Файл: Лекции по мониторингу.doc

Различают среднесмертельные (ДД₅₀), абсолютно смертельные (ЛД₁₀₀), минимально смертельные (ЛД_0-10) и другие дозы. Цифры в индексе отражают вероятность (%) появления определенного токсического эффекта — в данном случае смерти — в группе подопытных живот­ных. Величины токсических доз зависят от путей посту­пления вещества в организм и не используются в системе нормирования.

Санитарно-гигиенические и экологические нормативы определяют качество окружающей среды по отношению к здоровью человека и состоянию экосистем, но не ука­зывают на источник воздействия и не регулируют его де­ятельность. Требования, предъявляемые к собственно ис­точникам воздействия, отражают научно-технические нор­мативы. К научно-техническим нормативам относятся нормативы выбросов и сбросов вредных веществ, а так­же технологические, строительные, градостроительные нор­мы и правила, содержащие требования по охране окружа­ющей природной среды. В основу установления научно-технических нормативов положен следующий принцип: при условии соблюдения этих нормативов предпри­ятиями региона содержание любой примеси в воде, воз­духе и почве должно удовлетворять требованиям санитар­но-гигиенического нормирования.

Научно-техническое нормирование предполагает вве­дение ограничений деятельности хозяйственных объектов в отношении загрязнения окружающей среды, иными словами, определяет предельно допустимые потоки вред­ных веществ, которые могут поступать от источников воз­действия в воздух, воду, почву. Таким образом, от пред­приятий требуется не собственно обеспечение тех или иных ПДК, а соблюдение пределов выбросов и сбросов вредных веществ, установленных для объекта в целом или конкретных источников, входящих в его состав.

Оценка загрязнения атмосферного воздуха

Под качеством атмосферного воздуха понимают сово­купность свойств атмосферы, определяющую степень воз­действия физических, химических и биологических фак­торов на людей, растительный и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в це­лом. Основные критерии опасности загрязнения воздуха основаны на санитарно-гигиеническом нормативе — ПДК.

Нормативами качества воздуха определены допусти­мые пределы содержания вредных веществ как в производственной (предназначенной для размещения про­мышленных предприятий, опытных производств науч­но-исследовательских институтов и т. п.), так и в селитеб­ной (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) зонах населенных пунктов.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДК_рз) — концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не долж­на вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами ис­следования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих. ПДКр₃ представляет собой норматив, ограничивающий воздейст­вие вредного вещества на взрослую работоспособную часть населения в течение периода времени, установлен­ного трудовым законодательством.

Предельно допустимая концентрация максимальная разовая (ПДКмр) — концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыха­нии в течение 20 мин рефлекторных (в том числе суб­сенсорных) реакций в организме человека. ПДК_мр ис­пользуют при установлении научно-технических норма­тивов — предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ.

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДК_СС) — это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на чело­века прямого или косвенного воздействия при неограни­ченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДК_СС рассчитана на все группы населения и на неопределенно долгий период воздействия и, следовательно, является самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, ус­танавливающим концентрацию вредного вещества в воз­душной среде. Именно величина ПДКсс может выступать в качестве «эталона» для оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.

В табл. 7 представлены примеры различных видов пре­дельно допустимых концентраций некоторых загрязните­лей в воздухе.

Таблица 7

Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ

Согласно действующим положениям для некоторых загрязняющих веществ в воздухе можно суммировать их вредное воздействие при наличии п таких ингредиентов соответственно с концентрациями с₇ и предельно допус­тимыми концентрациями ПДК,- (i = 1, 2, ..., п). При этом требуется, чтобы выполнялось соотношение

К вредным веществам, обладающим суммацией дейст­вия, относятся, как правило, вещества, близкие по хими­ческому строению либо характеру влияния на организм человека, например:

- акриловая и метакриловая кислоты;

- аммиак и сероводород;

- оксиды азота (И) и (IV), мазутная зола и диоксид серы;

- сильные неорганические кислоты (серная, соляная, азотная);

- ацетон и фенол;

- озон, оксид азота (II), формальдегид и т. д.

Вместе с тем многие вещества при одновременном присутствии в атмосферном воздухе не обладают эффек­том суммации, т. е. их содержание в воздухе не должно превышать предельно допустимых значений концентра­ций независимо от наличия других загрязнителей.

В том случае, когда отсутствуют значения ПДК, для оценки гигиенической опасности вещества можно поль­зоваться значением ВДК или показателем ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ).

Уровень загрязнения атмосферы обычно описывается набором статистических характеристик для ряда конт­ролируемых вредных веществ. Для оценки степени загрязнения средние (максимальные) концентрации ве­ществ нормируют на величину средней (максимальной) концентрации для большого региона или на сани­тарно-гигиенический норматив — ПДК.

Нормированные характеристики загрязнения атмосфе­ры иногда называют индексом загрязнения атмосферы (ИЗА). В практической работе используют большое коли­чество различных ИЗА. Некоторые из них основаны на косвенных показателях загрязнения, например на види­мости атмосферы, коэффициенте прозрачности. ИЗА мож­но разделить на две основные группы:

- единичные индексы загрязнения атмосферы одной примесью;

- комплексные показатели загрязнения атмосферы несколькими веществами.

