Источники загрязнения атмосферы. Нормативы ПДК, ПДВ

3.3.4. Нормирование загрязнения атмосферного воздуха

В качестве основных критериев опасности загрязнения воздуха и для целей нормирования загрязнения обычно используют предельно допустимые концентрации (ПДК) или соответствующие им стандарты качества воздуха, являющиеся санитарными нормами.

Концентрация предельно допустимая (ПДК ) – норматив – количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии за определённый промежуток времени практически не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у eгo потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями (комиссиями и др.) (Руководство…, 2004).

В нормативных документах России используют три вида ПДК : среднесуточную , максимальную разовую и среднегодовую . Определение величины ПДК основано на токсикологических характеристиках химических веществ и понятиях токсичности.

Среднесуточная предельно допустимая концентрация ПДК сс – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не оказывает влияния на здоровье человека и его потомство при неограниченно длительном воздействии.

Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется «приведением» их концентраций, нормированных по ПДК , к концентрациям веществ 3-го класса опасности согласно формулы (3.7) (Критерии …, 1992):

К 3кл = К j n , (3.7)

где n – коэффициент изоэффективности, j – класс опасности (n=2.3 для j =1; n =1.3 для j =2; n =0.87 для j =4).

При величинах, нормированных по ПДК , концентраций выше 2,5 для 1-го класса, выше 5 для 2-го класса, выше 8 для 3-го класса и выше 11 для 4-го класса «приведение» к 3-му классу осуществляется путём умножения значений, нормированных по ПДК концентраций, соответственно на 3,2; 1,6; 1 и 0,7.

Если атмосферный воздух загрязнён веществами, относящимися к разным классам опасности, производится расчёт комплексного показателя Р.

Расчёт комплексного показателя Р проводится по формуле (3.8):

где корень квадратный из суммы квадратов, нормированных по ПДК концентраций, приведённых к таковым концентрациям веществ 3-го класса, i – номер вещества.

Максимальная разовая ПДК мр – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не вызывает заметного раздражения при воздействии на человека в течение 20 – 30 мин.

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе рассчитывают согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населённых мест» или используют данные «Ежегодников о состоянии загрязнения воздуха городов и промышленных центров» за несколько лет, но не менее двух.

Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учётом кратности превышения среднегодового ПДК веществ, их класса опасности, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, и коэффициента их комбинированного действия.

Среднегодовые значения ПДК сг выражаются через значения среднесуточного ПДК СС путём умножения среднесуточной на некоторый коэффициент «а » (ф.3.9):

ПДК сг = а∙ ПДК СС. (3.9)

Значение коэффициента a для различных веществ приведены в табл. 3.12.

Таблица 3.12

Значение коэффициентов а для различных веществ

Помимо этого для санитарной оценки воздушной среды может использоваться показатель ВДК рз – временно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны (временный отраслевой норматив, действующий 2-3 года).

При наличии n загрязняющих веществ соответственно с концентрациями Q и предельно допустимыми концентрациями ПДК i (i = 1, 2, …, n ) требуется, чтобы выполнялось соотношение (ф. 3.10)

П о =. (3.10)

Это соотношение является показателем опасности химического загрязнения. Считается, что при П о =1 опасности для здоровья не существует и чем эта величина меньше единицы, тем меньше опасность.

При наличии нескольких измерений по какому-либо загрязнителю за определённый период времени (например, за 20 мин или за сутки) для этого загрязнителя рассчитывают стандартный индекс или стандартный приведённый индекс – СП (ф. 3.11):

, (3.11)

где C imax – максимальная из измеренных за 20 мин (сутки) значений концентрации. мг/м 3 ; C ПДК i – среднесуточное значение ПДК в атмосферном воздухе для данного i –того соединения.

Для комплексной оценки уровня химического загрязнения атмосферы используют комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы (КИЗА ), который позволяет учитывать вклад в загрязнение нескольких веществ и представить загрязнение одним числом (Муравьев А.Г., 2000). При этом учитывается класс опасности вещества, при чём его фактическая среднегодовая концентрация приводится к степени загрязнения воздуха диоксидом серы, исчисляясь в долях ПДК диоксида серы.

Приведение загрязнения воздуха токсикантами к концентрациям диоксида серы обусловлено несколькими причинами. Во-первых, диоксид серы является одним из наиболее распространённых повсеместно химических загрязнителей, приводящих к существенному увеличению заболеваемости людей, в частности заболеваний верхних дыхательных путей. Во-вторых, диоксид серы обладает выраженной токсичностью по отношению к растительности. Он наносит значительный ущерб растительным объектам и подрывает ресурс биосферы. В-третьих, он обладает сильной коррозионной способностью, разрушает металлы, памятники культуры из мрамора.

В России КИЗА используют для обобщения данных мониторинга.

КИЗА вычисляют по формуле(3.12):

, (3.12)

где q i – средняя концентрация i –го химического поллютанта; ПДК cci среднесуточная предельно допустимая концентрация; n – число вредных веществ, учитываемых при вычислении КИЗА ; ci – безразмерная константа приведения степени вредности вещества к степени вредности диоксида серы. В зависимости от степени опасности (1, 2, 3, 4) значения ci принимаются соответственно равными 1.7; 1,3; 1,0; 0,9.

