Предельно допустимая концентрация: что такое, виды, нормы, классы опасности и мониторинг

Экология

С развитием индустриализации растет нагрузка на окружающую среду. Мы не можем остановить прогресс и полностью запретить выбросы вредных веществ в литосферу, атмосферу и гидросферу, поэтому для обеспечения допустимого уровня безопасности среды обитания вводятся нормы — предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ.

Предельно допустимая концентрация: что такое, виды, нормы, классы опасности и мониторинг
Содержание (развернуть)

Что такое ПДК

ПДК, предельно допустимая концентрация вредных веществ – это наиболее часто используемый норматив в экологии. Он утверждает для разных сред значение максимального количества загрязнителя, гарантирующего ненанесение ущерба здоровью человека, контактирующего с вредной примесью.

Измеренная концентрация = 10 ПДК, расшифровка: предельная величина концентрации загрязнителя превышено в 10 раз. Высокий уровень загрязнения, реальная экологическая угроза.

В Российской Федерации значения ПДК для разных веществ утверждены на законодательном уровне. Надзор за их соблюдением возложен на соответствующие органы власти.

Как вы считаете, окружающая среда в вашем регионе сильно загрязнена?
Да
87.5%
Нет
12.5%

Виды ПДК

Соответствующие нормативы устанавливаются для оценки качества воздуха, водной среды, верхнего слоя почвы. Для продуктов питания также определены нормы содержания вредных примесей.

Для воздушной среды

Предельно допустимые значения концентрации загрязняющих воздух веществ определяются для мест проживания людей и для производственных площадок.

Атмосферного воздуха населённых мест и закрытых помещений

В селитебной зоне применяют нормативы согласно документу СанПиН 1.2.3685-21, зарегистрированному Минюстом России 29.01.2021 г.:

  • ПДК мр, максимально – разовая. Содержание вещества в воздушной среде не должно вызывать рефлекторную реакцию у человека, контактирующего с ним не более 30 минут.
  • ПДК сс, среднесуточная. Должна обеспечивать безопасные уровни риска здоровью при контакте, длящемся не менее 24 часов.
  • ПДК сг – среднегодовая. Норматив обеспечивает приемлемые уровни риска здоровью при длительном, не менее года, воздействии загрязнителя.
Предельно допустимая концентрация: что такое, виды, нормы, классы опасности и мониторинг

Воздуха рабочей зоны

Рабочей зоной принято считать место пребывания работника, пространство, ограниченное высотой 2 м.

В качестве норматива принимается:

ПДК рз — концентрация загрязнителя, при которой не возникают отложенные или текущие заболевания у работающего на производстве человека при условии его пребывания на рабочем месте в установленные трудовым договором сроки.

Для водной среды

Норматив определяется характером использования объекта водной среды.

Законодательно определены категории водоемов:

  • Хозяйственно-питьевого назначения.
  • Рекреационные.
  • Рыболовные.

Водных объектов 1-й категории водопользования

Для этой категории, к которой относятся объекты водной среды для хозяйственно-бытового водопользования и водоемы, поставляющие воду для питья, введена норма ПДК пит — максимальная концентрация вредного вещества, которая не скажется негативно на здоровье человека.

Водных объектов 2-й категории водопользования

В эту категорию отнесены водоемы культурно-бытового назначения и водоемы, находящиеся в черте населенных мест. Для них используются те же нормативы, что и для водных объектов 1 категории.

Превышение уровня предельно-допустимой концентрации загрязнителя в воде должно приводить к запрету использования водоема для бытовых нужд.

Для водоёмов рыбохозяйственного назначения

Для рыболовных водоемов ПДК рх устанавливается экспериментальным путем. Определяется максимальное количество загрязнителя, не влияющее негативно на популяцию рыб.

Для почвы

ПДК п определяет предельно допустимые концентрации химических веществ, при которых почва не лишится возможности самовосстановления и не окажет негативного воздействия на здоровье человека и на соприкасающиеся природные среды. Нормы разработаны для 41 загрязнителя.

