Нормирование загрязняющих веществ в биосфере

Задания:

1. Проработать теоретическую часть

2. Ответить на контрольные вопросы к разделам 1.1, 1.2

3. Оформить таблицы 1 и 2 для самостоятельного пользования

1.1. Нормирование загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Основной характеристикой загрязнения атмосферы является концентрация примеси, т.е. масса вредного вещества (мг) в единице объема воздуха (м³). Для санитарной оценки состояния атмосферного воздуха используется норматив - предельно допустимая концентрация вредного вещества (ПДК). ПДК – это максимальная концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного влияния. Величины ПДК_. устанавливаются, главным образом, на основании изучения влияния вредных веществ на человеческий организм. Организм способен без вреда для себя переносить присутствие определенных количеств загрязняющих веществ в окружающей среде. Содержание их, ниже которого болезненные реакции не проявляются, называют пороговым уровнем. Численное значение порогового уровня различных веществ определяется в опытах на микроорганизмах и животных, а затем с учетом коэффициента запаса экстраполируется на людей.

Используются два вида предельно допустимых концентраций: максимально разовые (ПДК_мр) и средне-суточные (ПДК_сс).

ПДК_мр – это концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе, не вызывающая при вдыхании в течение 20-30 мин. рефлекторных (органолептических) реакций (ощущение запаха, появление насморка, першение в горле, кашель) в организме человека. ПДК_мр используется при установлении предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу. ПДВ устанавливаются в таком объеме, чтобы с учетом рассеивания при неблагоприятных метеорологических условиях (условия, способствующие накоплению вредных веществ в приземном слое атмосферного воздуха, а именно, скорость ветра менее 5 м/с и наличие приподнятой инверсии) на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества (С) в любой момент времени не должна превышать ПДК_мр ,.

С ≤ ПДК_мр

ПДК_сс - это концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) периоде. Эта концентрация предназначена для предотвращения хронического (токсического) воздействия атмосферных загрязнителей, т.е. при накоплении их в организме. При этом имеются в виду среднесуточные концентрации за год, а не за отдельные сутки. ПДК_сс являются самым жестким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДК_сс выступает в качестве критерия оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне.

Для некоторых веществ, которые могут оказывать быстрое раздражающее действие, а также обладают свойствами накапливаться в организме с последующими проявлениями, устанавливают как ПДК_мр , так и ПДК_сс. Имеется ряд загрязнителей, которые могут оказывать рефлекторное действие при значительно более низкой концентрации, чем проявляется их токсическое действие, например, метилмеркаптан – легко летучая жидкость, обладающая резким неприятным запахом. Другие вещества, не обладая раздражающим действием (не имеют запаха и цвета), токсичны при очень низких концентрациях, т.е. токсическое действие их начинается раньше, чем человек способен ощутить присутствие этих веществ, например, оксид углерода. Поэтому существует такое правило: если рефлекторное действие вредного вещества начинается при более низкой концентрации, чем токсическое, то ПДК_мр = ПДК_сс. Если же токсическое действие начинается при более низкой концентрации, чем рефлекторное, то ПДК_мр превышает ПДК_сс в 2-10 раз. Для веществ, у которых порог токсического действия на организм пока не известен, а также для особо опасных веществ (1 класс опасности), используются только ПДК_мр.

Наряду с нормированием загрязнения атмосферного воздуха населенных мест (ПДК_мр и ПДК_сс) существуют предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ для рабочей зоны (ПДК_рз.). ПДК_рз – это такая концентрация загрязняющих веществ, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа 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. Для условий производственных помещений для всех нормируемых веществ устанавливаются только максимально разовые ПДК. ПДК, установленные для рабочей зоны, как правило, значительно выше, чем ПДК для населенных мест. Это обусловлено тем, что на предприятии в течение рабочего дня (часть суток) работают практически здоровые, прошедшие необходимое медицинское освидетельствование люди, а в населенных пунктах находятся не только взрослые, но и дети, пожилые люди, беременные и кормящие женщины, люди с заболеваниями сердечно-сосудистой, дыхательной систем. На территории предприятия (промышленная площадка) концентрация вредных веществ должна быть втрое меньше по сравнению с концентрацией вредных веществ в рабочей зоне. Это объясняется тем, что воздух промышленной площадки используется для вентиляции производственных помещений, и он должен быть более чистым.

