Нормирование качества 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 [21].

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 зоне (предназначенной для размещения жилого фонда, общественных зданий и сооружений) населенных пунктов. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, программ наблюдения, поведения примесей в атмосферном воздухе определены ГОСТом 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения [14].

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) — концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 41 часа[8] 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 [18]. Рабочей зоной следует считать пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площади, на которой находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.

Как следует из определения, ПДКрз представляет собой норматив, ограничивающий воздействие вредного вещества в рабочем помещении. Недопустимо сравнивать уровни загрязнения жилой зоны с установленными ПДКрз, а также говорить о ПДК в воздухе вообще, не уточняя, о каком нормативе идет речь.

Предельно допустимая концентрация максимально разовая (ПДК^) — концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (в том числе, субсенсорных) реакций в организме человека [18].

Понятие ПДК^ используется при установлении научно-технических нормативов — предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ. При этом обязательно, чтобы в результате рассеяния примесей в воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях на границе санитарно-защитной зоны предприятия концентрация вредного вещества в любой момент времени не превышала ПДК^.

Таблица 3. Соотношение различных видов ПДК в воздухе для некоторых веществ

Предельно допустимая концентрация среднесуточная (ПДКсс) — это концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании [18]. Таким образом, ПДКсс 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 обычно выступает в качестве критерия оценки благополучия воздушной среды в селитебной зоне. Однако следует отметить, что, к сожалению, в последние годы величины ПДКсс стали своеобразными единицами измерения. В отчетах, обзорах [22-24] загрязнение воздуха описывается перечислениями типа: 5 ПДКсс по оксидам азота, 3 ПДКсс по формальдегиду, 2 ПДКсс по саже. Такой подход не только не способствует адекватной интерпретации информации, но и просто сводит к минимуму ее ценность. С одной стороны, создается иллюзия, что ПДКсс (или любая другая предельно допустимая концентрация) есть просто некоторая особая единица, а не установленный норматив предельного содержания вредного вещества; с другой стороны, возникает впечатление, что по-другому описать, оценить, разъяснить особенности загрязнения окружающей среды невозможно.

В Приложении 2 приведены таблицы ПДК^ и ПДКсс для многих загрязняющих веществ, а также некоторые международные нормативы и стандарты качества атмосферного воздуха (раздел 2.2).

Для сравнительной оценки загрязнения воздушной среды используются различные индексы, которые позволяют учесть присутствие нескольких загрязняющих веществ. Наиболее распространенным является комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Его рассчитывают по формуле:

где

q . — средняя концентрация .-ого вещества;

Пкс.,. — ПДКсс для .-ого вещества;

с. — безразмерная константа приведения степени вредности .-ого вещества к вредности диоксида серы, зависящая от того, к какому классу опасности принадлежит загрязняющее вещество (см. табл. 4).

Таблица 4. Константы приведения вредности для веществ разных классов опасности

В зависимости от токсичности все химические соединения подразделяются на 4 класса опасности (табл. 5). 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.

Для сопоставления данных о загрязненности несколькими веществами атмосферы разных городов или районов города комплексные индексы загрязнения атмосферы должны быть рассчитаны для одинакового количества (и) примесей.

Таблица 5. Классы опасности химических соединений в зависимости от характеристик их токсичности

Классы опасности

бенз(а)пирен, озон, формальдегид, фенолы, свинец и др. Особый вклад в загрязнение вносят взвешенные вещества, которые могут не только представлять собой токсичные соединения, но и адсорбировать на своей поверхности другие токсичные вещества, в т.ч. ксенобиотики, пыли биогенного происхождения, патогенные микроорганизмы, тем самым способствуя вторичному загрязнению атмосферного воздуха.

В последнее время растет число публикаций, описывающих эффекты действия загрязняющих веществ на биоту, в том числе атмосферных примесей — на растительность. Так, установлено, что хвойные породы деревьев, лишайники чувствительнее прочих видов реагируют на присутствие в воздухе кислых газов, в первую очередь, сернистого ангидрида. Некоторые исследователи предлагают установить предельно допустимые концентрации для дикорастущих видов с тем, чтобы использовать эти нормативы при оценке ущерба и ограничении воздействия на особо охраняемые природные объекты. Широкое применение чувствительность растений и животных нашла лишь в биологическом мониторинге (в основном, биоиндикации — см. Приложение 3, а также раздел Выбор оборудования и методов анализа). Экологическое нормирование состояния атмосферного воздуха на практике реализовано в незначительной степени. Примеры растений-индикаторов тех или иных загрязнений и сравнительная таблица значений ПДК загрязняющих веществ для человека и растений приведены в Приложении 2.