Для обеспечения возможности сопоставления данных о загрязнении атмосферы в различных городах КИЗА рассчитывают для одних и тех же веществ. Обычно выбирают 4-5 веществ, которые вносят основной вклад в загрязнение атмосферы. В России принято определять КИЗА для 5-ти веществ. К числу наиболее распространённых загрязнителей для большинства городов и регионов России, а также других стран мира относят: диоксид серы, взвешенные вещества, оксиды азота, бенз(а)пирен, озон, формальдегид, фенол, свинец и др.

В табл. 3.13 приведены максимальные разовые и среднесуточные ПДК для ряда веществ.

Таблица 3.13

Значения среднесуточных и максимальных разовых ПДК мр (мг/м 3)

Следует заметить, что пыль разных производств имеет различные ПДК , см. табл. 3.14 (Орлов А.С., 2002).

Таблица 3.14

Значения среднесуточных и максимальных разовых ПДК мр (мг/м 3)

Сравнивая приведённые в табл. 3.13 данные, можно заметить, что максимальные разовые ПДК мр , как правило, больше, чем ПДК длительного воздействия, однако для ряда веществ они совпадают.

Наряду с ПДК важной характеристикой загрязнения в отношении загрязняющих веществ является её ассимиляционная ёмкость.

Ассимиляционная ёмкость объекта окружающей среды – это максимальное количество загрязняющего вещества, которое может бать за единицу времени накоплено, разрушено, трансформировано и выведено за пределы экосистемы в результате процессов самоочищения без нарушения её нормального функционирования.

Для повышения надёжности оценки результатов измерений и исключения случайных величин, используется статистическая обработка материала, позволяющая с учётом вариаций концентраций получить то её значение, которое в 95% случаев будет на уровне или ниже расчетной концентрации (С 95 ). Кратность превышения (К ) рассчитывается путём деления С 95 на максимальную разовую ПДК (PDK ) (ф. 3.13):

В случае присутствия в атмосферном воздухе веществ, обладающих эффектом суммирования биологического действия, рассчитывается приведённая к одному из суммирующихся веществ концентрация (С 95пр .) по формуле (3.14):

= (3.14)

Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха для комбинации суммирующих веществ ведется по приведённой концентрации. Рекомендуется приводить сумму таких веществ к веществу, обладающему менее благоприятным классом опасности.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

В атмосферу поступает множество примесей от различных промышленных производств и автотранспорта. Для контроля их содержания в воздухе нужны вполне определенные стандартизированные экологические нормативы, поэтому и было введено понятие о предельно допустимой концентрации. Величины ПДК для воздуха измеряются в мг/м 3 . Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.

Предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Предельные концентрации для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Для воздуха различают максимальную разовую дозу и среднесуточную.

В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. Для чрезвычайно опасных веществ (пары ртути, сероводород, хлор) ПДК в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,1 мг/м 3 . Если ПДК составляет более 10 мг/м 3 , то вещество считается малоопасным. К таким веществам относят, например, аммиак.

ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это, например, относится к заядлым курильщикам.

Величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются. Так, ПДК сероводорода в атмосферном воздухе при 24-часовом воздействии в Испании составляет 0,004 мг/м 3 , а в Венгрии – 0,15 мг/м 3 (в России – 0,008 мг/м 3).

В нашей стране нормативы предельно допустимой концентрации разрабатываются и утверждаются органами санитарно-эпидемиологической службы и государственными органами в области охраны окружающей среды. Нормативы качества окружающей среды являются едиными для всей территории РФ. С учетом природноклиматических особенностей, а также повышенной социальной ценности отдельных территорий для них могут быть установлены нормативы предельно допустимой концентрации, отражающие особые условия.

При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений их концентраций к ПДК не должна превышать единицу, однако это выполняется далеко не всегда. По некоторым оценкам, 67% населения России живут в регионах, где содержание вредных веществ в воздухе выше установленной предельно допустимой концентрации. В 2000 содержание вредных веществ в атмосфере в 40 городах с суммарным населением около 23 млн. человек время от времени превышало предельно допустимую концентрацию более чем в десять раз.

При оценке опасности загрязнения в качестве образца сравнения служат исследования, проводимые в биосферных заповедниках. А вот в крупных городах природная среда далека от идеальной. Так, по содержанию вредных веществ Москву-реку в пределах города считают «грязной рекой» и «очень грязной рекой». На выходе Москвы-реки из Москвы содержание нефтепродуктов в 20 раз больше предельно допустимых концентраций, железа – в 5 раз, фосфатов – в 6 раз, меди – в 40 раз, аммонийного азота – в 10 раз. Содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях Москвы-реки превышает норму в 10–100 раз. Тяжелые металлы и другие ядовитые вещества из воды попадают в почву (например, при половодьях), растения, рыбу, сельскохозяйственную продукцию, питьевую воду, как в Москве, так и ниже по ее течению в Подмосковье.

Химические методы оценки качества окружающей среды очень важны, однако они не дают прямой информации о биологической опасности загрязняющих веществ – это задача биологических методов. Предельно допустимые концентрации являются определенными нормами щадящего воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека и природную среду.

Елена Савинкина

В городах воздух очень сильно загрязняют вредные выбросы автотранспорта и промышленных предприятий, выбрасывающих целую гамму веществ, каждое из которых с разной степенью интенсивности отрицательно влияет на здоровье человека.