Если в воздухе присутствуют несколько загрязняющих веществ, обладающих эффектом суммации (близкое химическое строение или одинаковое биологическое действие) с концентрациями С₁, С₂, …….С_n, то тогда должно соблюдаться следующее условие:

+ +……+ ≤ 1

Эффектом суммации обладают:

а) ацетон и фенол;

б) азот, двуокись азота и формальдегид;

в) сернистый газ и фенол;

г) сернистый газ и двуокись азота;

д) сернистый газ и аэрозоль серной кислоты;

е) сернистый газ и сероводород;

з) ацетон и ацетофенон;

и) бензол и ацетофенон;

к) фенол и ацетофенон;

Если вещества не обладают эффектом суммации, то концентрация каждого из них в атмосферном воздухе не должна превышать его ПДК.

Концентрация вредных веществ на территории крупных городов с населением более 200 тыс. человек или курортов не должна быть больше 0.8 ПДК, установленных для населенных мест.

В табл. 1 приведены ПДК некоторых вредных веществ.

Контрольные вопросы к разделу 1.1.:

1. Дать определения ПДК, ПДК_мр, ПДК_сс, ПДК_рз

2. В чем состоит принцип раздельного нормирования?

3. Допустим ли уровень загрязнения атмосферного воздуха, если одновременно присутствуют фенол, концентрация0.009 мг/м³ и ацетон, концентрация 0.342 мг/м³

4. Достоинства и недостатки нормирования загрязнения атмосферного воздуха по ПДК

5. Запомнить данные, приведенные в табл.1

Таблица 1

ПДК некоторых вредных веществ, мг/м³

1.2. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах

Нормирование качества водных объектов (поверхностные и подземные воды), используемых населением, также осуществляют на основе предельно допустимых концентраций вредных веществ. Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воде не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать нормативы качества воды для различных видов водопользования (хозяйственно-питьевое, культурно-бытовое, рыбохозяйственное). ПДК вредного вещества в водоеме устанавливается по тому признаку вредного действия (влияние на здоровье населения, на органолептическое или общесанитарное состояние водоема), который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией. Так как этот признак вредности определяет характер наиболее вероятного неблагополучного действия наименьших концентраций веществ, он получил название лимитирующий признак вредности (ЛПВ). Установлены три вида ЛПВ:

· Общесанитарный (загрязняющие вещества приводят к ухудшению общего санитарного состояния водоема: дефицит кислорода, гниение, появление сероводорода, метана и др.).

· Органолептический (загрязняющие вещества приводят к ухудшению органолептических свойств: запах, привкус, прозрачность).

· Токсикологический (наличие токсичных загрязняющих веществ).

Вещества одного ЛПВ проявляют аддитивное действие. При поступлении в водоем нескольких веществ с одинаковым ЛПВ сумма отношений фактических концентраций (С) вредных веществ к их ПДК должна быть меньше или равна единице.

Одно и тоже вещество для водоемов, используемых для нужд населения, может нормироваться по одному ЛПВ, а для рыбохозяйственных – по другому. Например, аммиак – для хозяйственно-питьевых целей нормируется по общесанитарному ЛПВ - 2.0 мг/л; а для рыбохозяйственных - по токсикологическому ЛПВ - 0.05 мг/л.; метан – для хозяйственно-питьевых - по органолептическому ЛПВ - 1.0 мг/л; для рыбохозяйственных- по токсикологическому ЛПВ - 0.01 мг/л..

В табл. 2 приведены ПДК вредных веществ для водных объектов.

Нормы качества воды водных объектов, используемых для хозяйственно-питьевых или культурно-бытовых целей, должны выдерживаться в водотоках на участке в один километр выше ближайшего по течению пункта водопользования, а в водоемах - на акватории в радиусе одного километра от пункта водопользования. Нормы качества воды водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей, должны соблюдаться в пределах всего рыбохозяйственного участка, начиная с контрольного створа, определяемого в каждом конкретном случае территориальным (бассейновым) органом федерального органа управления использованием и охраной рыбных ресурсов, но не далее 500 метров от места сброса сточных вод.

В табл.2 приведены ПДК некоторых вредных веществ.

Таблица 2

ПДК вредных веществ в воде для объектов

хозяйственно-питьевого и культурно-бытового пользования, мг/л.

Контрольные вопросы к разделу 1.2.:

1. Что такое лимитирующий показатель вредности?

2. Допустимо ли такое загрязнение для водного объекта, если в нем присутствуют кадмий, концентрация 0.003 мг/л (ПДК 0.001 мг/л), кобальт, концентрация 0.005 мг/л (ПДК 0.01 мг/л), цинк 0.05 мг/л (ПДК 0.1 мг/л)?

3. Запомнить данные, приведенные в табл. 2