Для продуктов питания

ПДК пр или ДОК, допустимое остаточное количество, — норма присутствия вредной примеси в пищевых продуктах, не приводящая к проблемам со здоровьем у человека при ежедневном включении в рацион в течение длительного времени. ПДК пр разрабатывается для каждого вида продукта – мяса, овощей, рыбы, хлебобулочных изделий и так далее.

Установление ПДК

Значения ПДК определяются экспериментально и на основании расчетов. Обычно этой деятельностью занимаются научные организации, находящиеся в подчинении органов здравоохранения и охраны окружающей среды.

Нормы ПДК

Предельно допустимая концентрация: что такое, виды, нормы, классы опасности и мониторинг

Утверждены санитарно-гигиенические нормативы, ПДК, обеспечивающие безопасное существование человека в привычной среде обитания. При нормировании качества определенной природной среды учитываются маркеры опасности загрязнителя — показатели вредности. Проверку проводят по всем показателям, принимая в качестве нормы минимальное значение.

В чем измеряется ПДК:

  • Для атмосферного воздуха и воды предельно допустимая концентрация вещества рассчитывается на единицу объема, мг/м3 или мг/л.
  • Для почвы и пищевых продуктов норматив устанавливают на единицу массы, мг/кг.
ПДК примеси может значительно отличаться в разных средах. За сутки объем вдыхаемого воздуха значительно превышает объем потребляемой воды. Следовательно, и количество загрязнителя с водой поступит меньше.

Нормирование загрязняющих веществ в воздухе

Величины ПДК, применяемые для контроля воздуха рабочей зоны, могут значительно превышать нормы для селитебных зон. Дети, инвалиды и пожилые люди более чувствительны к повышенным концентрациям вредных примесей, а на производстве работают трудоспособные люди, периодически проходящие медосмотры, поэтому на них вдыхание этих примесей должно сказываться гораздо слабее.

Предельно-допустимые концентрации озона О3:

  • ПДК сс = 0,03 мг/м3.
  • ПДК рз = 0,1 мг/ м3.

Ограничительные показатели вредности:

  • Санитарно-гигиенический.
На основе ПДК рассчитываются допустимые выбросы в атмосферу для техногенных источников. Отсутствие нормы для загрязнителя означает, что его выброс не разрешен. Это относится к веществам с высокой биологической активностью, к пыли наркотиков, например.

Не устанавливается ПДК рз для примесей, с которыми должен быть исключен контакт с органами дыхания и кожей. Для них указывается только класс опасности и агрегатное состояние. Дополнительно выдвигаются требования по обязательному контролю воздуха прибором с уровнем чувствительности 0,001 мг/ м3.

Нормирование загрязняющих веществ в воде

Нормирование загрязнителей воды учитывает назначение водного объекта.

Используются ограничительные показатели:

  • Органолептический.
  • Общесанитарный – касается деятельности микроорганизмов, участвующих в восстановлении природной среды.
  • Санитарно-токсикологический, учитывающий возможность нанесения вреда человеку.

При расчете ПДК рх используют показатели:

  • Токсикологический – токсическое воздействие на биоценоз водоема.
  • Рыбохозяйственный – нанесение ущерба промысловым видам рыб.

Если водоем используется и для бытовых нужд, и для рыбного промысла, оценка качества воды в нем проводится по наиболее жесткому нормативу. Как правило, ПДК рх имеют меньшие значения, чем нормы питьевой воды.

На основании ПДК для объектов водной среды рассчитываются нормативы для сточных вод.

Нормирование загрязняющих веществ в почве

Сложность установления ПДК загрязнителей для этой среды связана со значительными отличиями в составе и свойствах почвенного слоя в разных локациях. При определении нормы учитывают значение кларка загрязнителя, его биологическую доступность и пр.

Опасные примеси попадают в почву из воздуха, переносятся водой, при непосредственном контакте с отходами. Загрязняющие почву химикаты поступают в организм человека опосредованно, с водой, воздухом и едой.