Для всех, загрязняющих веществ существуют нормы ПДК (предельно допустимых концентраций) веществ в воздухе. За соблюдением этих норм должны следить специальные органы (в Москве это ГПУ «Мосэкомониторинг») и в случае систематического их нарушения накладывать определенные санкции: от штрафа до закрытия предприятия.
На данной странице приведены краткие характеристики некоторых наиболее распространенных вредных веществ, выбрасываемых в воздух автотранспортом и промышленными предприятиями.
Класс опасности вредных веществ — условная величина, предназначенная для упрощённой классификации потенциально опасных веществ.
Стандарт ГОСТ 12.1.007-76 «Классификация вредных веществ и общие требования безопасности» устанавливает следующие признаки для определения класса опасности вредных веществ:
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности:
  I вещества чрезвычайно опасные
  II вещества высокоопасные
  III вещества умеренно опасные
  IV вещества малоопасные

ПДК - предельная допустимая концентрация загрязняющего вещества в атмосферном воздухе - концентрация, не оказывающая в течение всей жизни прямого или косвенного неблагоприятного действия на настоящее или будущее поколение, не снижающая работоспособности человека, не ухудшающая его самочувствия и санитарно-бытовых условий жизни.
ПДКсс - предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) вдыхании.

Характеристики вредных веществ.

Сернистый ангидрид (диоксид серы) SO2
Класс опасности - 3 
ПДКсс - 0,05 
ПДКмр - 0,5 
Бесцветный газ с характерным резким запахом. Токсичен. 
В лёгких случаях отравления сернистым ангидридом появляются кашель, насморк,  слезотечение, чувство сухости в горле, осиплость, боль в груди; при острых отравлениях средней тяжести, кроме того, головная боль, головокружение, общая слабость, боль в подложечной области; при осмотре — признаки химического ожога слизистых оболочек дыхательных путей.
Длительное воздействие сернистого ангидрида может вызвать хроническое  отравление. Оно проявляется атрофическим Ринитом, поражением зубов, часто обостряющимся токсическим бронхитом с приступами удушья. Возможны поражение печени, системы крови, развитие пневмосклероза.
Особенно высокая чувствительность к диоксиду серы наблюдается у людей с  хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой.
Диоксид серы образуется при использовании резервных видов топлива  предприятиями теплоэнергетического комплекса (мазут, уголь, газ низкого качества) и выбросов дизельного автотранспорта.

Азота оксид (окись азота) NO.
Класс опасности - 
ПДКсс - 0,06 
ПДКмр - 0,4 
Бесцветный газ со слабым сладковатым запахом, известен под названием  «веселящий газ», т.к. значительные количества его возбуждающе действуют на нервную систему. В смеси с кислородом применяют для наркоза в легких операциях.
Соединение обладает положительным биологическим действием. NO является  важнейшим биологическим проводником, способным вызывать на клеточном уровне большое количество позитивных изменений, что приводит к улучшению кровообращения, иммунной и нервной систем.
Оксид азота образуется при горении угля, нефти и газа. Он образуется при  взаимодействии азота N2 и кислорода O2 воздуха при высокой температуре: чем выше температура горения угля, нефти и газа, тем больше образуется оксида азота. Далее при обычной температуре NO окисляется до NO2 который уже является вредным веществом.

Азота диоксид (двуоокись азота) NO2
Класс опасности - 2 
ПДКсс - 0,04 
ПДКмр - 0,085 
При высоких концентрациях бурый газ с удушливым запахом. Действует как острый  раздражитель. Однако при тех концентрациях, которые присутствуют в атмосфере, NO2 является скорее потенциальным раздражителем и только потенциально ее можно сравнивать с хроническими легочными заболеваниями. Однако у детей в возрасте 2 -3 года наблюдался некоторый рост заболеваний бронхитом.
Под воздействием солнечной радиации и при наличии несгоревших углеводородов окислы  азота вступают в реакции с образованием фотохимического смога.
Часто различные окислы азота, которые образуются при сгорании любых видов  топлива, объединяют в одну группу "NOx". Однако наибольшую опасность представляет именно двуокись азота NO2  

Углерода окись СО (угарный газ)
Класс опасности - 4 
ПДКсс - 0,05 
ПДКмр - 0,15 
Газ без цвета и запаха. Токсичен. При острых отравлениях головная боль,  головокружение, тошнота, слабость, одышка, учащенный пульс. Возможна потеря сознания, судороги, кома, нарушение кровообращения и дыхания.
При хронических отравлениях появляются головная боль, бессонница, возникает  эмоциональная неустойчивость, ухудшаются внимание и память. Возможны органические поражения нервной системы, сосудистые спазмы
Углерода окись образуется в результате неполного сгорания углерода в топливе.  В частности при горении углерода или соединений на его основе (например, бензина) в условиях недостатка кислорода. Подобное образование происходит в печной топке, когда слишком рано закрывают печную заслонку (пока окончательно не прогорели угли). Образующийся при этом монооксид углерода, вследствие своей ядовитости, вызывает физиологические расстройства («угар») и даже смерть, отсюда и одно из тназваний — «угарный газ»
Основным антропогенным источником CO в настоящее время служат выхлопные газы  двигателей внутреннего сгорания автомобилей. Оксид углерода образуется при сгорании углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания при недостаточных температурах или плохой настройке системы подачи воздуха

Углерода двуокись (углекислый газ) СО2
Бесцветный газ со слабым кисловатым запахом. Диоксид углерода не токсичен, но  не поддерживает дыхание. Большая концентрация в воздухе вызывает удушье. Вызывает гипоксию (длительностью до нескольких суток), головные боли, головокружение, тошноту (конц 1.5 - 3%). При конц. выше 61% теряется работоспособность, появляется сонливость, ослабление дыхания, сердечной деятельности, возникает опасность для жизни.
СО2 поглощает испускаемые Землёй инфракрасные лучи и является одним из  парниковых газов, вследствие чего принимает участие в процессе глобального потепления

Ванадия пятиокись V2O5.
Класс опасности - 1 
ПДКсс - 0,002 
Ядовита. Вызывает раздражение дыхательных путей, легочные кровотечения,  головокружение, нарушение деятельности сердца, почек и т.д. Канцероген.
Соединение образуется в небольших количествах при сжигании мазута. 

