Екологічне нормування з використанням ГДК

В даний час встановлено ГДК для декількох тисяч індивідуальних речовин у різних середовищах та для різних реципієнтів.

Схема вимог до нормування шкідливих домішок повітря на підставі ГДК представлена ​​на рис.

Мал. Схема поширення аерополютантів та вимоги до нормування шкідливих домішок у повітрі.

Забруднювачі можуть мати:

1) подібною токсичною дією;

2) посилювати свою токсичність у присутності один одного;

3) послаблювати свою токсичність у присутності інших.

ГДК –гранично-допустима концентрація – та концентрація шкідливої ​​речовини у ґрунті, повітрі або водному середовищі, яка при постійному впливі практично не впливає на здоров'я людини і не викликає несприятливих наслідків у потомства. ГДК встановлюється з урахуванням ЛД50, стійкості забруднювача у навколишньому середовищі, та з деяким запасом.

ГДК забруднюючих речовин встановлюється у законодавчому порядку чи Міністерством охорони здоров'я.

Для нормування повітряного середовищаГДК поділяють на :

1. ГДК робочої зони (ПДКрз)

2. ГДК максимально разова (ГДКмр)

3. ГДК середньодобова (ПДКсс).

ПДКрз – (виражається в мг/м 3 ) – концентрація, яка не повинна викликати у робітників при щоденному вдиханні протягом усього часу роботи (8 годин) відхилень у здоров'ї. Робоча зона – простір до 2 м від підлоги.

ПДКмр - максимально разова концентрація речовини (у повітрі населених місць - при вдиханні протягом 30 хвилин не повинна викликати рефлекторних реакцій з боку організму людини).

ПДКсс – середньодобова ГДК – не повинна завдавати здоров'ю людини прямої або непрямої шкоди принеобмежено тривалий вплив.

Основним недоліком під час використання ГДК є неможливість урахування кумуляції забруднень – підсумовування шкідливих ефектів від різних забруднювачів. При цьому розрізняють:

¾адитивна дія – якщо загальний ефект дорівнює сумі ефектів усіх забруднювачів окремо (наприклад –тютюновий дим у приміщенні з вже забрудненим повітрям) ;

¾антагоністичний вплив – якщо загальний ефект менший від суми окремих ефектів від забруднювачів (продукт реакції: аміак + хлороводень →хлорид амонію – менш токсичний , ніж обидві вихідні речовини окремо);

¾синергетичний вплив – якщо загальний ефект більший від суми ефектів (продукт реакції: пропілен + оксиди азоту + світло →n-ацетнітрил – самий токсичний компонент фотохімічного смогу).

Слід зазначити, що за наявності в атмосферному повітрі кількох шкідливих речовин, що мають сумацію дії з концентраціямиС, розрахунок допустимого вмісту речовин проводиться за формулою:

ГДК1, ГДК2, . ГДКn - відповідні ГДК для цих речовин, мг/м 3 .

Ефект сумування дії мають такі поєднання шкідливих речовин: ацетон і фенол, діоксид сірки та фенол, діоксид сірки та діоксид азоту, діоксид сірки та аерозоль сірчаної кислоти, діоксид сірки та сірководень, циклогексан і бензол, аміак та оксиди азоту та ін.

У разі відсутності значень ГДК для населених місць можуть застосовуватисяорієнтовно безпечні рівні впливу (ВЗУВ). Вони визначаються шляхом розрахунку концентрацій за фізико-хімічними властивостями або шляхом інтерполяцій та екстраполяції у рядах близьких за будовою сполук, або за показниками гострої небезпеки.Величини ВЗУТ повинні переглядатися через 2 роки після їх затвердження або замінюватись ГДК з урахуванням накопичених даних про співвідношення здоров'я працюючих та умов праці.

Середньомісячна концентрація - це концентрація домішки в атмосфері, що визначається як середнє значення із середньодобових концентрацій або з разових концентрацій, що вимірюються за повною програмою контролю (не рідше 4 разів на добу) не менше 20 діб на місяць.

Середньорічна концентрація - це концентрація домішки в атмосфері, що визначається як середнє значення із середньодобових концентрацій або з разових концентрацій, що вимірюються за повною програмою контролю не менше 200 діб на рік.

Порогова концентрація гострої дії – при одноразовому інгаляційному впливі.

Порогова концентрація хронічної дії – при тривалому інгаляційному впливі по 6 годин щодня, мг/м 3 .

Якщо для людини прийняти летальну концентрацію в 2,5 рази менше, ніж для тварин:

ЛД50/Сmin = z – зона одноразової дії речовини.

Величина ГДК залежить від ступеня токсичності речовини, що характеризуєтьсякласом небезпеки. Залежно від ступеня впливу на організм людини всі нормовані речовини поділяються на4 класу небезпеки :

1-й клас - надзвичайно небезпечні речовини, значення ГДК яких у повітрі робочої зони не перевищує 0,1 мг/м 3 (z ≤ 6);

2-й клас - високонебезпечні зі значенням ПДКрз від 0,1 до 1 мг/м 3 (z = 16-18);

3-й клас - помірно небезпечні зі значенням ПДКр5 від 1 до 10 мг/м 3 (z ≥ 55);

4-й клас - малонебезпечні зі значенням ГДК > 10 мг/м 3 .

