Нормирование качества окружающей среды

Под качеством окружающей природной среды понимают степень соответствия ее характеристик потребностям людей и технологическим требованиям. В основу всех природоохранных мероприятий положен принцип нормирования качества окружающей среды. Этот термин означает установление нор­мативов (показателей) предельно допустимых воздействий че­ловека и его деятельности на окружающую природную среду.

Существуют следующие основные экологические норма­тивы качества природной среды:

• санитарно-гигиенические — предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК); допустимый уровень физического воздействия (ПДУ) (шума, вибрации, ионизирующих излучений и т.д.);

• производственно-хозяйственные — предельно допустимый выброс вредных веществ (ПДВ); предельно допустимый сброс вред­ных веществ (ПДС); допустимое изъятие компонентов природной среды; норматив образования отходов производства и потребления;

• комплексные показатели — допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду, индексы загрязне­ния атмосферы (ИЗА), воды и почвы.

Нормирование качества окружающей среды осуществля­ется на основании соответствующих нормативных документов, определяющих допустимые качественные и количественные показатели загрязнителей в окружающей среде.

Нормирование качества атмосферного воздуха

Для нормирования качества атмосферного воздуха исполь­зуются следующие нормативы:

• предельно допустимые концентрации загрязняющих ве­ществ и уровни вредных физических воздействий;

• предельные объемы образования загрязняющих веществ при эксплуатации технологического оборудования, объектов и сооружений;

• потребление воздуха для производственных нужд;

• содержание загрязняющих веществ в отработавших газах и уровни вредных физических воздействий передвижных ис­точников;

• удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

В соответствии с действующим законодательством качест­во атмосферного воздуха определяется нормативами ПДК за­грязняющих веществ. В настоящее время используются не­сколько видов ПДК: максимальная из разовых (ПДК_мр) и среднесуточная (ПДКсс), предельно допустимая концентрация для населенных мест и предельно допустимая концентрация для воздуха рабочей зоны (ПДК_{р 3}).

В случае отсутствия значений ПДК могут применяться ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ). Они определяются путем расчёта концентраций по физико-химическим свойствам или путём интерполяций и экстраполяции в рядах близких по строению соединений, или по показателям острой опасности. Значения ОБУВ должны пересматриваться через два года после их утверждения или заменяться ПДК с учетом накоп­ленных данных о соотношении здоровья работающих и условиями труда.

Предельно допустимая концентрация вещества - это максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при перио­дическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает вредного действия, включая отдаленные по­следствия, на него и на окружающую среду в целом. В справочниках приводятся значения максимальной из разовых концентраций и максимальной из среднесуточных концентраций.

Разовая концентрация - это концентрация примеси в атмосфере, определяемая по пробе, отобранной, за 20-30-минутный интервал времени.

Среднесуточная концентрация - это Концентрация примеси в атмосфере, определяемая по среднесуточной пробе которая представляет собой пробу воздуха, отбираемую в течсние 24 ч непрерывно или с равными интервалами между отборами, но не менее четырех раз в сутки.

В некоторых случаях используют среднемесячные и средне­годовые концентрации примесей в атмосфере.

Среднемесячная концентрация - это концентрация при­меси в атмосфере, определяемая как среднее значение из среднесуточных концентраций или из разовых концентраций измеряемых по полной программе контроля (не реже четырех раз в сутки) не менее 20 сут в месяц.

Среднегодовая концентрация - это концентрация примеси в атмосфере, определяемая как средне значение из среднесуточных концентраций или из разовых концентраций, измеряемых по полной программе контроля не менее 200 сут в год.

Величина ПДК зависит от степени токсичности вещества, характеризующейся классом опасности. В зависимости от степени воздействия на организм человека все норми­руемые вещества подразделяются на четыре класса опас­ности:

1 -и класс - чрезвычайно опасные вещества, значения ПДК которых в воздухе рабочей зоны не превышают 0,1 мг/м³;

2-й класс — высокоопасные со значением ПДК_р.з от 0,1 до 1 мг/м³;

3-й класс - умеренно опасные со значением ПДК_р.з от 1,1 до 10 мг/м³;

4-й класс — малоопасные со значением ПДК_р.з свыше 10 мг/м.

