Определение уровня загрязнения атмосферы

Для определения уровня загрязнения атмосферы используют следующие характеристики загрязнения воздуха: средняя концентрация примеси в воздухе, мг/м3 или мкг/м3; максимальная разовая концентрация примеси, мг/м3 или мкг/м3; повторяемость разовых концентраций примеси в воздухе выше предельно допустимой концентрации (ПДК) данной примеси, %; наибольшая повторяемость (НП) превышения ПДК любым веществом в городе; повторяемость разовых концентраций примеси в воздухе выше 5 ПДК, %; число случаев концентраций примесей в воздухе, превышающих 10 ПК; наибольшая измеренная в городе максимальная разовая концентрация любого вещества, деленная на ПДК, — стандартный индекс (СИ); индекс загрязнения атмосферы (ИЗА).

Для оценки степени суммарного загрязнения атмосферы рядом веществ используется комплексный показатель — индекс загрязнения атмосферы (ИЗА). Комплексный индекс загрязнения атмосферы /(т), учитывающий т загрязняющих веществ, рассчитывается по формуле.

гдеХ,-— среднегодовая концентрация i-го вещества; /, — индекс загрязнения атмосферы i-м веществом; ПДК, — — его среднесуточная предельно допустимая концентрация; С, — безразмерный коэффициент, позволяющий привести степень загрязнения воздуха i-м веществом к степени загрязнения воздуха диоксидом серы. Значения С, равны 0,85; 1,0; 1,3 и 1,5 соответственно для 4, 3, 2 и 1 классов опасности вещества.

ИЗА, рассчитанный по вышеприведенной формуле, показывает, какому уровню загрязнения атмосферы (в единицах ПДК диоксида серы) соответствуют фактически наблюдаемые концентрации п веществ в городской атмосфере, т. е. во сколько раз суммарный уровень загрязнения воздуха превышает допустимое значение по рассматриваемой совокупности примесей в целом.

Чтобы значения 7(п) были сравнимы для разных городов или за разные интервалы времени в одном городе, следует рассчитывать их для одинакового количества (т) веществ. Для этой цели предусматривается особый подход к расчету ИЗА — 7(т). По парциальным значениям 7,-для отдельных примесей вначале составляют вариационный ряд, в котором h ^> h ^> Затем рассчитывают 7(т) для заданного и одинакового количества т. Из анализа данных наблюдений за загрязнением атмосферы выяснено, что в атмосферном воздухе городов России содержится 4—5 веществ, создающих высокий уровень загрязнения. Поэтому обычно принимается т = 5.

Используемая в России характеристика суммарного загрязнения — индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) — позволяет учитывать концентрации примесей многих веществ, измеренных в городе, и представить уровень загрязнения одним числом. Загрязнение считается низким, если ИЗА < 5, повышенным при ИЗА от 5 до 6, высоким при ИЗА от 7 до 13 и очень высоким при ИЗА, равном или большем 14.

Напомним, что ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе населенных мест — гигиенический норматив, утверждаемый постановлением Главного санитарного врача Российской Федерации по рекомендации Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.

ПДК загрязняющего вещества в атмосферном воздухе — это концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущие поколения, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.

Лимитирующий (определяющий) показатель вредности характеризует направленность биологического действия вещества: рефлекторное (рефл.) и резорбтивное (рез.). Под рефлекторным действием понимается реакция со стороны рецепторов верхних дыхательных путей — ощущение запаха, раздражение слизистых оболочек, задержка дыхания и т. д. Указанные эффекты возникают при кратковременном воздействии вредных веществ, поэтому рефлекторное действие лежит в основе установления максимальной разовой (20 — 30-минутная) ПДК (ПДК_мр) (табл. 120). Под резорбтивным действием понимают возможность развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и других эффектов, возникновение которых зависит не только от концентрации вещества в воздухе, но и длительности его вдыхания.

Таблица 120

Предельно допустимые концентрации (ПДК) некоторых загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (по В. В. Дмитриеву, Г. Т. Фрумину, 2004).

• * Неорганические соединения (в пересчете на мышьяк). ** Растворимые соли в пересчете на никель.
• *** Неорганические соединения (в пересчете на свинец).

Напомним, что гонада — это орган, в котором образуются или только размножаются, растут и созревают (как у высших позвоночных и человека) половые клетки; эмбрион — зародыш; мутации — всеобщее свойство живых организмов, лежащее в основе эволюции и селекции всех форм жизни и заключающееся во внезапном изменении генетической информации; канцерогены — вещества, обладающие способностью вызывать развитие опухолей.

С целью предупреждения развития резорбтивного действия устанавливается среднесуточная ПДК (ПДК_СС) (см. табл. 120). Некоторые красящие вещества (красители), не оказывая на уровне низких концентраций ни рефлекторного, ни резорбтивного действия, при осаждении из воздуха могут придавать необычную окраску объектам окружающей среды, например снегу, создавая тем самым у человека ощущение опасности или санитарно-гигиенического дискомфорта. В связи с этим для красителей в качестве лимитирующего показателя устанавливается санитарно-гигиенический (сан.-гиг.), позволяющий при соблюдении ПДК избежать необычной окраски объектов окружающей среды.

Кроме ПДК_мр и ПДК_СС имеется перечень веществ, выброс которых в атмосферный воздух запрещен. Данный перечень в настоящее время включает 38 веществ с чрезвычайно высокой биологической активностью, к которым относятся, в частности, алкалоиды красавки (атропин, скополамин, белладонн и др.), апилак, араноза, карминомицин, оливомицин, пыль наркотических анальгетиков, эметин гидрохлорид.

В присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммацией действия, сумма их концентраций, деленная на ПДК, не должна превышать единицы при расчете по формуле.