Сероуглерод (дисульфид углерода) CS2, бесцветная жидкость с неприятным запахом.
Класс опасности - 2 
ПДКсс - 0,005 
ПДКмр - 0,03 
Пары сероуглерода ядовиты и очень легко воспламеняются. Действует на  центральную и переферическую нервные системы, сосуды, обменные процессы.
При легких отравлениях - наркотическое действие, головокружение. При  отравлении средней тяжести возникает возбуждение с возможным переходом в кому. При хроничнской интоксикации возникают нервно сосудистые растройства, нарушение психики, сна и т.д.
При длительных отравлениях могут возникать энцефалиты и полиневриты. Могут  наблюдаться рецидивы судорог с потерей сознания, угнетение дыхания. При приеме внутрь наступают тошнота, рвота, боли в животе. При контакте с кожей наблюдаются гиперемия и химические ожоги.

Ксилол (диметилбензол)
Класс опасности - 3 
ПДКсс - 0,2 
ПДКмр - 0,2 
Образует взрывоопасные паровоздушные смеси. 
Вызывает острые и хронические поражения кроветворных органов, дистрофические  изменения в печени и почках, при контактах с кожей - дерматиты.

Бензол
Класс опасности - 2 
ПДКсс - 0,1 
ПДКмр - 1,5 
Бесцветная летучая жидкость со своеобразным нерезким запахом. 
Канцероген. 
При острых отравлениях наблюдается головная боль, гоовокружение, тошнота,  рвота, возбуждение сменяющееся угнетенным состоянием, частый пульс, падение кровяного давления. В тяжелых случаях - судороги, потеря сознания.
Хронические отравления проявляются изменением крови (нарушение функции  костного мозга), головокружением, общей слабостью, расстройством сна, быстрой утомляемостью. У женщин - нарушение менструальной функции.

Бензпирен, бенз(а)пирен
Класс опасности - 1 
ПДКсс - 0,01 
Образуется при сгорании углеводородного жидкого, твёрдого и газообразного  топлива (в меньшей степени ри сгорании газообразного).Может появиться в дымовых газах при сжигании любого топлива с недостатком кислорода в отдельных зонах горения.
Бенз(а)пирен является наиболее типичным химическим канцерогеном окружающей  среды, он опасен для человека даже при малой концентрации, поскольку обладает свойством биоаккумуляции. Будучи химически сравнительно устойчивым, бенз(а)пирен может долго мигрировать из одних объектов в другие. В результате многие объекты и процессы окружающей среды, сами не обладающие способностью синтезировать бенз(а)пирен, становятся его вторичными источниками. Бенз(а)пирен оказывает также мутагенное действие.

Толуол (метилбензол)
Класс опасности - 3 
ПДКсс - 0,6 
ПДКмр - 0,06 
Бесцветная горючая жидкость. 
Пределы взрываемой смеси с воздухом 1.3 - 7%. 
Толуол (метилбензол) — является сильно токсичным ядом, влияющим на функцию  кроветворения организма, также, как и его предшественник, бензол. Нарушение кроветворения проявляется в цианозе, гипоксии.
Пары толуола могут проникать через неповрежденную кожу и органы дыхания,  вызывать поражение нервной системы (заторможенность, нарушения в работе вестибулярного аппарата), в том числе необратимое

Хлор
Класс опасности - 2 
ПДКсс - 0,03 
ПДКмр - 0,1 
Желто-зеленый газ с резким раздражающим запахом. Раздражает слизистые  оболочки глаз и дыхательных путей. К первичным воспалительным прцессам обычно присоединяется вторичная инфекция. Острые отравления развиваются почти намедленно. При вдыхании средних и низких концентраций отмечаются стеснение и боль в груди, учащенное дыхание, резь в глазах, слезотечение, повышенное содержание лейкоцитов в крови, температуры тела и т.п. Возможны бронхопневмония, отек легких, депрессивное состояние, судороги. Как отдаленные последствия наблюдаются катары верхних дыхательных путей, бронхит, пневмосклероз и др. Возможна активизация туберкулеза. При длительном вдыхании небольших концентраций наблюдаются аналогичные, но медленно развивающиеся формы заболевания.

Хром шестивалентный
Класс опасности - 1 
ПДКсс - 0,0015 
ПДКмр - 0,0015 
Токсичен. Начальные формы заболевания проявляются ощуще¬нием сухости и болью  в носу, першением в горле, затруднением дыхания, кашлем и т.д. При длительном контакте развиваются признаки хронического отравления: головная боль, слабость, диспепсия, потеря в весе и др. Нарушаются функции желудка, пе¬чени и поджелудочной железы. Возможны бронхит, астма, диффузный пневмосклероз. При воздействии на кожу могут развиваться дерматиты, экземы.
Соединения хрома обладают КАНЦЕРОГЕННЫМ действием.   