ГДК деяких забруднювачів атмосфери мг/м3:

РечовинаКласнебезпекиПДКмрПДКсс
1. Пил неорганічний 20-70% SiO20,30,1
2. Діоксид сірки (SO2)0,50,05
3. Діоксид азоту (NO2)0,0850,04
4. Оксид азоту (NO)0,60,6
5. Оксид вуглецю (СО)
6. Діоксид вуглецю (СО2)
7. Формальдегід Н2СО0,0350,003
8. Бензол С6Н61,50,1
9. Фенол С6Н5ОH0,010,003
10. Аміак NH30,20,04
11. Сірководень H2S0,008-
12. Хлор Cl20,10,03
13. Свинець0,010,0003
14. Ртуть металева0,010,0003
15. Бензапірен C20H12-0,00001
16. Діоксин0,5-
17. Ацетон0,350,35
18. П-ксилол0,20,2
19. Сажа0,150,05
20. Сірковуглець0,030,005
21. Толуол0,60,6
22. Дихлоретан3,01,0
23. Пропілен3,03,0
24. Вінілацетат0,150,15
25. Стирол0,040,002

ЛПВ - обмежувальний норматив для водних об'єктів, що використовується одночасно з ГДК -лімітуючий показник шкідливості.

ЛПВ – немає кількісної характеристики, а відбиває пріоритетність вимог до якості води.

Три види ЛПВ для поверхневих вод, згідносанітарним правилам та нормам:

1)Санітарно-токсикологічний (характеризує токсичну дію речовини на організм людини та водних тварин);

2)Загальносанітарний (характеризує вплив речовини на загальносанітарний стан водного об'єкта, зокрема, на швидкість перебігу процесів самоочищення);

3)Органолептичний (здатність речовини змінювати органолептичні властивості води – запах, смак, колір, поява піни та ін.)

Сутність ЛПВ – забруднювач води (будь-який) може надавати на водні системи та здоров'я людини несприятливий вплив кількох видів. Те з впливів, безпечна концентрація по якому даної речовини мінімальна, і є лімітуючим.

ПДВ - гранично-допустимі викиди (в атмосферу);

ПДС - гранично-допустимі скидання (у водойму);

речовин
Мал. Зміна концентрації шкідливих речовин у приземному шарі атмосфери від високого джерела викидів

ПДВ і ПДС - вже, на відміну від ГДК, не гігієнічні, а екологічні нормативи, які безпосередньо регулюють, регламентують інтенсивність і якість технологічних процесів - джерел забруднень. Якщо підприємства перевищують ПДВ (ПДС) - слідують економічні та адміністративні санкції (дотримання ПДВ та ПДР підкріплено законодавчо).Однак:

–ВСВ – «тимчасово узгоджені» викиди;

–ВСС – «тимчасово узгоджені» скиди.

ВведенняВСВ таВСС проводиться зазвичай на рівні фактичних викидів і стоків, що є свідченнямвідмови від нормування і призводить до погіршення екологічної та гігієнічної обстановки.

2) Існують серйозні сумніви щодо самої придатності ГДК як основи екологічного нормування (через ПДВ та ПДС), оскільки:

- далеко не для всіх реальних забруднювачів встановлено ГДК;

- немає ГДК для безлічі поєднань різних забруднювачів; можливі взаємодії між забруднювачами, утворення вторинних продуктів та суміщені ефекти не дозволяють розрахувати «комплекси» ПДВ.

– ГДК речовин для деяких цінних рослин та тварин можуть бути нижчими ніж для людини ® проблема вибору?

– розрахунок більшості ПДВ виробляється виходячи з максимально-разовых ГДК, які можуть бути значно вище середньодобових ГДК.

Для розрахунку ПДВ використовують значення С – нормативно-гранична концентрація забруднювача, причому:

де - безрозмірний коефіцієнт,

Розрахунок ПДВ ведеться:

– по кожній забруднюючій речовині;

– за наявності кількох забруднювачів односпрямованої дії – з дотриманням умови підсумовування ГДК таких забруднювачів;

– для всіх проектованих та діючих підприємств даної території;

– окремо та за різними методиками для стаціонарних джерел та пересувних (автотранспорт та ін.), для забруднювачів атмосфери та водного середовища;

= Параметрів технологічного процесу;

= Фактичного часу роботи обладнання;

= Ефективності роботи очисних споруд та ін.

Основним нормативним документом, що регламентує розрахунок розсіювання викидів та величин ПДВ для промислових підприємств є «Методика розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містяться у викидах підприємств», 1986. Розрахунок за цією методикою ведеться на основі ПДКмр, з урахуванням таких факторів:

- Витрата газоповітряної суміші;

- Різницятемператур газоповітряної суміші, що викидається, і температурою навколишнього повітря;

– температурний градієнт атмосфери, що визначає умови перемішування домішок;

- Швидкість осідання шкідливих речовин з атмосфери;

- Умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду;

- Вплив рельєфу місцевості.

Формули для розрахунку - складні, напівемпіричні, з великою кількістю коефіцієнтів, що враховують вплив різних факторів з перерахованих вище. Подібним чином (з урахуванням особливостей водного середовища порівняно з повітряним) розраховуються ПДС.

- Для підприємства в цілому;

– для території із кількома підприємствами.

Недоліки такого нормування аналогічні використанню ГДК для санітарно-гігієнічного нормування. Але поки що законодавчо ми маємо саме таке нормування.

Підприємства повинні матисанітарно-захисні зони (СЗЗ) – ширина території навколо підприємства, що відокремлює її від житлових забудов.

Сст - концентрація шкідливої ​​речовини у стічній воді, г/м 3 .

ПДР встановлюється санепідемстанцією.

ПДН - максимально можливий антропогенний вплив на природні ресурси (комплекси), які не призводять до порушення стійкості екологічних систем.