Как определить пдк в воздухе

1. ПДК вредных
веществ в атмосфере

2. ПДК вредных
веществ в водной среде

3. ПДК загрязняющих
веществ в почве

Предельно допустимые концентрации в атмосферном воздухе

Основными критериями состояния
загрязнения воздушного бассейна являются
величины предельно допустимых
концентраций. Степень загрязнения
атмосферы оценивается по кратности
и частоте превышения ПДК с учетом класса
опасности, а также суммации биологического
действия загрязняющих веществ (ЗВ).

Для определения уровня загрязнения
атмосферы в настоящее время используются
следующие характеристики загрязнения
воздуха:

средняя концентрация примеси в воздухе,
мг/м3 (qср);

среднее квадратическое отклонение,
мг/м3 (σср);

максимальная разовая концентрация
примеси, мг/м3 (qм).

ПДКр.з.
– предельно допустимая концентрация
вредного вещества в воздухе рабочей
зоны, мг/м3.
Эта концентрация не должна вызывать у
работающих при ежедневном вдыхании в
течение 8 ч за все время рабочего стажа
каких-либо отклонений от нормы в состоянии
здоровья.

ПДКс.с.
– среднесуточная предельно допустимая
концентрация вредного вещества в воздухе
населенных мест, мг/м3.
Эта концентрации вредного вещества не
должна оказывать прямого или косвенного
вредного воздействия на организм
человека в условиях неопределенно
долгого круглосуточного вдыхания.

ПДК м.р.
– максимальная разовая концентрация
вредного веществ в воздухе населенных
мест, мг/м3,
которая не должна вызывать рефлекторных
реакций в организме человека. Измерения
проводятся в течение 20-30 минут. ПДК м.р.
не является абсолютным пределом,
превышение которого чревато серьезными
последствиями и без вреда для населения
могут превышаться в зависящем от вида
соединений числе случаев, например, в
5% случаев.

Совершенно недопустимо сравнивать
уровни загрязнения селитебной зоны с
установленными ПДКрз, а также
говорить о ПДК в воздухе вообще, не
уточняя, о каком нормативе идет речь.

Таблица 1. – Соотношение различных видов
ПДК в воздухе для некоторых веществ

В результате рассеяния примесей в
воздухе при неблагоприятных
метеорологических условиях на границе
санитарно-защитной зоны предприятия
концентрация вредного вещества в любой
момент времени не должна превышать
ПДКмр.

Для разовых концентраций примесей
применяются также и другие критерии
качества воздуха:

НП – наибольшая повторяемость
превышения разовой ПДК из данных для
всех веществ, измеряемых в городе, %.

СИ – стандартный индекс, наибольшая
измеренная за короткий период (20 минут)
концентрация вещества, деленная на ПДК.
При СИ

ПДК вредных веществ в воздухе
устанавливают, как правило, экспериментально
на добровольцах (волонтерах) для
определения ПДКм.р,
а также с использованием подопытных
животных для определения ПДКс.с.
и пр.

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

ПКост
– пороговая концентрация острого
действия, установленная на лабораторных
животных при однократном ингаляционном
воздействии, мг/л.

ПКхр
– пороговая концентрация хронического
действия, установленная на лабораторных
животных при длительном ингаляционном
воздействии по 6 ч. Ежедневно, мл/л

Все виды ПДК относятся к
отдельным веществам. Между тем в
атмосферном воздухе может присутствовать
от одного до сотни токсичных соединений.
Проблема комбинированного действия
химических веществ достаточно сложна.
Ответная реакция организма на такое
воздействие может развиваться по трем
направлениям: усиление эффекта
(синергизм);
ослабление эффекта (антагонизм);
независимое действие.

Синергизм может характеризоваться
простым суммированием,
т.е. эффект удваивается при наличии двух
веществ и т.д., а также потенцированием
эффекта, когда эффект
увеличивается больше, чем при простом
суммировании.

Многие токсичные вещества
обладают эффектом
суммированного действия. Это
смеси ацетона и ацетофенона; ацетона и
фенола; триоксида и диоксида серы и
оксидов азота; сильных минеральных
кислот (HCl,
HNO3,
H2SO4);
валериановой, капроновой и масляной
кислот; диоксида серы и фтороводорода;
диоксида серы и фенола и многих других.
Оценку комбинированного действия
атмосферных загрязнений ведут по
формуле:

где Сj
– концентрация j-го
вещества в воздухе; ПДКj
– предельно допустимая концентрация
j-го
вещества.