Сажа
Класс опасности - 3 
ПДКсс - 0,5 
ПДКмр - 0,15 
Дисперсный углеродный продукт неполнго сгорания. Сажевые частицы не  взаимодействуют с кислородом воздуха и поэтому удаля¬ются только за счет коагуляции и осаждения, которые идут очень медленно. Поэтому, для сохранения чистоты окружающей среды нужен очень жесткий контроль за выбросами сажи.
Канцеpоген, способствует возникновению pака кожи. 

Озон (О3)
Класс опасности - 1 
ПДКсс - 0,03 
ПДКмр - 0,16 
Взрывчатый газ синего цвета с резким характерным запахом. Убивает  микроорганизмы, поэтому его применяют для очистки воды и воздуха (озонирование). Однако в воздухе допустимы лишь очень малые концентрации т.к. озон чрезвычайно ядовит (более чем угарный газ СО).

Свинец и его соединения (кроме тетраэтилсвинца)
Класс опасности - 1 
ПДКсс - 0,0003 
Ядовит, воздействует на центpальную неpвную систему, даже малые дозы свинца  вызывают у детей отставание в pазвитии интеллекта. Поражение нервной системы проявляется астенией, при выраженных формах - энцефалопатией, параличами (преимущественно разгибателей кистей и пальцев рук), полиневризмом.
При хронической интоксикации возможны поражения печени, сердечно-сосудистой  системы, нарушение эндокринных функций (например, у женщин - выкидыши). Угнетение иммуннобиологической реактивности способствует повышенной общей заболеваемости. Возможны и смеpтельные отpавления.
Свинец влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению 
интеллекта, вызывает изменение физической активности, координации  слуха,
воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеванию  сердца.
Это оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения и в  первую
очередь детей, которые наиболее восприимчивы к свинцовым отравлениям. 
Канцероген, мутаген. 

Тетроэтилсвинец
ОБУВ - 0,000003 
Горюч. 
При температуре выше 77°C могут образоваться взрывоопасныe смеси  пар/воздух.
Вещество раздражает глаза, кожу, дыхательные пути. Вещество может оказывать действие  на центральную нервную систему, приводя к раздражительности, бессоннице, сердечным расстройствам. Воздействие может вызывать помутнение сознания. Воздействие высоких концентраций может вызвать смерть. Показано медицинское наблюдение.
При долговременном или многократном воздействии может оказать токсическое  действие на репродуктивную функцию человека.

Формальдегид HCOH
Бесцветный газ с резким запахом. 
Токсичен, оказывает отрицательное влияние на генетику, органы дыхания, зрения  и кожный покров. Оказывает сильное воздействие на нервную систему. Формальдегид занесен в список канцерогенных веществ.
Вещество может оказывать действие на печень и почки, приводя к функциональным  нарушениям
Применяют формальдегид при изготовлении пластмасс, а основная часть  формальдегида идет на изготовление ДСП и других древесностружечных материалов. В них феноло-формальдегидная смола составляет 6-18% от массы стружек.

Фенол
Фенол - летучее вещество с характерным резким запахом. Пары его ядовиты. При  попадании на кожу фенол вызывает болезненные ожоги При острых отравлениях - нарушение дыхательных функций, ЦНС. При хронических отравления - нарушение функций печени и почек  

Диоксид селена
Класс опасности - 1 
ПДКсс - 0,05 
ПДКмр - 0,1 
Вещество оказывает разъедающее действие на глаза кожу и дыхательные пути.  Вдыхание может вызвать отек легких (см. Примечания). Вещество может оказывать действие на глаза, приводя к аллергоподобной реакции век (красные глаза). Показано медицинское наблюдение.
Повторный или длительный контакт может вызвать сенсибилизацию кожи. Вещество  может оказывать действие на дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт, центральную нервную систему и печень, приводя к раздражению носоглотки, желудочно-кишечному дистрессу и постоянный запах чеснока и поражению печени.

Сероводород
Класс опасности - 2 
ПДКмр - 0,008 
Бесцветный газ с запахом тухлых яиц. 
Вещество раздражает глаза и дыхательные пути. Вдыхание газа может вызвать  отек легких Быстрое испарение жидкости может вызвать обморожение. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему. Воздействие может вызвать потерю сознания. Воздействие может вызвать смерть. Эффекты могут быть отсроченными.

Бромбензол C6H5Br.
Класс опасности - 2 
ПДКсс - 0,03 
Вещество раздражает кожу. Проглатывание жидкости может вызвать аспирацию в  легких с риском возникновения химического воспаления легких. Вещество может оказывать действие на нервную систему
Может оказывать действие на печень и почки, приводя к функциональным  нарушениям

Метилмеркаптан CH3SH
Класс опасности - 2 
ПДКмр - 0,0001 
Бесцветный газ с характерным запахом. 
Газ тяжелее воздуха. и может стелиться по земле; возможно возгорание на  расстоянии.
Вещество раздражает глаза, кожу и дыхательные пути. Вдыхание газа может  вызвать отек легких. Быстрое испарение жидкости может вызвать обморожение. Вещество может оказывать действие на центральную нервную систему, приводя к дыхательную недостаточность. Воздействие в большой дозе может вызвать смерть.
За счёт сильного неприятного запаха метилмеркаптан используются для  добавления во вредные газы, не имеющие запаха, для обнаружения утечки.