Как правило, атмосферный воздух всегда загрязнен не­сколькими вредными веществами, которые могут обладать эф­фектами суммации или потенционирования. Эффект сумма­ции представляет собой сложение эффектов воздействия раз­ных веществ, а эффект потенционирования ~ усиление эф­фектов воздействия одного вещества другим.

Эффектом суммации действия обладают следующие соче­тания вредных веществ: ацетон и фенол, диоксид серы и фе­нол, диоксид серы и диоксид азота, диоксид серы и аэрозоль серной кислоты, диоксид серы и сероводород, циклогексан и бензол, аммиак и оксиды азота и др.

Эффектом потенционирования обладают бутилакрилат и метилакрилат, фторид водорода и фтористые соли с коэффи­циентом 0,8.

При наличии в атмосфере веществ, обладающих суммацией действия с концентрациями С _п, расчет допустимого содержа­ния веществ проводится по формуле

С₁ / ПДК₁ + С₂/ПДК₂ +... + С_п /ПДК _п < 1,

где С₁, С₂,..., С_п — фактические концентрации веществ в ат­мосфере, мг/м³; ПДК_1, ПДК₂,..., ПДК _п - соответствующие ПДК для этих веществ, мг/м.

Биологическое загрязнение атмосферного воздуха микро­организмами и микроорганизмами—продуцентами произ­водств ферментов, аминокислот, кормовых, пивных и пекар­ских дрожжей нормируется количеством клеток на кубический метр воздуха.

Для гигиенической оценки загрязнения воздуха можно применять комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), учитывающий классы опасности, стандарты качества и средние уровни загрязнения воздуха. Расчет ИЗА по данным наблюдений для одной примеси ведется по формуле

ИЗА_i = (Q_срi/ПДК_ссi)К_i,

где Q_срi - среднегодовая, среднемесячная или среднесуточная концентрация i -го вещества в атмосферном воздухе, мг/м³; ПДК_ссi - среднесуточная ПДК для i-й примеси, мг/м³; К_i — 0,85; 1,0; 1,3 и 1,7 соответственно для 4, 3, 2 и 1 -го классов опасности. Комплексный ИЗА, учитывающий т примесей, присутст­вующих в атмосфере, рассчитывают по формуле

ИЗА _т = å(Q_срi/ПДК_ссi)К_i,

Выбор веществ для расчета ИЗА _т производится с по­мощью предварительного сопоставления убывающего вариа­ционного ряда величин ИЗА_i, рассчитанных для 5-6 приори­тетных примесей.

Уровень загрязнения атмосферы считается высоким, если средние значения концентраций превышают средние по респуб­лике или ИЗА превышает 9; повышенным, если концентрации примеси в отдельных случаях превышают ПДК_СС и ПДК_М._Р; низ­ким, если среднегодовые концентрации примеси находятся в пределах или ниже ПДК_СС, а максимальные из разовых только в отдельных случаях превышают допустимые нормы.

Концентрации примесей в атмосферном воздухе опреде­ляются на стационарных, маршрутных или подфакельных постах с помощью различных воздухоотборных устройств и соответствующих методов и средств измерения. Исследова­ния должны проводиться специализированными лаборато­риями. Атмосферный воздух может быть также загрязнен радиоак­тивными веществами техногенного происхождения. В этом случае руководствуются Нормами радиационной безопасности НРБ-2000.

ПДВ (предельно допустимый выброс) определяется при наиболее неблагоприятных условиях, кг/сут. Это количество загрязняющего вещества за единицу времени, превышение которого ведет к неблагоприятным последствиям в окружающей природной среде или опасно для здоровья человека.

ПДС (предельно допустимый сброс) – масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

В качестве интегрального показателя загрязнения воздуха используют показатель Р, который учитывает характер комбинированного действия вредных веществ и класс их опасности.

Для интегральной оценки состояния атмосферы приме­няется упрощенный показатель - индекс суммарного загряз­нения атмосферы:

где п — количество вредных веществ; g_j— средняя за год концентрация в воздухе /-го вещества; ф — коэффициент опасности /-го вещества, обратный ПДК этого вещества; С_;- — коэффициент, зависящий от класса опасности этого вещества (1,5; 1,3; 1,0; 0,85 для 1, 2, 3 и 4-го класса опасности).

Критерием качества атмосферного воздуха является ПДК для атмосферного воздуха населенных мест, определяемая количеством вещества, находящегося в 1м³ воздуха, которое не оказывает вредного влияния на здоровье людей, постоян­но его вдыхающих.