Если q
<1 – степень загрязнения не превышает
гигиенических нормативов. В случаях
потенцирования, которые пока
распространяются только на хлор,
принимают q=0,8.

Установление ПДК требует
продолжительных экспериментальных
исследований, тогда как новые химические
соединения и их комбинации получают,
синтезируют и внедряют в производство
значительно быстрее, поэтому используют
расчетные методы определения ПДК. Для
многих загрязняющих веществ значения
ПДК, рассчитанные с помощью регрессионного
анализа, оказались
весьма близки к нормативным, определенным
экспериментально. В настоящее время
в России установлены ПДК для более 600
различных атмосферных примесей
(Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03).

На международном уровне пока не
нормируются предельные концентрации
загрязняющих веществ в воздухе,
установление ПДК отнесено к компетенции
правительств суверенных государств.
ПДК основных загрязнителей атмосферы,
нормируемые в различных странах, обобщены
в справочниках.

Для химических веществ, свойства которых
и механизмы действия на человеческий
организм недостаточно изучены, вводится
временный норматив максимально
допустимого содержания в атмосферном
воздухе – ОБУВ – ориентировочно
безопасные уровни воздействия, которые
устанавливаются сроком на три года,
по истечении которого пересматриваются
или заменяются на ПДК. (в настоящее время
установлено 1300 ОБУВ).

Индекс загрязнения атмосферы
определяется для загрязняющих веществ,
нормированных по среднесуточным ПДК и
приведенных к концентрациям веществ
3-го класса опасности (диоксида серы):

где i – примесь,

среднегодовая
концентрация примеси для города;

– среднегодовая концентрация примеси;
сi–
константа, позволяющая привести степень
вредности i-го вещества
к степени вредности диоксида серы,
принимающая значение 1,7; 1,3; 1,0; и 0,9
соответственно для 1, 2, 3 и 4 классов
опасности веществ.

Использование константы основано 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.

Загрязняющие вещества в воздушном
бассейне по вероятности их неблагоприятного
влияния на здоровье населения делят на
4 класса: 1-й – чрезвычайно опасные, 2-й –
высоко опасные, 3-й – умерено опасные и
4-й – малоопасные.

В атмосфере городов имеются 4-5 веществ,
которые определяют основной вклад в
создание высокого уровня загрязнения.
Комплексный индекс среднегодового
загрязнения атмосферы (КИЗА) или ИЗА5
является наиболее общим и информативным
показателем загрязнения воздуха и
определяется суммированием ИЗА
загрязняющих веществ:

Его количественное ранжирование по
классу состояния атмосферы приведено
в таблице 2.

Таблица 2 – Критерии оценки состояния
загрязнения атмосферы по КИЗА

Примечание:
класс «нормы» соответствует уровню
загрязнения воздуха ниже среднего по
городам страны; класс «риска» равен
среднему уровню; класс «кризиса» – выше
среднего уровня; класс «бедствия» –
значительно выше среднего уровня.

В соответствии с существующими методами
оценки уровень загрязнения воздуха
определяется как:

повышенный при ИЗА5 от 5 до 6, СИ <
5 и НП < 20%;

высокий при ИЗА5 от 7 до 13, СИ от 5
до 10, НП от 20 до 50 %;

Если ИЗА, СИ и НП попадают в разные
градации, то степень загрязнения
атмосферы оценивается по ИЗА.

КИЗА, рассчитанный по определенному
количеству ингредиентов, вносящих
наибольший вклад в уровень загрязнения
атмосферы используют для сравнения
степени загрязнения атмосферы различных
городов (населенных пунктов), различных
районов одного города, а также для оценки
временной (многолетней) тенденции
изменения состояния загрязнения
атмосферы населенного пункта.

Другим
важным критерием оценки суммарного
загрязнения атмосферного воздуха
(различными веществами по среднегодовым
концентрациям) является величина
комплексного
показателя
(Р),
равная корню квадратному из суммы
квадратов концентраций веществ различных
классов опасности, нормированных по
ПДК и приведенных к концентрациям
веществ 3-го класса опасности:

где Кi –
фактическое среднегодовое загрязнение
атмосферы i-м веществом
в долях среднесуточного ПДК, приведенное
к биологическому эквиваленту 3-го класса
опасности

Полученное значение показателя Р
оценивается по таблице 2.

