КАК НАЙТИ ПДК В ЭКОЛОГИИ

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.

ПДК (Предельно допустимая концентрация) – это величина, характеризующая максимальное количество вещества, которое может находиться в определенном объеме измерений и не причинять ущерба живым организмам (в том числе, и человеку). Чтобы выяснить, что такое ПДК, необходимо определить, какие виды ее измеряются в разных средах и каковы их максимально допустимые уровни.

Установление значений ПДК

Не так давно в научной среде было принято определять предельно допустимую концентрацию какого-либо химиката в зависимости от степени его влияния на организм человека. Однако такой подход был упразднен, поскольку не учитывал генетических мутаций и долговременного воздействия некоторых химикатов. Например, канцерогены изначально не вызывают явных негативных реакций, результат их проникновения в человеческое тело проявляется только через несколько лет.

Для определения оптимальных показателей ПДК вредных веществ применяется сразу несколько источников:

По результатам измерений формируются конкретные цифровые показатели, которые используются в качестве нормативов.

Подход EPA (оценка риска)

Понятие «EPA» возникло в США и означает «Министерство по охране окружающей среды (этот орган занимается контролем ПДК в Америке). Такой подход к измерению предельно допустимой концентрации может быть охарактеризован как вероятностный. Он начал применяться на практике с 1980-х годов, когда начались активные исследования о воздействии угольной пыли на здоровье шахтеров.

Данная концепция также получила название теории «совместных рисков».

Такое наименование объясняется тем, что при оценке вредности учитывается возможность параллельного воздействия на человека сразу нескольких факторов. В результате получаются не статические, а динамические коэффициенты (диапазоны), конкретное значение которых употребляется в определенной ситуации с учетом множества дополнительных показателей. Среди учитываемых при оценке рисков параметров выделяются:

Поскольку исследователям приходится учитывать характеристики, они не могут обозначить четкие границы ПДК, как это было принято ранее. Вместо этого употребляется более гибкая единица – оценка рисков. Она более информативна и легче поддается научному и статистическому обоснованию. Чтобы определить конкретные показатели, нужно обратиться к случаям предельного риска. Именно обозначенный в них уровень и будет максимально допустимым для определенного химиката.

Нормативные документы, содержащие нормы ПДК

Допустимые нормы ПДК содержатся в различных ГОСТах и актах, выпущенных органами санитарно-эпидемиологического надзора. Некоторые из них были созданы еще в советское время и с того момента не пересматривались, другие корректировались и издавались в ходе последних 20 лет.

Среди наиболее важных документальных источников стоит упомянуть следующие:

Существуют также дополнительные нормативные акты, регламентирующие ПДК конкретных типов веществ (например, дибензоидоксинов). Они имеют более узкую направленность и применяются при взятии проб на определенных промышленных объектах.

Превышать нормы, указанные в документах экологического права, не может нарушать ни одно предприятие и другой промышленный объект. За нарушения режима безопасности предусмотрена система штрафов.

Классы опасности веществ

В соответствии со стандартами, регламентирующими ПДК, все вредные вещества относятся к 4 класса опасности. Каждый из них выделяется в зависимости от степени влияния на человека.

Классификация веществ по характеру воздействияПри этом под вредными веществами, согласно ГОСТу, понимаются такие химикаты, которые могут вызвать у человека при непосредственном контакте травмы, заболевания разной степени сложности и серьезные отклонения здоровья.

В зависимости от того, какие именно системы и органы поражает конкретный химический элемент или соединение, выделяются такие виды опасных веществ:

Некоторые химические соединения оказывают воздействие на организм мгновенно, другие – постепенно, поэтому негативный результат становится очевиден только через несколько лет и даже десятилетий.

Поэтому особенно важно измерять ПДК вредных веществ в продуктах питания и атмосферном воздухе, поскольку именно подвергается воздействию основная часть населения.

Виды ПДК

Все выделяемые виды ПДК приняты для конкретных веществ при их изолированном действии (то есть для случаев, когда в среде имеется только один конкретный химикат). Фактически, такая ситуация невозможна, поскольку только в атмосферном воздухе содержится огромное количество примесей, в числе которых всегда есть вредоносные соединения. Поэтому на практике используется принцип гигиенического нормирования. Например, при взятии проб городского воздуха в лаборатории учитывают коэффициенты параллельного воздействия 36 смесей из 2 компонентов и 20 смесей из 3-5 составляющих.

