4. Экологическая безопасность воздушной среды.

4.1. Определение ширины санитарно-защитной зоны

Защитная зона, отделяющая промышленные узлы от жилых районов, должна препятствовать загрязнению воздушного бассейна городов вредными веществами, выбрасываемыми промышленными предприятиями.

В нормативном документе «Санитарные нормы проектирования про­мышленных предприятий СН 245-71» ширина санитарно-защитных зон регламентируется в пределах от 50 до 1000 метров в зависимости от назначения предприятия и его мощности, вне зависимости от степени эффективности очистных устройств и количества вредных веществ, выделяющихся в атмосферу.

В «Указаниях по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ, со­держащихся в выбросах предприятий СН 369-74» рекомендуется определять расчетом расстояние L₀, в пределах которого могут наблюдаться концентра­ции вредных веществ, превышающие ПДК_АВ для населенных пунктов.

Как правило, все вновь возводимые промышленные узлы и города располагаются таким образом, чтобы повторяемость ветра с промышленного узла на жилые районы была минимальна. При неблагоприятных условиях, когда ветер переносит выбросы от дымовых труб на жилые районы, концентрация вредного вещества при опасной скорости ветра на границе жилой застройки не должна превышать ПДК_АВ.

Ширина санитарно-защитной зоны x_с-з.з, т. е. минимально допус­тимое расстояние от источника (трубы) до границы жилой застройки должна удовлетворять условию

x_с-з.з > x_m (4.1)

где x_m - расстояние от источника до точки, в которой приземная концентрация вредного вещества достигает наибольшего значения.

Значения x_m могут быть рассчитаны по формулам (3.7) или (3.8) в зави­симости от значения безразмерного параметра F определяемого видом выбрасываемого загрязнителя [см. формулы (3.1) и (3.2)]. Необходимые для расчета x_m значения вспомогательных параметров f, d и v_м находятся по формулам (3.3)-(3.5) и графику на рис. 3.3.

5. Оценка ущерба, наносимого загрязнением атмосферы здоровью людей

Основой оценки суммарного загрязнения атмосферного воздуха, как и его загрязнения отдельными веществами, являются ПДК.

Загрязнение окружающей среды выше уровня, регламентированного гигиеническими нормативами, приводит к напряжению адаптационных систем, снижению сопротивляемости организма инфекциям и, как следствие, ухудшению состояния здоровья людей.

Выявлено, что при длительном (не менее 3-х лет) воздействии атмос­ферных загрязнений изменения показателей состояния организма в зависимости от уровня химической нагрузки носят нелинейный характер.

При увеличении химической нагрузки от начальных величин про­исходит нарастание числа и продолжительности заболеваний, количества лиц с измененными показателями функционального состояния организма, а также входящих в группу повышенного риска возникновения заболевания.

При расчете суммарного загрязнения содержание каждого вещества следует представлять в виде отношения фактической концентрации вещества C к его ПДК

(4.2)

где K - нормированная концентрация вещества.

Вещества разных классов опасности при одинаковых нормированных концентрациях K оказывают различное воздействие на состояние организма человека. Поэтому для определения стратегии и тактики оздоровления воздушного бассейна используют такие показатели оценки загрязнения атмосферного воздуха, которые приводят уровни загрязнения воздуха веществами различных классов опасности к изоэффективным (одинаковым по действию) уровням, т.е. учитывают не только степень превышения ПДК, но и классы опасности веществ.

Учет этих факторов обеспечивает комплексный показатель загрязнения воздуха P, рассчитываемый по формуле

(4.3)

где K_iba - кратность превышения ПДК i-го вещества b-го класса опасности, приведенная к классу опасности a.

Приведение фактических кратностей превышения ПДК веществ различных классов к кратности превышения одного класса осуществляется путем расчета по формуле

(4.4)

где K_ib = C_i / ПДК_i – фактическая кратность превышения ПДК вещества b-го класса опасности, n – параметр, рассчитываемый по формуле

(4.5)

Обычно при расчете комплексного показателя P кратности превышения ПДК для веществ 1-, 2- и 4-го классов опасности приводят к кратностям превышения ПДК для веществ 3-го класса опасности. В этом случае из формул (4.4) и (4.5) следует

(4.6)

(4.7)

(4.8)

где K_i13, K_i23 и K_i43 – приведенные к 3-му классу кратности превышения ПДК для веществ 1-, 2- и 4-го классов опасности соответственно; K_i1, K_i2 и K_i4 – полученные значения фактической кратности превышения ПДК соответственно для веществ 1-, 2- и 4-го классов опасности.

В тех случаях, когда фактическая кратность превышения ПДК равна или меньше 1, т. е. когда фактические уровни концентраций не превышают ПДК, приведение к 3-му классу опасности не проводится, а в расчете комплексного показателя P используются фактические кратности превышения ПДК.

После определения приведенных кратностей ПДК для всех веществ, входящих в смесь, вычисляют показатель P по формуле (4.3).

Установлено, что с увеличением P происходит повышение уровней заболеваемости и смертности. Эта зависимость имеет экспоненциальный характер, что позволяет определить степень увеличения заболеваемости и смертности в процентах при каждом увеличении показателя Р в 2 раза. Например, для болезней органов дыхания это увеличение может достигать 43 %, а для злокачественных новообразований - 5 %.

В соответствии с уровнем суммарного загрязнения атмосферного воздуха можно рассчитать увеличение общей заболеваемости населения

R = m lg(P/P₀) 100%, (4.9)

где R - увеличение общей заболеваемости, выраженное в процентах от общей заболеваемости населения при пороговом уровне загрязнения воздуха P₀, Р - фактический уровень суммарного загрязнения; m = 0,85 - коэффициент пропорциональности.

Комплексный показатель P может служить для ориентировочной оценки неблагоприятного влияния атмосферных загрязнений на состояние здоровья населения.

Уровень суммарного загрязнения, превышение которого сопровождается увеличением заболеваемости, принимается в качестве порогового (P₀). В среднем Р₀ для некоторых видов заболеваний (легочных, сердечно-сосудистых) колеблется от 1,6 до 3,6. При расчете увеличения общей заболеваемости P₀ принимают равным 2.