Таблица 3 – Критерии оценки загрязнения
атмосферы по комплексному показателю
Р

1.
Понятие предельно допустимая концентрация

1.1
Величина показателей вредности ПДК

2.1
ПДК для воздушной среды

2.2
ПДК для водной среды

2.3
ПДК в пахотном слое почвы

2.4
ПДК в продуктах питания

3.
Предельно допустимые уровни

3.1
Предельно допустимый уровень радиации

3.2
Предельно допустимый уровень шума

3.3
Предельно допустимый уровень вибрации

3.4
Предельно допустимый уровень ионизирующего
излучения

1 Величина показателей вредности пдк

Предельно
допустимая концентрация
(далее ПДК) – утверждённый в законодательном
порядке санитарно-гигиеническийнорматив.
Под ПДК понимается нормативы, которые
установлены в соответствии с показателями
предельно допустимого содержания
химических веществ, в том числе
радиоактивных, иных веществ и
микроорганизмов в окружающей среде и
несоблюдение которых может привести к
загрязнению окружающей среды, деградации
естественных экологических систем1.
Это максимальная концентрация вредного
вещества, которая за определенное время
воздействия не влияет на здоровье
человека и его потомство, а также на
компоненты экосистемы и природное
сообщество в целом.

Нормативы
предельно допустимых вредных воздействий,
а также методы их определения, носят
временный характер и могут совершенствоваться
по мере развития науки и техники с учетом
международных стандартов.

Основные
экологические нормативы качества
окружающей среды и воздействия на нее
следующие:

1.
предельно допустимая концентрация
(ПДК) вредных веществ;

2.
предельно допустимый уровень (ПДУ)
вредных физических воздействий: радиации,
шума, вибрации, магнитных полей и др.

Величина
ПДК устанавливается законодательно.
Поэтому ПДК можно считать понятием
более юридическим, чем естественнонаучным
(хотя величины ПДК определяются на
основе научных рекомендаций). И поэтому
же в различных странах принимаются свои
нормативы предельно допустимых
концентраций, которые могут отличаться
друг от друга в разы и даже на порядки.
Это всегда следует иметь в виду при
сопоставлении результатов экологических
исследований, выполняющихся в различных
странах, в том числе сопредельных
(например, когда специалисты двух
соседних государств оценивают, независимо
друг от друга, последствия одной
техногенной аварии, случившейся в
пограничном районе). При этом есть общие
нормативы, рекомендованные Всемирной
организацией здравоохранения (ВОЗ), и
рекомендуется, чтобы национальные
нормативы были не менее жёсткими. А вот
ужесточение национальных норм по
сравнению с международными вполне
допускается и даже поощряется.

Величины
токсичности и ПДК связаны в целом
обратной пропорцией. Чем токсичнее
вещество, тем ниже величина ПДК. Значения
ПДК устанавливаются не только для
каждого вещества в отдельности, но и
для каждой из сред, в которых оно может
содержаться. Для каждой среды применяются
свои единицы измерений: для почв –
мг/кг, воды – мг/л, воздуха – мг/м3.

Величина
ПДК устанавливается с учетом различных
показателей вредности, связанных с
особенностями воздействия на организм
или способами переноса (обмена между
средами). В частности, для оценки величины
ПДК в почвах, поскольку вещество почвы
прямого воздействия на организм человека
не оказывает, используются несколько
показателей такого возможного
опосредованного воздействия:

В
конечном счёте, за итоговый, лимитирующий
показатель при установлении ПДК
принимается тот, который является
наиболее жёстким. При установлении ПДК
для воздушной среды учитывается не
только содержание вещества, но и время,
которое человек может без ущерба для
здоровья провести в данной атмосфере.
Это обусловлено тем, что воздействие
токсичных веществ, рассеянных в атмосфере,
не является разовым, а осуществляется
непрерывно в процессе дыхания. Чем
дольше человек пребывает в загрязнённой
атмосфере, тем выше опасность для его
здоровья.

Для
наиболее токсичных веществ значения
ПДК не устанавливаются. Это означает,
что любые, даже самые незначительные
содержания их в природных средах,
представляют опасность для здоровья
человека. Такую высокую степень
токсичности могут иметь некоторые
вещества, синтезируемые искусственно
и не имеющие природных аналогов.