К единичным индексам загрязнения атмосферы относят:

- коэффициент для выражения концентрации приме­си в единицах ПДК (а), т. е. значение максимальной или средней концентрации, приведенное к ПДК.

Этот ИЗА используют как критерий качества атмосфер­ного воздуха по отдельным примесям;

- повторяемость (g) концентраций примеси в воздухе выше заданного уровня на посту либо по постам города за год. Это процент случаев превышения заданного уров­ня разовыми значениями концентрации примеси:

где п — число наблюдений за рассматриваемый период;

т — число случаев превышения заданного уровня разо­выми значениями концентраций;

- ИЗА (/) отдельной примесью — количественная ха­рактеристика уровня загрязнения атмосферы, учитываю­щая класс опасности вещества через нормирование на
опасность SO₂:

где Q_T — среднегодовая концентрация примеси; Щ — константа для различных классов опасности веществ по приведению к степени вредности диоксида серы. Для раз­личных классов опасности K_t принимается равным:

Расчет ИЗА основан на предположении, что на уровне ПДК все вредные вещества характеризуются одинаковым влиянием на человека, а при дальнейшем увеличении концентрации степень их вредности возрастает с различ­ной скоростью, которая зависит от класса опасности ве­щества. ИЗА используют для характеристики «вклада» от­дельных примесей в общий уровень загрязнения атмосфе­ры за данный период времени на данной территории и для сравнения степени загрязнения атмосферы различны­ми веществами.

Разделение химических соединений на четыре класса опасности осуществляется в зависимости от токсичности (табл. 8). Учет класса опасности позволяет дифферен­цированно подходить к обоснованию необходимых про­филактических мероприятий (например, к мерам безо­пасности при работе с различными веществами), а также предварительно оценивать сравнительную опасность воз­действия тех или иных веществ на организм человека.

Таблица 8

Классы опасности химических соединений в зависимости от характеристик их токсичности

К комплексным индексам загрязнения атмосферы относят: — комплексный индекс загрязнения атмосферы горо­да (КИЗА) — это количественная характеристика уровня загрязнения атмосферы, создаваемого п веществами, при­сутствующими в воздухе:

I'-

где I, — единичный индекс загрязнения атмосферы;

- комплексный индекс загрязнения атмосферы при­оритетными веществами — количественная характеристи­ка уровня загрязнения атмосферы приоритетными веществами, определяющая уровень загрязнения атмосферы в городе. Рассчитывается аналогично КИЗА.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха прово­дят обработку данных постов наблюдений. Она может быть выполнена также по отдельным районам или в це­лом по городу на основании суммирования исходных данных наблюдений на всех постах. Основными результа­тами анализа экспериментальных данных помимо пере­численных индексов загрязнения атмосферы являются:

- графики временного (суточного, месячного, годово­го) хода характеристик загрязнения;

- графики взаимосвязи характеристик загрязнения с метеопараметрами (скоростью и направлением ветра, осадками, приземными инверсиями, туманами и др.);

- карты-схемы распределения характеристик загряз­нения на территории города или промышленного района в отдельные периоды наблюдений, типичные по условиям
погоды и выбросов;

- «розы загрязнения» в отдельных пунктах и в целом по городу, основанные на данных повторяемости значений концентраций при разных направлениях ветра;

- таблицы характеристик загрязнения в отдельных пунктах при различных выбросах.

Подфакельные наблюдения позволяют оценить макси­мальные концентрации загрязняющих веществ при на­правлении факела от предприятия на тот или иной район города. При их обработке определяют средние (макси­мальные) значения концентраций на каждом из выбран­ных расстояний от источника (при наличии не менее 50 случаев наблюдений), исследуют зависимость появле­ния максимальных концентраций от расстояния до ис­точника выброса.

Результаты наблюдений за содержанием загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на телевизионных выш­ках и других высотных сооружениях позволяют охаракте­ризовать распределение концентраций примесей над го­родом по высоте.

Оценка загрязнения поверхностных вод

В соответствии с санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559—96 питьевая вода должна быть безо­пасна в эпидемическом и радиационном отношении, без­вредна по химическому составу и иметь приятные орга­нолептические свойства. Под качеством воды в целом понимается характеристика ее состава и свойств, опреде­ляющая ее пригодность для конкретных видов водо­пользования; при этом показатели качества представ­ляют собой признаки, по которым оценивают качество воды.

По санитарному признаку устанавливают микробиоло­гические и паразитологические показатели воды (число микроорганизмов и число бактерий группы кишечной па­лочки в единице объема). Токсикологические показатели воды, характеризующие безвредность ее химического со­става, определяются содержанием химических веществ, которое не должно превышать установленных нормати­вов. Наконец, при определении качества воды учитыва­ют органолептические (воспринимаемые органами чувств) свойства: температуру, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость.

Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения определены санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.544—96, причем нормируются запах, вкус, цветность, мутность, колииндекс, а также указывается, что содержание химических веществ не должно пре­вышать значений соответствующих ПДК.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользо­вания (ПДК_В) — это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвен­ного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, ухудшать гигиенические условия водопользования.

Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДК_вр), - это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых.

В табл. 9 представлены примеры различных видов предельно допустимых кон­центраций некоторых загрязнителей в воде.