Нитробензол

Класс опасности - 4 
ПДКсс - 0,004 
ПДКмр - 0,2 
Вещество может оказывать действие на кровяные клетки, приводя к образованию  метгемоглобина. Воздействие может вызвать помутнение сознания. Эффекты могут быть отсроченными.
При длительном воздействии может оказывать действие на органы кроветворения и  на печень.

Аммиак

Аммиак NH3, нитрид водорода (запах нашатырного спирта), почти вдвое легче воздуха
Класс опасности - 2 
ПДКсс - 0,004 
ПДКмр - 0,2 
Бесцветный газ с резким удушливым запахом и едким вкусом. 
Ядовит, сильно раздражает слизистые оболочки. 
При остром отравлении аммиаком поражаются глаза и дыхательные пути, при  высоких концентрациях возможен смертельный исход. Вызывает сильный кашель, удушье, при высокой концентрации паров - возбуждение, бред. При контакте с кожей - жгучая боль, отек, ожег с пузырями. При хронических отравлениях наблюдаются расстройство пищеварения, катар верхних дыхательных путей, ослабление слуха.
Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна. 

Под ПДК следует понимать такую концентрацию химического соединения, которая при ежедневном воздействии на человеческий организм в течение длительного времени не вызовет у него каких-либо заболеваний или патологических изменений, обнаруживаемых современными методами исследования, а также не нарушит биологического оптимума для человека. При установлении ПДК веществ в воздушном бассейне населенных мест или в воздухе рабочей зоны ориентируются на токсикологический показатель вредности или рефлекторную реакцию организма.

В зависимости от объекта, в котором содержится то или иное вещество, его ПДК отражается в разных единицах измерения:

• ПДК в воде водоемов – в миллиграммах на кубический дециметр (мг/дм 3)
• ПДК в воздухе рабочей зоны – в миллиграммах на кубический метр (мг/м 3)
• ПДК в атмосферном воздухе – в миллиграммах на кубический метр (мг/м 3)
• ПДК в почве – в миллиграммах на килограмм (мг/кг)

При определении ПДК должно учитываться не только влияние загрязняющего вещества на здоровье человека, но также и его воздействие на растения, микроорганизмы, животных и природные сообщества. Таким образом, высшим показателем является экологическая предельно допустимая концентрация - пороговая концентрация, превышение которой приводит к отрицательным последствиям для экосистемы в целом.

Установление ПДК

Первоначально предельно допустимая концентрация веществ в среде устанавливались исходя из «отсутствия практического влияния на здоровье человека». Однако этот критерий оказался слишком неопределенным и недостоверным, так как он не учитывал генетических и долгосрочных последствий негативного воздействия. Так, стало ясно, что некоторые (т.е. вещества, вызывающие рак), опасны при любых концентрациях, а их действие проявляется спустя много лет. Подобным действием отличаются, к примеру, анилиновые красители, которые являются облигатными рака мочевого пузыря, то есть в обязательном порядке провоцируют его появление. Кратковременные и эпизодические контакты с ними не опасны, однако при большом стаже работы с этими веществами с большой вероятностью возможно развитие опухоли; рак данной локализации считается профессиональным заболеванием для людей, трудящихся на производстве красок, а также маляров, работников лабораторий и т.д.

В других случаях накопление вещества в пищевых цепях превращает его вполне безобидные для человека концентрации в природной среде в довольно высокие и вредные в продуктах питания. К примеру, в некоторых географических областях употребление в пищу раков и глубоководной рыбы (сом) потенциально опасно, так как они питаются органическими остатками со дна и водорослями, накапливающими токсины, которые выпадают там в осадок. Кроме того, токсические соединения, практически безвредные для человека при наблюдаемых концентрациях, наносят громадный ущерб природной среде, поэтому нормы ПДК постоянно пересматриваются в сторону их уменьшения.

Предельно допустимая концентрация является важнейшим экологическим стандартом и нормативом качества окружающей среды. ПДК основных загрязняющих веществ рекомендованы компетентными учреждениями и органами здравоохранения для воздуха, почвы, воды, для пищевых кормов и продуктов, или установлены в законодательном порядке. В настоящее время установлены ПДК большого числа вредных соединений для водной и воздушной сред, относительно недавно начаты исследования по установлению допустимых концентраций загрязняющих веществ для почвы.

Виды ПДК

При установлении ПДК р.з. и ПДК н.п. учитывается разнообразный характер воздействия вещества на организм человека в производственных условиях и населенном месте. В рабочей зоне при определении воздействия вещества должны находиться практически здоровые, взрослые люди, и время воздействия должно быть ограничено протяженностью рабочего дня и рабочим стажем. При определении же ПДК н.п. учету подлежат иные факторы. Принимается во внимание, что вещество воздействует и в течение всей жизни круглосуточно на всех людей (детей и взрослых, здоровых и больных). Вследствие этого для одного и того же загрязнителя ПДК р.з может быть в десятки и сотни раз выше, чем ПДК н.п.

В почве установление ПДК загрязняющих веществ представляет трудности по нескольким причинам. С одной стороны, почва - менее подвижная среда, чем вода и воздух, и аккумуляция химических веществ может происходить в ней в течение длительного времени. С другой стороны, микробиологическая жизнь почвы способствует трансформации поступающих веществ, их деградации и миграции. ПДК загрязняющих веществ определяются с учетом не только их химической природы и токсичности, но и особенностей самих почв. По своему химическому составу и свойствам они могут сильно различаться, и для них невозможно установить унифицированные уровни ПДК.