Чтобы оценить санитарное состояние различных сред, приходится определять следующие типы ПДК:

Каждый из перечисленных показателей имеет особенности измерения и регламентируется конкретными законодательными актами РФ.

Для воздушной среды

Для того чтобы определить, насколько велика ПДК вредных веществ в воздухе, нужно измерить сразу несколько показателей:

Основной документ, регламентирующий предельно допустимую концентрацию токсинов в атмосферном воздухе – это ГОСТ 2.1.6.3492-17. Ниже приведена таблица с показателями для наиболее распространенных типов химических соединений.

Для рабочих помещений нормативы предполагают следующую предельно допустимую концентрацию некоторых веществ.

Отдельно оценивается уровень содержания в атмосферном воздухе радиоактивных изотопов. Их ПДК зафиксированы в «Нормах радиационной безопасности» и должны измеряться в обязательном порядке не только для атмосферного воздуха, но и на производственных объектах, где используются такие типы химических соединений.

Для водной среды

В этом случае нормы ПДК будут зависеть от того, с какой целью используется водоем. Различают варианты предельно допустимых концентраций веществ для объектов следующих типов водопользования:

Уровень концентрации конкретных химикатов определяется при помощи лабораторных тестов, которые оценивают разные варианты вредного воздействия на человека и природу. В результате вода оценивается по 3 показателям:

Как и в случае с ПДК атмосферного воздуха, строгие рамки по уровню содержания в воде устанавливают «Нормы радиационной безопасности» для соответствующих химических веществ. Нормативные показатели представлены в таблице ниже.

Эти показатели внимательно отслеживаются, поскольку превышение ПДК в данном случае чревато последствиями для здоровья и даже жизни населения.

Относительно воды, предназначенной для питья, применяется также ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества».

Для почвы

Почва – достаточно сложная среда с точки зрения измерения предельно допустимой концентрации вредных веществ. Это связано с 2 факторами:

Также пробы, взятые из разных мест, будут значительно различаться по химическому составу. Поэтому при взятии анализа обязательно нужно учитывать тип почвы. Нормирование вредных соединений в земле связано с 3 показателями:

Последний показатель регламентируется ГОСТами 17.4.2.03-86 и 17.4.1.02-83. В таблице ниже, например, представлены нормативы ПДК для нескольких типов ядохимикатов и тяжелых металлов.

Предельно допустимая концентрация тяжелых металлов в земле регламентируется Гигиеническими нормативами от 1995 года, выпущенными Госкомсанэкпидемнадзором РФ, ГН 2.1.7.020-94 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах».

Для продуктов питания

Впервые этот норматив был разработан еще в СССР. Предельная допустимая концентрация веществ в продуктах питания должна измеряться в обязательном порядке. Список таких веществ был значительно расширен. Сейчас этот перечень включает более 2 500 наименований. Дополнительно при замерах используются международные нормативы, принятые ООН при поддержке Всемирной организации здравоохранения.

Когда речь идет о продуктах питания, в первую очередь, измеряют ПДК следующих типов химических соединений:

В качестве примера ниже приведена таблица, составленная в соответствии с «Временными гигиеническими нормативами содержания химических элементов в основных пищевых продуктах», выпущенных в 1982 году и действующих до сих пор.

Помимо этого, нормы содержания установлены для таких химических элементов, как алюминий, железо, кадмий, сурьма, селен, фтор, цинк и хром.

Особое положение в перечне потенциально опасных веществ, содержащихся в продуктах, имеют пищевые добавки. Их существует достаточно много, при этом некоторые варианты изготавливаются из синтетического сырья, с которым наука раньше не сталкивалась. Поэтому степень негативного воздействия добавок на организм обычно определяется экспериментальным путем.

Отслеживание концентрации веществ

За состоянием атмосферного воздуха и других сред в Российской Федерации следят особые службы. Это экспертные центры, которые могут быть государственными или частными. Для того, чтобы получить право на забор проб, коммерческая организация должна пройти предварительную сертификацию и получить соответствующую лицензию.

Контролем за показателями занимаются также органы Санэпидемнадзор.

Если в каких районах или конкретных частях города ПДК вредных веществ оказывается выше допустимой, именно они занимаются решением проблемы и предпринимают основные действия по защите здоровья населения и поддержанию нормальной экологической обстановки.