Чтобы учесть эту особенность, при нормировании рассчитывают пороговые концентрации по показателям вредности для данного вещества:

  • Общесанитарному – изменение общей численности микроорганизмов, участвующих в процессах самоочищения.
  • Воздушно-миграционному – переход в атмосферный воздух.
  • Водно-миграционному – переход в водный объект.
  • Транслокационному – накопление загрязнителя фитомассой.
  • Санитарно-токсикологическому.
  • Органолептическому.

Растительная продукция, выращенная на загрязненных почвах, накапливает токсины и, поэтому ее нежелательно употреблять в пищу.

Нормирование загрязняющих веществ в пищевых продуктах

Предельно-допустимая концентрация загрязнителей устанавливается по группам продуктов с учетом того, что вредные примеси попадают в них в процессе выращивания, переработки и хранения.

Лимитирующие показатели вредности:

  • Органолептический.
  • Токсикологический.
  • Технологический – негативное влияние на качество продукта в процессе производства.
  • Гигиенический – ухудшение полезных свойств продукта в результате реакции с содержащимися в нем полезными ингредиентами.

Классы опасности вредных веществ

Класс опасности – характеристика загрязнителя, указывающая на степень его негативного влияния на развитие патологических процессов в живых организмах. В разных средах класс опасности токсиканта может различаться.

Чем выше степень опасности примеси, тем ниже значение ПДК.

Химические примеси в воздушной и водной средах классифицируют по 4 градациям опасности. С этой целью проводят исследования на живых организмах, оценивая ряд параметров, значения которых могут представлять смертельную угрозу, в том числе:

  • Среднюю концентрацию в воздухе.
  • ПДК рз.
  • Дозу, попавшую в желудок.
  • Дозу, попавшую на кожу.
I класс — чрезвычайно опасныеII класс – высокоопасныеIII класс — умеренно опасныеIV класс – малоопасные
БензапиренМышьяк.МетанолЭтанол
РтутьБензол, возд.Азота оксид, возд.Аммиак, возд.
ТаллийФенол, воздДиоксид серы, возд.Углерода оксид, возд.
Фтористый водород.Метилмеркаптан воздСероводород возд.Сульфаты, вод.
ДДТАзота диоксид, возд.Пыль, возд.Хлориды, вод.
Озон, возд.Хлор, возд.Сажу, возд.
Оксид свинца, возд.Свинец, вод.Аммиак, вод.
Хлор, вод.Озон, вод.Озон, вод.
Нитриты, вод.Фенол, вод.
Фториды, вод.Нитраты, вод.

Виды опасных веществ

Химические токсиканты преимущественно поступают в организм человека через органы дыхания, пищеварительный тракт, кожный покров. По характеру воздействия их подразделяют на несколько групп.

Токсического действия

Токсическое воздействие проявляется функциональными и структурными изменениями в организме, которые могут привести к летальному исходу. Токсины равномерно распределяются по всем органам и тканям, или накапливаются преимущественно в некоторых из них.

Большинство применяемых на производстве веществ обладают общетоксическим действием.

Предельно допустимая концентрация: что такое, виды, нормы, классы опасности и мониторинг

Химические вещества с токсическим эффектом:

  • Промышленные яды – дихлорэтан, пропан, бутан и пр.
  • Пестициды, инсектициды.
  • Углеводороды.
  • Сероводород.

Раздражающего действия

Реакция на вещества, оказывающие раздражающее действие, преимущественно носит местный характер и проявляется в виде раздражения или химического ожога в месте контакта. Обычно страдают слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, кожа. Реакция проявляется в виде покраснения, припухлости, зуда или жжения.

Вещества, обладающие раздражающим эффектом:

  • Хлор.
  • Хлористый водород.
  • Ацетат свинца.
  • Аммиак.
  • Оксид азота.
  • Сернистый газ.

