2. Нормирование качества атмосферного воздуха.

Одним из механизмов гарантирующим безопасность для здоровья людей является нормирование. Нормирование качества окружающей природной среды — это процесс разработки и придания юридической нормы научно обоснованным нормативам в виде показателей предельно допустимого воздействия человека на природу или среду обитании.

Норма — это мера воздействия. Предельно допустимой нормой является законодательно устанавливаемые допустимые размеры воздействия человека на окружающую среду [33, 37, 7].

Нормирование осуществляется с целью установления научно-обоснованного предела воздействия человека на атмосферный воздух. Нормативы вредного воздействия на воздух разрабатываются Министерством здравоохранения, и утверждается Минздравом и Министерством по природным ресурсам и охране окружающей среды. По мере развития науки и техники они пересматриваются, совершенствуются с учетом международных правил [15].

С целью достижения и сохранения благоприятного состояния приземной атмосферы разработаны следующие нормативы:

● предельно-допустимая экологическая нагрузка (ПДЭН), характеризует предел воздействия техногенных примесей на атмосферу как биологическую систему;

● нормативы допустимого воздействия источника выброса загрязняющих веществ (ПДВ)

● норматив потребления воздуха для производственных нужд;

● нормативы содержания загрязняющих веществ и других физических воздействий в выхлопных газах передвижных источников;

● нормативы предельных объемов образования загрязняющих веществ при эксплуатации оборудования, различных сооружений;

● нормативы качества атмосферы – ПДК (предельно-допустимая концентрация), ПДУ (предельно-допустимый уровень физического воздействия на атмосферу) [6, 25].

Основы санитарно-гигиенического нормирования загрязняющих веществ в атмосфере воздуха были разработаны в 1949 г. советским ученым В.А. Рязановым [37, 41].

ПДЭН. Допустимой считается такое присутствие загрязняющего вещества в воздухе, которое не оказывает прямого или косвенного неблагоприятного воздействия на человека, т.е. не снижает его работоспособности, не ухудшает самочувствия, не влияет на его настроение. Привыкание к присутствию загрязняющего вещества в воздухе рассматривается как неблагоприятный момент и доказательство недопустимости такой концентрации вещества. Недопустимым считается такая концентрация вещества в воздухе, которая оказывает неблагоприятное влияния на климат, прозрачность атмосферы, бытовые условия населения, растительность [41].

Нормативы качества стали разрабатываться в СССР с 1951 года. В настоящее время ПДК разработаны для 1020 техногенных примесей.

Для количественной оценки содержания примеси в атмосфере используется понятие концентрации – количество вещества, содержащегося в единице объема воздуха, приведенного к нормальным условиям [41].

Качество атмосферного воздуха – это совокупность его свойств, определяющая степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкцию и окружающую среду в целом. Качество атмосферного воздуха может считаться удовлетворительным, если содержание примесей в нем не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК). ПДК – это максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него и на окружающую среду в целом прямого и косвенного воздействия, включая отдаленные последствия. Под прямым воздействием понимается нанесение организму человека временного раздражающего действия, вызывающего ощущение запаха, кашель, головную боль. При накоплении в организме вредных веществ выше определенной дозы могут возникать патологические изменения отдельных органов или организма в целом. Под косвенным воздействием понимаются такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы, ухудшают обычные условия обитания: поражаются зеленые насаждения, увеличивается число туманных дней и т.д. [3, 16].

Основным критерием установления нормативов ПДК для оценки качества атмосферного воздуха является воздействия содержащихся в воздухе загрязняющих примесей на организм человек [37].

Для оценки качества атмосферного воздуха установлены две категории ПДК: максимально разовая (ПДК _м.р.) и среднесуточная (ПДК _с.с.).

ПДК _м.р. – максимально разовая - основная характеристика опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, биоэлектрической активности головного мозга) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на другие органы чувств человека [37, 28].

ПДК _с.с. – среднесуточная - установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния на организм человека [36].

Если вещество оказывает на окружающую природную среду вредное действие в меньших концентрациях, чем на человека, то при нормировании исходят из порога действия этого вещества на окружающую природу. Воздействия веществ, для которых не установлены ПДК, оценивается по ориентировочному безопасному уровню воздействия загрязняющего атмосферу вещества (ОБУВ). ОБУВ – временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества, устанавливаемый расчетным методом для целей проектирования промышленных объектов [16].

Некоторые вещества при одновременном присутствии в атмосферном воздухе обладают однонаправленным действием, т.е. эффектом суммации. В этом случае при оценке качества атмосферного воздуха должно выполняться следующее условие:

где C₁, C₂, , C_n – концентрация каждого из веществ, обладающих эффектом суммации, мг/ м³;

ПДК₁, ПДК₂, , ПДК_n – предельно допустимые концентрации этих веществ.

Перечень веществ, обладающих эффектом суммации, постоянно дополняется и на сегодня насчитывает 51 группу веществ однонаправленного действия [37].

Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося стационарным источником загрязнения воздушного бассейна, устанавливают нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух. ПДВ устанавливают из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно – защитой зоны:

где C – концентрация вещества в приземном слое от расчетного источника при сохранении норматива ПДВ, фоновая концентрация этого же вещества [4].

Если на данном предприятии или группе предприятий, расположенных в одном районе, значения ПДВ по объективным причинам не могут быть немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ) [4].

Временно согласованный выброс - временный лимит выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, в который устанавливаются для действующих стационарных источников выбросов с учетом качества атмосферного воздуха и социально-экономических условий развития соответствующей территории, в целях поэтапного достижения установленного предельно допустимого выброса [13].

Норматив ВСВ устанавливают на период разработки и реализации воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ. Срок действия норматива ПДВ, как правило, не превышает 5 лет. При появлении новых производств, реконструкции действующих, изменении технологического процесса или вида используемого сырья и в других аналогичных случаях нормативы ПДВ подлежат пересмотру [28].

Для каждого города на основании нормативов ПДВ предприятий и на фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские нормативы ПДВ, в соответствии с которыми индивидуальные ПДВ предприятий могут быть пересмотрены в сторону уменьшения. Соблюдение установленных нормативов качества атмосферного воздуха обеспечивает благоприятную экологическую обстановку в данном районе в соответствии с требованиями закона об охране атмосферного воздуха [28].

В промышленных центрах, где ведутся наблюдения, для оценки уровня загрязнения воздуха конкретным химическим веществом используют индекс загрязнения атмосферы (ИЗА):

ИЗА = (C_i / ПДК_с.с)^mi;

Комплексную оценку проводят по КИЗА:

КИЗА = ∑ (C_i / ПДК _с.с.i)^mi;

где C_i – концентрация i-го вещества в воздухе, мг/м³; m_i – безразмерная константа, принимающая значения 1,7; 1,3; 1,0; 0,9 соответственно для веществ 1; 2; 3; 4-го классов опасности; ПДКс.с_i – среднесуточное значение предельно допустимой концентрации i-го вещества, мг/м³ [25, 37].