2 Приклади виконання розрахунків

Задача 1. Визначити допустиму концентрацію оксиду вуглецю у повітрі житлової зони за умов сумарної дії його з оксидом сірки та сірководнем, зробити відповідні висновки.

Дані для розрахунків: концентрація оксиду сірки в повітрі житлової зони становить 0,015 мг/м'³, концентрація сірководню -0,002 мг/м³.

ГДК_сд для SО₂, Н₂S та СО наведені в табл. 3.

Розв'язок: На підставі наведеної вище формули допустима концентрація оксиду вуглецю в атмосферному повітрі набуде такого вигляду:

Таблиця 3.-Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у воді водойм господарсько-питного та культурно-побутового призначення

Визначаємо допустиму концентрацію оксиду вуглецю у повітрі житлової зони :

мг м^-3

Висновок. З проведених розрахунків видно, що з урахуванням сумарної дії декількох шкідливих компонентів повітря, концентрація оксиду вуглецю не повинна перевищувати 0,9 мг/м³, що значно нижче за його ГДКсд.

Задача 2. Концентрації і ГДК двох забруднюючих речовин сумісної дії (з однаковою ЛОШ) у водному середовищі складають: С₁ = 150 мг/дм³, С₂ = 60 мг/дм³, ГДК₁ =300 мг/дм³, ГДК₂ = 100 мг/дм³. Визначити ступінь забруднення цими компонентами водного середовища і зробити висновок про відповідність забруднення вимогам норм.

Розв’язок. Згідно з умовою

сума відносних концентрацій буде дорівнювати:

150/300 + 60/100 = 1,1 ,

тобто більше 1.

Висновок. Ступінь забруднення водного середовища не відповідає вимогам.

Контрольні питання для самоперевірки

1. За яких умов спільна наявність у повітрі забруднюючих речовин володіє ефектом сумації?

2. Дайте визначення максимально разової концентрації забруднюючої речовини у повітрі, середньодобової концентрації.

3. Що таке ефект синергізму, антагонізму? Наведіть приклади.

4. Які встановлено категорії водокористування?

5. Що таке лімітуюча ознака шкідливості? Яку роль вони виконують при нормуванні антропогенного навантаження на природні об’єкти?

6. Які встановлено лімітуючі ознаки шкідливості?

Практична робота 3 оцінювання стану повітряного середовища

Мета роботи: Освоєння методики оцінювання стану повітряного середовища за наявності комплексу забруднюючих речовин.

1 Основні теоретичні положення

Якість атмосфери - це сукупність властивостей атмосфери з визначення ступеня впливу фізичних, хімічних та біологічних факторів на людей, рослинний і тваринний світ, а також на матеріали, конструкції і довкілля в цілому.

Якість повітря регламентується встановленням нормативів гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин: ГДКап, ГДКмр, ГДКсд, ГДКрз, ГДКнп, ГДКтп, ОБРВ, ТДК

Для різних умов життєдіяльності людини величина ГДК різна, тому здійснюється так зване роз'єднане нормування забруднюючих речовин в атмосферному повітрі:

- для населених пунктів встановлюються ГДК_нп,

- для робочої зони встановлюється ГДК_РЗ.

ГДКап - це максимальна концентрація домішки в атмосферному повітрі, яка при періодичному впливі або протягом всього життя людини не здійснює на неї шкідливого впливу, включаючи віддалені наслідки.

ГДКрз — це концентрація, яка за щоденного 8-годинного перебування на роботі (не більш як 41 година на тиждень) протягом усього робочого стану не може спричинити захворювань чи відхилень у стані здоров'я людей для нинішнього та наступного поколінь.

ГДКнп - ГДК в атмосферному повітрі найближчого населеного пункту враховує перебування людей цілодобово. Ці нормативи розроблено для недопущення викиду в атмосферу населених пунктів понаднормативних об'ємів шкідливих речовин.

Всі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони порівнюються з максимальними разовими (впродовж 30 хв), а в повітрі населеного пункту - із середньодобовими за 24 години.