Канцерогенного действия

Канцерогены – это вещества, способные спровоцировать образование злокачественных опухолей. Выявлена связь между развитием онкологических заболеваний – рака легких, рака мочеполовых органов, и воздействием некоторых загрязнителей:

  • Бензола.
  • Бензапирена.
  • Нитрозаминов.
  • Асбеста.
  • Хрома.
  • Никеля.
  • Мышьяка.
  • Кадмия.
  • Свинца.
Многие вещества 1 и 2 класса опасности способны провоцировать онкологические заболевания и мутагенез.

Сенсибилизирующего действия

Токсическое действие загрязнителей может стать причиной снижения порога сопротивляемости инфекционным заболеваниям. Установлена связь между присутствием в организме таких веществ, как бензол, сероводород и свинец, и частыми заболеваниями гриппом, ангиной, пневмонией.

Антибиотики, формальдегид, пыль – эти примеси повышают чувствительность к химическим веществам, вызывают развитие аллергии.

Мутагенного характера

Мутагены – химические вещества, способные изменять структуру ДНК. Повреждение ДНК влечет за собой изменение генотипа, его мутацию. Эффект от влияния мутагенов носит отсроченный характер.

К химическим мутагенам относят:

  • Соли тяжелых металлов.
  • Сернистый газ.
  • Нитрозосоединения – нитраты, нитриты, окислы азота.
  • Перекись водорода.
  • Формальдегид.
  • Бензол.
  • Пестициды.
Предельно допустимая концентрация: что такое, виды, нормы, классы опасности и мониторинг

Влияющие на репродуктивное здоровье

Некоторые химические вещества могут нанести ущерб фертильности, провоцируя эндокринные нарушения и поражение репродуктивной системы. У мужчин они вызывают снижение количества сперматозоидов, у женщин возникают проблемы с зачатием.

Женский организм по сравнению с мужским более чувствителен к воздействию этих токсикантов.

Самые опасные примеси:

  • Хлорорганические и фосфорорганические пестициды и гербициды.
  • ПХБ.
  • ДДТ.
  • Диоксины.
  • Свинец.
  • Ртуть.
  • Кадмий.
  • Мышьяк.

В чем опасность превышения ПДК вредных веществ в атмосфере

Проникновение химических загрязнителей через органы дыхания признано наиболее опасным. При вдыхании воздуха они непосредственно попадают в систему кровообращения, минуя печень, и разносятся по всему организму, поражая органы. Воздействие токсикантов вызывает снижение иммунитета, обострение хронических заболеваний, развитие профессиональных заболеваний.

Загрязнение воздуха признано одной из главных угроз для человечества, поэтому так важно проводить мониторинг состояния атмосферного воздуха и принимать меры по снижению концентрации загрязнителей.

Мониторинг концентрации веществ

В 1993 году Постановлением Правительства РФ создана система государственного мониторинга окружающей среды, централизованно обрабатывающая всю информацию, поступающую с сетей наблюдения. Информация о концентрации загрязнителей может собираться при помощи ручного отбора или автоматически, с использованием автоматизированных систем наблюдения. Превышение ПДК – это сигнал об усложнении экологической обстановки. В случае неоднократного превышения допустимых уровней загрязнения хотя бы одного из основных показателей разрабатывается план мероприятий по исправлению ситуации.

Для контроля уровня безопасности окружающей среды преимущественно привлекают гигиенические нормативы, разработанные в интересах человеческой популяции. Они регулярно пересматриваются по мере появления новых синтезированных веществ и уточнения спектра действия существующих. Перспективное направление — создание экологических нормативов, которые должны обеспечивать безопасность всех экосистем в загрязненных средах и сохранять их способность к саморегуляции.

Команда нашего сайта
Артём Соколов

Артём Соколов

Автор проекта

Аркадий Семёнов

Аркадий Семёнов

Автор статей

Айгюль Соколова

Айгюль Соколова

Контент-менеджер

Всё о чистой энергии, экологии, энергетике, электрике, электронике и электротранспорте - GreenEnergia.ru
Добавить комментарий