ПДК в воздухе атмосферы населенных пунктов.

Качество атмосферного воздуха имеет первостепенное значение при планировании любых природоохранных мероприятий. Касается проектирования предприятий, либо реконструкций действующих предприятий. ПДВ (предельно допустимые выбросы).

Каким критериями должно отвечать содержание вредных веществ в населенных пунктах:

1) Содержание вредных веществ должно быть ниже порога острого и хронического действия;

2) Ниже порога запаха;

3) Ниже значений принятых для воздуха производственных помещений.

Для воздуха атмосферы устанавливаются 2 вида ПДК: максимально разовое (рефлекторное действие токсических соединений в основном обладающих запахом) и среднесуточное (предупреждение резорбтивного действия или влияния этих веществ, которые могут и не обладать специфическим запахом).

Чем более длительное время действует вещество, тем меньшую концентрацию можно использовать для достижения какого-либо эффекта.

При установлении ПДК необходимо учитывать время.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредного вещества в атмосферном воздухе населенных пунктов – это максимальная его концентрация, отнесенная к определенному периоду осреднения (30 минут, 24 часа, 1 месяц, 1 год), которое при регламентированной вероятности ее появления не оказывает прямого или косвенного вредного действия на организм человека, его потомства и санитарные условия жизни.

Аспираторы (воздушный насос), прокачивает через себя воздух. На входе ставится фильтр. 30 минут стандартизированное время, минимальное. Если в течение суток брать несколько – можно взять усреднение за сутки. А так же за месяц и за год.

Появляется вещество из «трубы», т.е. при нарушении технологий производства. Повышенная концентрация может появляться с какой-то вероятностью случайно. Поэтому в зависимости от длительности и вероятности, что вещество превысит ПДК, мы должны устанавливать это ПДК.

24.11.2014

Ключевым моментом в процедуре обоснования ПДК является установление порога хронического действия.

Порог хронического ингаляционного действия – минимальная концентрация вещества, вызывающая, при непрерывном и фиксированном по длительности воздействии, изменения, наиболее чувствительных для данного токсиканта показателей жизнедеятельности организма животных, выходящих за пределы физиологического действия.

2 ПДК: максимально разовое (на основе рефлекторных реакций), по общему токсическому действию.

Вредные вещества, обладающие запахом и присутствующие в воздухе атмосферы, могут вызывать возникновение рефлекторных реакций (вещество попадает в организм человека через дыхательные пути, но еще не попало в кровь): чихание, кашель, головная боль и т.д. Следует учитывать, что люди все разные. Есть люди с острым обонянием, а есть люди, которые практически ничего не чувствуют. Все они распределены по случайному Гаусовскому закону.

Опыты на людях. На добровольцах (волонтерах). 20-30 человек обоего пола в возрасте от 18 до 55 лет. Не должны иметь нарушений в состоянии органов обоняния и полости рта. Перед началом опыта вся группа должна быть ознакомлена с запахом того вещества, с которым им предстоит работать. За 2-3 дня каждому испытуемому предъявляется безвредная концентрация вещества, для ознакомления.

Испытуемым помещается в специальную камеру, в которую можно впустить газовую смесь. Подается в случайной последовательности смеси с воздухом. Испытуемый должен сказать чувствует или нет: «да» или «нет». Прямая зависимость концентрации от процентов верных ответов. Метод профит анализа.

(N-0.25)*100%/N

Процент переводим в пробиты. На графике 16%, 50%, 84%.

Чтобы обезопасить популяцию нужно ввести коэффициент запаса. Он вводится по специальным номограммам (калибровочный график, который строится по большим количествам исследований). Калибровочный график показывает связь двух переменных.

Классы:

1) Чрезвычайно опасные;

2) Опасные;

3) Умеренно-опасные;

4) Малоопасные.

ПДК₃₀=EC₁₆/коэффициент запаса. Значение коэффициента запаса от 1.5 до 8.

Эквивалентно анализу вещества, 30 минутном отборе проб. ПДК_{максимально разовое}. Устанавливается для веществ, которые обладают запахом.

Среднесуточные периоды осреднения. ПДК_{среднесуточное}. Резорбтивное действие вещества. Помещаем в камеру 10 крыс. Они там находятся круглосуточно, воздух подается туда постоянно. Находиться там они будут в течение времени, чтобы можно было смоделировать жизненную ситуацию.

Алгоритм исследования. Переменные – время и наступление учитываемого эффекта.

Когда концентрация маленькая, в газовой камере нужно находиться долго, а если концентрация большая, то мало времени. Максимальное время – 2880 часов (4 месяца). Минимальная точка – 4 часа.

Смеха эксперимента: несколько затравочных камер. 1 контрольная, в остальные подается разная концентрация исследуемого вещества. В этих камерах находится группа экспериментальных животных. 1 из показателей этих животных будет наиболее чувствителен к этому веществу. Будем искать такой показатель, который вызовет эффект при первой экспозиции (4 часа). Следующий временной отрезок – 1 месяц. Приходим к экспозиции в 4 месяца и находим концентрацию, которая еще вызывает какие-то действия. И которая не вызывает. Между ними – порог хронического действия. Она эквивалентна порогу хронического действия. Берется самый чувствительный показатель, который реагирует на самую маленькую концентрацию. Определяется ПДК_{среднесуточная}.

Порог хронического действия/коэффициент запаса = недействующие концентрации.

Соотношение разных ПДК по времени осреднения. В тех случаях, когда значение наименьшей недействующей концентрации по резорбтивному влиянию превышают или равны значению таких же по рефлекторному действию, то устанавливается только максимально разовые ПДК. Доверительная вероятность – 84% (из 100 дней в 84 днях). Вероятность 1 или 100%, когда одна и та же концентрация присутствует в течение суток, месяца, года. 16% = 16 дней из 100.

Для того, чтобы выстроить систему взаимоотношений для разных времен осреднения принято следующее: опасность признается в тех случаях, когда среднесуточные и максимально разовые концентрации различаются: для веществ 1 класса более чем в 3 раза, для веществ 2 класса более чем в 5 раз, для веществ 3 класса – более чем в 10 раз. Вносятся слова «Возможно резорбтивное действие», с учетом класса опасности. В тех случаях, когда значение по резорбтивному действию ниже, чем по рефлекторному, токсическое действие оказывается до того, как стал чувствоваться запах.

Устанавливается следующее соотношение между этими концентрациями (ПДК_{среднегодовое}:ПДК_{среднемесячное}:ПДК_{среднесуточное}:ПДК_{максимальноразовое}), как 1: 1.5: 4: 10.

Если вещество может поступить в атмосферный воздух – нужно устанавливать ПДК. Если производство устанавливается в малых объемах – можно не устанавливать ПДК. Если масса выбросов – менее 1кг в год – не нужно устанавливать ПДК. Вещества, которые вообще не должны выбрасываться в атмосферу – не обязательно устанавливать ПДК.

Зачем нам это нужно??? Кроме контроля за качеством воздуха. Нужно по крайней мере в двух случаях:

ПДВ. Предельно-допустимые выбросы. Написано в паспортных данных этого устройства. Со временем агрегат ломается и начинает отходить от паспортных данных. Нужно проводить инвентаризацию.

ПДВ = (ПДК_мр-С_ф)*H²/A*F*m*n*η* (корень кубический) V₁дельта t

H – высота трубы. А – коэффициент зависящий от температурной стратификации атмосферы. F - коэффициент, который m и n – коэффициенты, учитывающие выход газов из устья трубы. V₁ – скорость, Δt – разница между температурами в трубе и в воздухе.