Измеряться все показатели должны в соответствии с нормативными документами и ГОСТами, актуальными на текущий момент. Отчеты государственных и частных лабораторий оформляются в форме таблиц, где указывается обнаруженный уровень содержания химиката в среде и установленная законодательством норма ПДК.

1. П ДК вредных
веществ в атмосфере

2. П ДК вредных
веществ в водной среде

3. П ДК 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. П ДК 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

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.

Преде́льно допусти́мая концентра́ция (ПДК) — утверждённый в законодательном порядке санитарно-гигиенический или рыбохозяйственный норматив. Под ПДК понимается такая максимальная концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Время расцвета концепции «предельно-допустимых величин» приходится на середину XX века.
ПДК устанавливались из расчёта, что существует некое предельное значение вредного фактора, ниже которого пребывание в данной зоне (или, например, использование продукта) совершенно безопасно.

Поэтому значения ПДК, устанавливаемые на основании экспериментальных данных о токсичности и иных привходящих обстоятельств, не одинаковы в разных странах и периодически пересматриваются.

Установление численных значений ПДК

Значения ПДК включены в ГОСТы, санитарные нормы и другие нормативные документы, обязательные для исполнения на всей территории государства; их учитывают при проектировании технологических процессов, оборудования, очистных устройств и пр. Санитарно-эпидемиологическая служба в порядке санитарного надзора систематически контролирует соблюдение нормативов ПДК в воде водоёмов хозяйственно-питьевого водопользования, в атмосферном воздухе и в воздухе производственных помещений; контроль за состоянием водоёмов рыбопромыслового назначения осуществляют органы рыбнадзора.

В настоящее время всё более распространённым является достаточно развитый, «вероятностный» подход, развиваемый EPA (Управлением по охране окружающей среды США) с начала 1980-х годов.

В этой концепции («Оценка риска») учтена возможность совместного действия вредных факторов, причём их весовые коэффициенты могут меняться, в зависимости от симбатности (мера схожести зависимостей в математическом анализе) или аддитивности этих факторов. Могут быть учтены дополнительные параметры — половозрастные или генетические особенности популяции, для которой проводится оценка риска. Такой подход исключает использование жёстко фиксированных ПДК, заменяя их специальными исследованиями оценки риска, более обоснованными и информативными. В предельном случае оценка риска может дать и значения лимитов на концентрации (уровни) вредных факторов, совпадающие с ПДК.

Уровни ПДК одного и того же вещества различны для разных объектов внешней среды.

Максимально разовое значение ПДК устанавливается для предотвращения рефлекторных реакций человека и острых отравлений при кратковременном действии примесей.

Среднесуточное значение ПДК (ПДКс.с.) устанавливается в мг/м³ для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и сенсибилизирующего действия вещества на организм человека и учитывает возможность накопления в организме и развитие хронической интоксикации. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределённо долгого круглосуточного вдыхания. Значения ПДК с.с. веществ в атмосферном воздухе санитарно-курортной зоны принимается численно на 25 % меньше, чем для обычных населённых мест.

Расчёт ПДК загрязняющих веществ

✚ Расчёт ПДК загрязняющих веществ в аккредитованной лаборатории ООО «ЭкоЭксперт» для любых объектов в Москве, МО и РФ — работаем с 2001 г.

Предприятия, транспорт, различные хозяйственные объекты постоянно выделяют в атмосферу загрязняющие вещества. Необходимо понимать, до какого предела их содержание в воздухе не оказывает негативного влияния на экологическую ситуацию и здоровье человека. В связи с этим существует такое понятие, как предельно допустимые концентрации вредных веществ. Это стандартизированные показатели, которые измеряются в мг/м3(в воздухе), мг/л (в воде), мг/кг (в почве). Понятие ПДК в экологии – главный критерий оценки загрязнения и контроля НВОС промышленных предприятий/

В общем случае концентрация загрязняющего вещества в окружающей среде считается предельно допустимой, когда конкретное вещество еще не оказывает негативного воздействия на организм человека с учетом продолжительности воздействия и класса опасности вещества.

В настоящее время установлены предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ следующих видов:

Расчет ПДК в воздухе является важной частью экологического проектирования и контроля. Если выбросы предприятия в атмосферный воздух выше установленных норм, то должны разрабатываться мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса, строительство фильтров и других сооружений, уменьшающих выбросы.

