Химическое загрязнение атмосферного воздуха

Основным параметром экологического состояния атмосферы, применительно к проблеме антропогенного её загрязнения, является “качество воздуха”. Под “качеством атмосферного воздуха” понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических факторов на людей, растения и животный мир, а также на материалы, конструкции и окружающую среду в целом.

Нормативами качества воздуха определены допустимые переделы содержания вредных веществ в атмосфере. Основные термины и определения, касающиеся показателей загрязнения атмосферы, поведения примесей в атмосферном воздухе, определены ГОСТом 17.2.1.03-84 “Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения” [4].

Нормативом качества воздуха является предельно допустимая концентрация (ПДК) индивидуального вещества.

Для определения ПДК вредных веществ в атмосфере разрабатываются нормативы, ограничивающие воздействие вредного вещества на население в течение периода времени, установленного законодательством.

ПДК максимально разовая (ПДКм.р.) – концентрация вредного вещества в воздухе населённых мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных реакций в организме человека. Понятие ПДКм.р. используется при установлении научно-технических нормативов – ПДВ загрязняющего вещества. В результате рассеяния примесей в воздухе при нормальных метеорологических условиях (НМУ) на границе санитарно-защитной зоны (СЗЗ) магистрали концентрация вещества в любой момент времени не должна превышать ПДКм.р.

ПДК среднесуточная (ПДКс.с.) – концентрация вредного вещества в воздухе населённых мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом (годы) вдыхании. Таким образом, ПДКс.с. рассчитана на все группы населения и на неопределённо долгий период воздействия и, следовательно, является самым жёстким санитарно-гигиеническим нормативом, устанавливающим концентрацию вредного вещества в воздушной среде. Именно величина ПДКс.с. может выступать в качестве “эталона” для оценки благополучия воздушной среды.

Для атмосферного воздуха населённых мест действуют следующие ПДК вредных веществ:

 

Таблица 1– Предельно-допустимые концентрации вредных веществ для атмосферного воздуха населённых мест

 

Вещество	ПДКм.р., мг/ м3	ПДКс.с., мг/ м3
Азота диоксид	0,085	0,04
Азота оксид	0,4	0,06
Азотная кислота	0,4	0,15
Бенз(а)пирен	-	1нг/м3
Озон	0,16	0,03
Оксид углерода
Сажа	0,15	0,05
Свинец и его неорганические соединения	0,001	0,0003
Серы диоксид	0,5	0,05

 

 

Сопоставление дополнительных уровней загрязнения атмосферного воздуха характерными загрязняющими веществами для человека (ПДКм.р.) и для растений приведено в таблице 2:

Таблица 2 – ПДК для человека и для растений

Вещество	ПДКм.р., мг/ м3	ПДКс.с., мг/ м3
Азота диоксид	0,085	0,04
Азота оксид	0,4	0,06
Азотная кислота	0,4	0,15
Бенз(а)пирен	-	1нг/м3
Озон	0,16	0,03
Оксид углерода
Сажа	0,15	0,05
Свинец и его неорганические соединения	0,001	0,0003
Серы диоксид	0,5	0,05

 

 

Из анализа таблицы 2 можно сделать вывод о том, что растительность оказывается чувствительнее к химическим загрязнениям, чем человек.

 

Основными критериями качества атмосферного воздуха для различных типов источников загрязнения атмосферы являются, в соответствии, предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе.

При этом для каждого, j-го вещества, выбрасываемого источниками предприятия, требуется выполнение соотношения:

C_j

q_j º ¾¾¾ £ 1, (1)

ПДК_j

где C_j - расчетная концентрация вредного вещества в приземном слое воздуха.

В соответствии с установленным в РФ порядком при определении нормативов ПДВ в качестве стандартов качества атмосферного воздуха используются только предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, утвержденные Минздравом, которые не относятся к территориям предприятий и их санитарно-защитных зон (при условии отсутствия в последних жилых зданий).

При оценке влияния выбросов предприятия на качество атмосферного воздуха следует учитывать, что величина максимальной приземной концентрации, C_j, какого-либо (j-го) вещества, рассматриваемая в (1) является суммой двух составляющих:

─ максимальной приземной концентрации этого вещества, создаваемой выбросами исследуемого предприятия, C_мп,j, и

─ фоновой концентрации рассматриваемого вещества, C’_ф,j, обусловленной наличием других источников загрязнения воздуха в городе и дальним переносом примесей.

C_j = C_мп,j + C’_ф,j (2)

С учетом (2) условие (1) можно переписать в виде:

q_мп,j + q_ф,j £ 1 (3)

(см. п.8.2 ОНД-86)

В (3)

C_мп,j C’_ф,j

q_мп,j º ¾¾ и q_ф,j º ¾¾ (4)

ПДК_j ПДК_j

Для веществ, для которых установлены только среднесуточные предельно-допустимые концентрации ПДК_c.c., согласно п.8.1 ОНД-86, следует проверять выполнение гигиенических требований с помощью проверки условия:

0.1C _j £ ПДК_{с.с. j} (5)

Умножив обе части неравенства (5) на 10, можно переписать его в виде:

С _j £ 10ПДК_{с.c. j} (6)

или, введя безразмерную характеристику концентрации

С _j

q_j º ¾¾¾ £ 1, (7)

10ПДК_{c.c. j}

 

Величины C_мп,j рассчитываются на основании расчетной схемы нормативной методики ОНД-86 с помощью унифицированных программ для ЭВМ – УПРЗА, согласованной в установленном порядке, по данным о параметрах источников выброса предприятия и данным о характеристиках рассеивания загрязняющих веществ в воздушном бассейне в городов.

 

Шум