Показатели предельно допустимых концентраций для действующих веществ можно найти в статьях с описанием действующих веществ. Например, показатели ПДК для приведены в статье про .

Проблема сохранения окружающей среды в каждой стране решается в соответствии с особенностями ее социального устройства и уровня развития производства. Даже в экономически развитых странах в подавляющем большинстве современных производственных процессов пока еще используют открытые технологические циклы, которые не исключают выбросов вредных веществ в окружающую среду. Если в стратегическом плане максимальное внимание отраслевой науки должно быть уделено разработке безотходных технологий с комп­лексной переработкой сырья в замкнутых производственных циклах, то сохранение качества окружающей среды при использовании технологий сегодняшнего дня требует разработки эффективных сооружений для очистки и обезвреживания промышленных стоков, выбросов и отходов и строгого нормирования поступления в биосферу тех или иных токсикантов.

Для предотвращения негативных последствий воздействия загряз­няющих веществ на отдельные компоненты природной среды необходимо знать их предельные уровни, при которых возможна нормальная жизнедеятельность и функционирование организмов. Основной величиной экологического нормирования содержания вред­ных химических соединений в компонентах природной среды является предельно допустимая концентрация (ПДК).

ПДК - это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный проме­жуток времени практически не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. При определении ПДК учитывается не только влияние загрязняющего вещества на здоровье человека, но и его воздействие на животных, растения, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом.

ПДК загрязняющих веществ для воздуха, воды, почвы, для пищевых продуктов и кормов устанавливаются в законодательном порядке или рекомендуются компетентными учреждениями.

ПДК вредных веществ в атмосфере

Для санитарной оценки воздушной среды используется несколько видов предельно допустимых концентраций вредных веществ, в том числе ПДК для рабочей зоны (р. з), максимально-разовая (м. р) и среднесуточная (с. с) ПДК, которые установлены на основе рефлекторных реакций организма человека на присутствие в воздухе токсикантов.

ПДКр.з - предельно-допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг м 3 . Эта концентрация не должна вызывать у работающих при ежедневном вдыхании в течение 8 ч за все время рабочего стажа каких-либо заболеваний или отклонений

от нормы в состоянии здоровья, которые могли бы быть обнаружены современными методами исследования непосредственно во время в работы или в отдаленные сроки. При этом рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой расположены места постоянного или временного пребывания работающих.

ПДКм. р - максимальная разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг м 3 , которая не должна вызывать рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКс.с - среднесуточная предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг м 3 . Эта концентрация вредного вещества не должна оказывать прямого или косвенного вредного воздействия на организм человека в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

В настоящее время действуют «ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны», установленные для 445 загрязняющих веществ и «ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест», включающие 109 загрязняющих веществ.

Многие токсичные вещества обладают эффектом суммированного действия, т. е. их смеси оказывают более токсичное воздействие на живые организмы, чем отдельные компоненты. Это можно сказать о смесях ацетона и ацетофенона; триоксида и диоксида серы и оксидов азота; сильных минеральных кислот (НС1, НNOз, Н2S04); валериановой, капроновой и масляной кислот; диоксида серы и фторводорода; диоксида серы и фенола и многих других.

Аналогичное действие могут оказывать пары и аэрозоли некото­рых технических веществ, представляющих собой сложные ком­позиции из нескольких и даже многих индивидуальных соединений.

В настоящее время у нас утверждены нормативы ПДК некоторых радиоактивных веществ в воздушной и водной средах. В последнее время многие ученые пришли к выводу, что для канцерогенных веществ и ионизирующей радиации не существует нижних пределов безопасности и любые их количества, превышающие природный фон, опасны для живых организмов, если не непосред­ственно, то генетически, в цепи последующих поколений.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе устанавливают, как правило, экспериментально, с использованием подопытных животных. Для оценки действия токсикантов на живые организмы приняты следующие величины:

ЛК 50 - летальная концентрация вещества, вызывающая при вдыхании гибель 50% подопытных животных, мг л. Значения ЛК 50 выражают также в миллиграмм-молях на литр (ммоль л);

ПК ост - пороговая концентрация острого действия, установленная на лабораторных животных при однократном ингаляционном воз­действии, мг л;

ПК хр - пороговая концентрация хронического действия, установ­ленная на лабораторных животных при длительном ингаляционном воздействии по 6 ч ежедневно, мг л.

Установление ПДК каждого отдельного вещества требует про­должительных экспериментальных исследований, тогда как новые химические соединения и их комбинации получают, синтезируют и внедряют в производство значительно быстрее. Для устранения этого разрыва во времени используют расчетные методы определения ПДК, которые позволяют прогнозировать токсическое действие химических соединений, исходя из их физико-химических характеристик и результатов простейших токсикологических исследований. Для многих веществ, загрязняющих воздух, ориентировочные значения ПДК, рассчитанные с помощью регрессионного анализа, оказались весьма близки к нормативным, определенным экспериментально.

Для расчета ПДК вредных веществ в воздухе производственных помещений рекомендованы формулы, выведенные на основании регрессионного анализа с использованием показателей их токсичности и некоторых физико-химических констант этих веществ.

Ближе к узаконенным значениям ПДК их ориентировочные величины, рассчитанные по формуле Люблиной и Голубева (1970), полученной при использовании физико-химических констант:

lg ПДКр.з = 0,91 ЛКзо + 0,1 М.

