выраженном кожно-резорбтивном действии (газов и паров).
Численно коэффициент запаса принимается не менее 3 и не более 20. При развитии необратимых процессов коэффициент запаса должен быть увеличен.
Полученные таким образом величины ПДК утверждаются в законодательном порядке. Однако вследствие приблизительного характера определения величины ПДК могут изменяться по мере получения новых данных о токсичности уже регламентированного вредного вещества или близких ему веществ по химической формуле и физико-химическим свойствам соединений.
Поскольку используемые для определения значений ПДК величины токсичности для одного и того же вещества в зависимости от пути проникновения в организм различны, выделяют следующие виды нормативов:
ПДКр.з – предельно допустимая концентрация поллютанта в воздухе рабочей зоны (рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих), мг/м3;
ПДКс.с – предельно допустимая концентрация поллютанта среднесуточная в воздухе населенных мест, мг/м3;
ПДКм.р – предельно допустимая концентрация поллютанта максимальная разовая в воздухе населенных мест, мг/м3;
ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень максимального разового воздействия химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3;
ПДВводн – предельно допустимая концентрация загрязнителей в различных типах водоемов хозяйственно-питьевого (ПДКх.п), культурно-бытового (ПДКк.б), рыбохозяйственного (ПДКр.х) назначения, мг/дм3;
ПДКп – предельно допустимая концентрация загрязнителей в почве, мг/кг массы почвы.
Необходимость раздельного нормирования поллютантов в воздушной среде населенных мест и рабочей зоны определяется условиями восприятия вредных веществ людьми: на предприятиях в течение рабочего дня (ограниченного времени) загрязненным воздухом дышат здоровые, прошедшие медицинское освидетельствование люди, а в населенных пунктах круглосуточно дышат таким воздухом взрослые и дети, пожилые и больные люди. Поэтому ПДКр.з > ПДКм.р > ПДКс.с .
При одновременном присутствии в объектах окружающей человека среды нескольких вредных веществ (с концентрацией С1, С2, ¼, Сi) однонаправленного действия при комбинированном воздействии на организм их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1:
.
В том случае, если вещества обладают синергетическим эффектом, в приведенную расчетную формулу вводят коэффициенты, характеризующие степень усиления токсичности веществ при их комбинированном воздействии:
.
Например, при совместном присутствии монооксида углерода и диоксида азота проявляется синергетический эффект. При этом нормативным показателем качества окружающей среды будет величина, рассчитанная по формуле
,
где коэффициенты 3 и 1,5 характеризуют степень усиления токсичности CO и NO2 при их комбинированном воздействии.