Расчет ПДК по МР (методикам расчета/разработки) – задача штатных экологов на предприятии либо специалистов в области экологического проектирования. Наиболее часто с требуются для нормирования выбросов в атмосферу – при разработке проекта ПДВ. Цель проекта ПДВ – вычислить объемы выбросов с учетом их химического состава и особенностей окружающей среды так, чтобы их воздействие не привело к тяжелым экологическим последствиям. Также считать ПДВ приходится для составления ежегодной отчетности по достижению установленных нормативов.

Актуальная на 2022 год методика (МР НДВ) утверждена приказом Минприроды №581 от 11.08.2020. В этой методике прописаны формулы расчета ПДВ как для единичных промышленных объектов и веществ, так и по совокупности выбросов. Чтобы посчитать ПДВ для суммы воздействия всех видов выбросов необходимо оценить не только их вклад по отдельности, но также вероятное усиления негативного воздействия при комбинировании их отрицательных свойств.

Какие предельно допустимые концентрации установлены для воды, воздуха, почвы?

Ниже представлены таблицы предельно допустимых концентраций в воздухе, воде и почве для основных загрязняющих веществ. Эти значения ПДК можно найти в нормативных документах, они уже рассчитаны, законодательно утверждены и могут быть использованы в качестве ориентира при разработке экологической документации, оценки загрязнения окружающей среды, составлении проектов допустимых выбросов и т.д. По гигиеническим нормативам (ГН) можно не только определить ПДК по названию вещества, но также узнать его класс опасности и воздействие на организм человека.

ПДК атмосферного воздуха

Перечень предельно допустимых концентраций в воде

Нормативы предельно допустимых концентраций в почве

ПДК одних и тех же веществ различаются в зависимости от анализируемой среды и объема. Так, ПДК СО в воздухе рабочей зоны будет в несколько раз выше, чем в атмосферном воздухе – 20 мг/м3 против 5 и 3 для разовой и среднесуточной концентрации, соответственно. А, например, ПДК СО2 в воздухе населенного пункта не установлена вовсе: газ на открытых пространствах практически не опасен, поскольку быстро смешивается с воздухом и теряет все свои негативные характеристики. При этом норма СО2 в воздухе рабочей зоны – 27000 и 9000 мг/м3 для разовой и среднесменной концентраций, соответственно.

Расчет ПДК по формулам может потребоваться:

Понятие «нормы» для содержания в воздухе того или иного вещества определяется значением ниже, чем ПДК. Фактически это означает, что если уровень ПДК не превышен, то норма выполнена, и концентрация метана, углекислого газа или даже угарного газа (СО) в помещении не угрожает здоровью человека. При этом нужно учитывать, что понятие предельно допустимой концентрации устанавливается для среднестатистического человека. Ослабленные и больные люди могут чувствовать дискомфорт даже при содержании веществ ниже, но близких к ПДК.

Предельно допустимые концентрации веществ в воздухе зависят от степени их опасности для окружающей среды и здоровья человека.

Выделяют 4 класса опасности загрязняющих веществ:

Чем большую опасность представляет то или иное вещество, тем ниже устанавливается его ПДК — предельно допустимая концентрация.

Понятие предельно допустимой концентрации устанавливается для среднестатистического человека. Однако ослабленные и больные люди могут чувствовать дискомфорт даже при содержании веществ ниже, но близких к ПДК.

Нормы ПДК в воздухе едины для всей территории Российской Федерации. Для отдельных районов могут устанавливаться специальные показатели, в связи с их определенной значимостью (заповедники, рекреационные зоны). Определение предельно допустимой концентрации осуществляется государственными органами, занимающимися охраной окружающей среды, и санитарно-эпидемиологической службой.

Практика показывает, что установленные гигиенические нормативы (ГН) предельно допустимых концентраций соблюдаются далеко не всегда. Около 67% населения страны проживает в регионах, где периодические отмечается превышение уровня ПДК. В крупных городах концентрация вредных веществ может превышать установленные нормативы в десятки раз.

Вы можете ознакомиться с нашими выполненными объектами и стоимостью работ по расчёту ПДК загрязняющих веществ.

Компания «ЭкоЭксперт» предлагает услуги аккредитованной лаборатории по определению уровня загрязняющих веществ в атмосфере, установлению их соответствия предельно допустимым нормативам, составлению соответствующей экологической документации.