Разработка
ускоренных методов установления ПДК
веществ идет в основном в двух направлениях:
ориентировочные величины ПДК (ОБУВ –
ориентировочно безопасные уровни
воздействия) определяются по
физико-химическим свойствам веществ
или экспресс-методом с предварительным
определением CL50
и DL50.

Ускорение
способов оценки токсичности промышленных
веществ и установление для них ОБУВ
продиктовано стремлением устранить
разрыв, который существует между числом
новых химических веществ, внедряемых
в промышленное производство, и реальными
возможностями их изучения и установления
для них обоснованных ПДК.

Инженер-специалист
по БЖД должен уметь оперировать имеющимися
токсикологическими параметрами, от
которых также расчетным путем
осуществляется переход к ПДК вредных
веществ.

Расчет пдк (обув) веществ в воздухе рабочей зоны

ОБУВ
– временный гигиенический норматив
содержания вредных веществ в воздухе
рабочей зоны, определяемый по
физико-химическим свойствам веществ
или интерполяцией, экстраполяцией в
рядах соединений, близких по строению
или острой токсичности.

На
основании изучения зависимостей
токсичности веществ от физико-химических
свойств ученые Е.И. Люблина и А.А.
Голубев вывели ряд эмпирических формул,
применение которых дает возможность
установить ориентировочные значения
ПДК.

Для
обоснования ОБУВ необходим целенаправленный
подбор формул, выбор наиболее подходящих
исходных показателей. Для установления
ОБУВ обязателен химический анализ. Срок
действия устанавливаемого ОБУВ – 2 или
3 года – определяется точно по ГН
2.2.5.687-98.

Математические
формулы полезны врачам-гигиенистам и
инженерам БЖД при экспертизе проектов
промышленных предприятий и составлении
общих гигиенических мероприятий по
безопасности производственных операций.

Для
ориентировочных расчетов ПДК высококипящих
органических соединений,
поступающих в воздушную среду рабочей
зоны в виде аэрозолей, предложены
формулы, которые используют известные
показатели токсичности CL50
и DL50.

lgПДК
= 0,91·lgCL50
+ 0,1 + lg
M,
(3.1)

lgПДК
= lgDL50
– 3,1 + lg
M, (3.2)

Примеры определения пдк

1.
Определим ПДК для монохлордибромтрифторэтана,
если известно, что CL50
= 22,2 мг/л.

Вначале
выразим CL50
в миллимолях
на литр с учетом того, что

1
ммоль/л = (1 мг/л) / М
= 22,2 / 276 = 0,08

Подставив данные
значения в формулы:

lgПДК=0,91·lg0,08
+ 0,1 + lg276
= 1,548; ПДК = 35 мг/м3

2.
При расчете ОБУВ неорганических
газов и паров
можно воспользоваться формулой:

lgОБУВр.з.
= lgCL50
+ 0,4 + lg
M

или в упрощенном
виде:

3.
Для аэрозолей и оксидов металлов,
малорастворимых соединений металлов:

lgОБУВр.з.
= 0,85·lgDL50ж
– 3,0 + lg
M
– lgN,

где
N
– число
атомов металла в молекуле вещества.

4.
Для расчета ориентировочных величин
ПДК кадмиевых
композиций
на основе их электронно-информационного
строения рекомендованы следующие
формулы:

lgПДК
= 0,85·lgDL50ж
– 4,5 + lg
M
– при содержании кадмия более 10 %

lgПДК
= 0,85·lgDL50ж
– 3,8 + lg
M
– при
содержании кадмия менее 10 %

5.
Для растворимых
солей металлов:

lgОБУВр.з.
= 0,71·lgLimac
– 0,85,

где
Limac
– пороговая концентрация по интегральному
показателю, полученная при однократном
воздействии.

Расчетные
методы предусматривают установление
ПДК по физико-химическим константам.
Формулы для расчета ПДК химических
веществ в воздухе рабочей зоны выведены
методом регрессионного анализа.

6.
Для летучих
органических соединений
сугубо ориентировочные ПДК можно
рассчитать по формулам:

lgПДК
= 0,01·tкип
+ 0,6 + lg
M,
lgПДК
= -2,2·γ
+ 1,6 + lg
M,

где
tкип
– температура кипения; γ
– плотность соединения.

