4.4. Раздельное нормирование и классификация пдк

В соответствии с раздельным нормированием уровней загрязнения воздуха в рабочих зонах и населенных пунктах устанавливаются различные требования к уровню загрязнения в пределах площадок предприятий и в районах жилой застройки. С учетом рассеивания концентрации вредных веществ не должны превышать:

а) в воздухе на территории предприятия 30% от ПДК_р.з. (ПДК_п.п.0,3 ПДК_р.з.);

б) в воздухе населенных пунктов – ПДК_м.р. и ПДК_с.с.;

в) в воздухе населенных пунктов с населением более 200 тыс. чел. и в курортных зонах – 80% от ПДК_м.р. (рис. 4.1.).

Рис. 4.1 – Классификация ПДК

При проектировании предприятий в районах, где атмосферный воздух уже загрязнен выбросами от других, ранее построенных и действующих предприятий, необходимо нормировать их выбросы с учетом уже присутствующих в воздухе примесей. Их содержание рассматривается в качестве фоновой концентрации – С_ф. Если имеется несколько источников выбросов вредных веществ, то требования к качеству воздуха определяются следующим образом:

на территории предприятия

, (4.3.)

для воздуха населенного пункта

, (4.4.)

где С_i – концентрация вредного вещества, поступающего от i-го источника;

С_mi – наибольшая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта от i-го источника, N – число источников, через которые данное вредное вещество поступает в воздушный бассейн.

Если в атмосферном воздухе присутствуют выбросы нескольких (К) веществ, обладающих эффектом суммации, то необходимо переходить к безразмерным концентрациям q_i. Условия санитарных норм будут выполнены, если

. (4.5.)

Анализ изменения ПДК за длительный период показывает, что они постоянно ужесточаются в результате установления более низких ПДК для отдельных веществ, расширения групп суммации и, следовательно, уменьшения допустимой концентрации для веществ, входящих в группы суммации, при их одновременном присутствии в воздухе. С учетом сказанного ПДК для целого ряда веществ уменьшилось от 2 до 10 раз. И хотя эта тенденция достаточно устойчива, вряд ли она будет способствовать прогрессу в области нормирования и управления качеством природной среды. В ряде случаев (т.е. в отдельных технологических процессах!) определенный уровень выбросов неизбежен и ужесточение норм ПДК никакого практического эффекта не даст.

4.5. Расчетные методы определения пдк

Установление ПДК каждого отдельного вещества требует продолжительных экспериментальных исследований, тогда как новые химические соединения и их комбинации получают, синтезируют и внедряют в производство значительно быстрее. Для устранения этого разрыва во времени используют расчетные методы определения ПДК, которые позволяют прогнозировать токсическое действие химических соединений, исходя из их физико-химических характеристик и результатов простейших токсикологических исследований. Для многих веществ, загрязняющих воздух, ориентировочные значение ПДК, рассчитанные с помощью регрессивного анализа, оказались весьма близки к нормативным, определенным экспериментально.

Для расчета ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений рекомендованы формулы, выведенные на основании регрессивного анализа с использованием показателей их токсичности и некоторых физико-химических констант этих веществ.

Для расчета ПДК_р.з.летучих органических веществ Лойт (1964) предложил формулу

где М – молярная масса вещества, ЛК₅₀– летальная концентрация вещества, вызывающая при вдыхании гибель 50% подопытных животных, мг/л.

Ближе к указанным значениям ПДК их ориентировочные величины, рассчитанные по формуле Люблиной и Голубева (1970), полученной при использовании физико-химических констант:

При расчете ПДК_р.з.неорганических газов и паров можно воспользоваться другой формулой

Разумеется, расчетные методы не могут заменить экспериментальные величины ПДК, в особенности для веществ, обладающих выраженным специфическим действием, но совершенствование математических методов установления ПДК и привлечение к регрессивному анализу большего числа исходных показателей повысит его роль в прогнозировании допустимых пределов содержания в воздушной среде опасных для здоровья химических ингредиентов.

Для атмосферного воздуха населенных мест существующий принцип нормирования предусматривает установление двух типов ПДК – максимальных разовых и среднесуточных (ПДК_м.р.и ПДК_с.с., соответственно). Для первой из этих величин Кротов предложил уравнения простой линейной регрессии, позволяющие на основании знания порогов обонятельного ощущения, светочувствительности глаза и биоэлектрической активности коры головного мозга рассчитывать ориентировочные значения ПДК_м.р.атмосферных загрязнений:

где х₁– порог обоняния для наиболее чувствительных людей, мг/м³;

х₂– порог световой чувствительности глаза, мг/м³;

х₃– порог действия на биоэлектрическую активность коры головного мозга, мг/м³.

Данные, полученные при сопоставлении наиболее чувствительного из порогов, позволили вывести суммирующее уравнение:

где х₄– пороговые данные по наиболее чувствительному рефлекторному тесту, мг/м³.

Среднесуточные ПДК атмосферных загрязнений предусматривают такие концентрации загрязняющих веществ, которые безвредны даже при их круглосуточном вдыхании с воздухом. Для расчета ПДК_с.с.малотоксичных веществ с выраженным рефлекторным действием можно использовать простое линейное уравнение, где в качестве переменной величины использован порог обонятельного ощущения х:

Полученные по этой формуле величины ПДК_с.с.хорошо совпадают с установленными экспериментально.

Спыну и Иванова, сопоставили ПДК_р.з.и ПДК_с.с.для 30 токсичных веществ, главным образом, пестицидов, и предложили уравнение

с достаточно высоким коэффициентом корреляции (r=0,69).

Кротов выполнил аналогичные исследования для 75 веществ и получил близкое уравнение:

Приведенные выше уравнения могут быть использованы для предварительной оценки токсичности химического загрязнения атмосферы.