ГДКтп - ГДК для територій підприємств - вважають рівним 0,3 ГДКрз, тобто на території підприємства необхідна більш висока кількість повітря в порівнянні з повітрям робочої зони.

Природно, що ГДКап < ГДКрз. В останньому випадку мова йде про обмежене перебування людини в забрудненій зоні, тоді як ГДКап визначає безпечне перебування людини при необмеженому в часі вдихання забруднюючої речовини. Наприклад, для діоксиду сірки ГДКрз = 10 мг/м³, ГДКап = 0,5 мг/м³, ГДКтп буде рівне відповідно Змг/м³.

В умовах великих міст (з населенням більше 200 тис. осіб) та курортів ГДКкр = 0,8 ГДКмр.

При забрудненні атмосфери речовинами, для яких ГДК не визначені, що пояснюється численними труднощами експериментального характеру, МОЗ встановлює орієнтовно безпечні рівні впливу (ОБРВ) і тимчасово допустимі концентрації (ТДК).

ОБРВ - орієнтовно безпечні рівні впливу, які найчастіше визначають розрахунковим шляхом.

У цілому класифікація гранично допустимих концентрацій наведена на рис.1.

Рисунок 1 – Класифікація граничнодопустимих концентрацій

Оскільки забруднюючі речовини за ступенем шкідливості за сукупністю токсикологічних характеристик відносяться до різних класів небезпеки, тому існує показник - індекс забруднення атмосферного повітря, який об'єднує сукупність характеристик.

Для оцінювання стану повітряного середовища в цілому запропонований ряд комплексних показників забруднення атмосфери (сумісно з декількома забруднюючими речовинами). Найпоширенішим є комплексний індекс забруднення атмосфери (І_за). Його розраховують як суму нормованих за ГДК_сд і приведених до концентрації діоксиду сірки середнього вмісту різних шкідливих речовин:

_{за =} (1)

де, і_і індивідуальний індекс забруднення для і-ої речовини; Сі - середня концентрація в повітрі і-ої речовини; ГДК_Сд - гранично допустима концентрація середньодобова для і-ої речовини; а_і - безрозмірна константа приведення ступеня шкідливості і-ої речовини до шкідливості діоксиду сірки, яка залежить від того, до якого класу небезпечності належить забруднююча речовина (таблиця 4):

Таблиця 4 – Константи приведення ступеню шкідливості

Класи небезпечності	1	2	3	4
константа аі	1,7	1,3	1,0	0,9

Примітка: усі нормовані речовини (ГОСТ 12.1.007) поділені на класи небезпечності (табл. 5).

Таблиця 5 - Класи небезпечності нормованих речовин

Клас небезпечності	Ступінь небезпечності	Величина ГДК, мг/м3
І	Надзвичайно небезпечні речовини	< 0,1
II	Високонебезпечні речовини	0,1-1,0
III	Помірнонебезпечні речовини	1,0-10,0
IV	Малонебезпечні речовини	> 10,0

Накопичені токсикологічними дослідженнями дані свідчать про те, що в більшості випадків промислові викиди і скиди шкідливих речовин у комбінації діють за типом сумації, тобто дія їх додається. Це важливо враховувати при оцінюванні якості повітряного середовища. Для співставлення даних про забрудненість декількома речовинами атмосферного повітря різних міст або районів міста комплексні індекси забруднення атмосфери мають бути розраховані для однакової кількості (п) домішок.

Крім того, існує сумарний показник забруднення атмосфери, який визначають за формулою

Z = ∑( К_і ) – N, (2)

і=1

де Кі = Сі/ГДКі, за відсутності значень ГДК

Кі = Сі/Сф, n – кількість елементів зі значеннями К більше 2,

N – кількість забруднюючих речовин, з яких проводили розрахунок.

Сумарний показник забруднення оцінюють за шкалою:

при Z < 16 – забруднення допустиме;

при 16 < Z < 32 – забруднення помірно небезпечне;

при 32 < Z < 128 – забруднення небезпечне;

при Z > 128 –забруднення надзвичайно небезпечне