Проводить
расчеты по данным формулам можно лишь
для тех органических веществ,
физико-химические константы которых
укладываются в следующие границы:

Молекулярная
масса М
= 30 – 300 г

Плотность
γ
= 0,6 – 2,0 г/см3

Температура
кипения tкип
= (-100 – 300)0С

Для
получения более достоверных результатов
необходимо провести расчеты по нескольким
показателям, а затем найти среднее
логарифмическое значение ПДК.

Предельно допустимая концентрация вещества — это такое количество, которое не наносит вреда здоровью человека и его потомству за определенное время воздействия.

ПДК — что это такое

В атмосферу, почву и водоемы непрерывно поступают загрязняющие вещества от производственных предприятий, выхлопов автомобилей, бытовых отходов человека.

Для правильного контроля их содержания нужны стандартные экологические показатели. В связи с этим введены значения предельно допустимых концентраций вредных веществ.

Таким образом, состояние окружающей среды регламентируется показателями:

В зависимости от среды исследования ПДК измеряются в следующих единицах:

Предельные допустимые концентрации веществ в воздухе
рабочей зоны — это такие количества вредных компонентов, которые не оказывают
отрицательного воздействия на здоровье в продолжение всего рабочего времени
смены, а также во время остального периода времени жизни человека и его
потомства.

ПДК — главный показатель экологии промышленности

Значения предельно допустимых концентраций определяют путем токсикологических исследований. При расчетах учитывается не только здоровье человека, но и всех живых организмов, включая растения. Так достигается цель сохранения всей экосистемы.

ПДК в атмосферном воздухе измеряются в населенных пунктах и в определенные периоды времени. Исследование идет по двум параметрам — максимальная разовая доза и среднесуточная величина загрязнения.

Загрязнители в воздухе населенных пунктов воздействуют на всех жителей — здоровых, больных, молодых, пожилых, детей на протяжении всей жизни.

Поэтому для одних и тех же элементов могут быть установлены различные показатели ПДК. Так, в воздухе рабочей зоны эти цифры намного выше, чем в атмосферном воздухе городов, сел и поселков.

5 главных мировых организаций по экологии. Читайте тут: https://www.smol.kp.ru/daily/26165.4/3052278/Экологические проблемы Земли. На что стоит обратить внимание? См. здесь: http://fb.ru/article/161173/ekologicheskie-problemyi-planetyi-globalnyie-ekologicheskie-problemyi-planetyi-primeryi

Содержащиеся в воздухе загрязнители подразделяются на классы опасности. К примеру, пары ртути относят к 1 классу и ее содержание не должно превышать 0,1 мг/м3.

Они считаются чрезвычайно опасными, так же как хлор и сероводород. Если же ПДК составляет более 10 мг/м3, то компонент относят к малоопасным (аммиак).

Очень вредны для здоровья человека канцерогены и
мутагены. Они воздействуют скрытно и длительно, провоцируя возникновение
злокачественных новообразований. К ним относятся асбест, ароматические амины,
бериллий, бензопирен.

Предельно допустимые концентрации веществ рассчитаны для среднестатистического человека.

Люди, страдающие какими-либо заболеваниями, могут плохо реагировать и болеть даже при значениях, меньших ПДК. Например, более чувствительны к загрязнителям в воздухе курильщики.

Великий комик Джорд Карлин – Спасем планету! Экология

https://youtube.com/watch?v=KeZR42Jq1L0%3Ffeature%3Doembed

ПДК едины для всех регионов

В нашей стране утверждены ПДК, единые для всех регионов. Они разрабатываются санитарно-эпидемиологическими организациями и государственными органами охраны окружающей природы.

В некоторых регионах, особенно ценных климатическими и социальными условиями, вводятся собственные, более низкие значения ПДК.

Оценка качества окружающей среды проводится
химическими и биологическими методами. Химические способы играют важную роль,
но биологическая методика более точно показывает состояние воздуха, почвы или
воды.

Самое сложное исследование проводится при оценке безопасности грунтов. У почв сложное строение и свойства.

Это приходится учитывать, так же как и природу загрязняющих химических веществ. Показатели всегда различны. Поэтому единой таблицы ПДК для почв не разработали.