где М - молярная масса вещества.

Разумеется, расчетные методы не могут заменить эксперимен­тальное обоснование величин ПДК, в особенности для веществ, обладающих выраженным специфическим действием, но совершенcтвование математических методов установление ПДК и привлечение к анализу большого числа исходных показателей повысит его роль в прогнозировании допустимых пределов содержания в воздушной среде опасных для здоровья химических ингредиентов.

Для атмосферного воздуха населенных мест существующий принцип нормирования предусматривает установление двух типов ПДК - максимально-разовых и среднесуточных (ПДК м .р и ПДК С . С , соответственно ). Для первой из этих величин Кротов предложил уравнения простой линейной регрессии, позволяющие на основании знания порогов обонятельного ощущения, светочувствительности глаза и биоэлектрической активности коры головного мозга рассчиты­вать ориентировочные значения ПДКм.р атмосферных загрязнений:

lg ПДК м.р.= 0.96 lg х1- 0.51

lg ПДК м.р.= 0.93 lg х2- 0.45

lg ПДК м.р.= 0.971 lg х3- 0.23

где XI - порог обоняния для наиболее чувствительных людей, мг м 3 ; Х2 - порог световой чувствительности глаза, мг м; х3 - порог действия на биоэлектрическую активность коры головного мозга, мг м.

Данные, полученные при сопоставлении наиболее чувствительного из порогов, позволили вывести суммирующее уравнение

lg ПДК.М.Р lg Х4 -0,21,

где х4 - пороговые данные по наиболее чувствительному рефлектор­ному тесту, мг м 3 .

Среднесуточная ПДК атмосферных загрязнений предусматривает такие концентрации загрязняющих веществ, которые безвредны даже при их круглосуточном вдыхании с воздухом. Для расчета ПДК С. С малотоксичных веществ с выраженным рефлекторным действием можно использовать простое линейное уравнение, где в качестве переменной величины использован порог обонятельного ощущениях:

lgПДКс,с = 0,86lgx- 0,79.

Полученные по этой формуле величины ПДКс.с хорошо совпадают с узаконенными, установленными экспериментально.

Спыну и Иванова, сопоставив ПДКр.з и ПДК С. С для тридцати токсичных веществ, главным образом пестицидов, предложили формулу:

1g ПДКсc = 0,88 1g ПДКр.з - 2,16

с достаточно высоким коэффициентом корреляции +0,69).

Приведенные выше уравнения могут быть использованы для предварительной оценки токсичности химического загрязнения ат­мосферы.

Для обеспечения охраны воздушной среды установлена еще одна нормативная величина, характеризующая объем вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу отдельными источниками загрязнения - предельно допустимый выброс (ПДВ).

ПДВ - это объем (количество) загрязняющего вещества, выбрасываемого отдельным источником за единицу времени, превышение которого ведет к превышению ПДК в среде, окружающей источник загрязнения, и, как следствие, к неблагоприятным последствиям в окружающей среде и риску для здоровья людей.

ПДВ рассчитывают по методам, разработанным Госкомгидрометом и стандартизованным ГОСТ 17.2.3-02-78. При его установлении для каждого предприятия принимается во внимание перспектива развития промышленного производства в этом районе, расположение уже действующих предприятий и жилой застройки, географические и климатические условия местности, расположение санитарно-защитных и рекреационных зон.

Если в воздухе города концентрации вредных веществ превышают ПДК, а их выбросы по причинам объективного характера не могут быть в данный момент снижены до уровня ПДВ, в городе может быть введено поэтапное снижение выбросов вредных веществ действующими предприятиями до значений, обеспечивающих ПДК вредных веществ, или до полного прекращения выбросов. На каждом этапе до обеспечения величин ПДВ устанавливают так называемые временно согласованные выбросы (ВСВ) по аналогии с предп­риятиями, близкими по мощности и типу производства, с наиболее прогрессивной технологией.

За состоянием воздуха в стране наблюдает общегосударственная служба. В 1979 г. измерение содержания вредных примесей в атмосфере осуществлялось более чем в 350 городах, в 1983 г. - в 450. Качество воздуха регламентируется Санитарными нормами (СН 245 - 71), которые содержат ПДКм.р и ПДКс.с.

Наряду с ПДК для контроля за промышленными выбросами пользуются рядом дополнительных характеристик, в том числе ДОК (до­пустимое остаточное количество),ОБУВ (ориентировочный без­опасный уровень воздействия),ОДК (ориентировочная допустимая концентрация).

Экологическое нормирование качества атмосферного воздуха. Основным критерием качества воздуха является предельно допустимая концентрация примесей в атмосфере (ПДК). ПДК примесей в атмосфере – максимальная концентрация примесей, отнесенная к определенному периоду осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении длительного времени не оказывает вредного воздействия на человека и окружающую среду. Комитетом Всемирной организации здравоохранения установлены 4 уровня загрязнения воздуха: 1) отсутствие влияния на живые организмы; 2) раздражение; 3) хронические заболевания; 4) острые заболевания. При установлении ПДК принимают самый низкий уровень загрязнения. Для его определения используют высококачественные тесты, позволяющие определить минимальные воздействия токсических веществ на организм человека при кратковременном их воздействии.

Минздрав периодически утверждает предельно допустимые нормы вредных веществ в атмосферном воздухе, в которых выделяются 2 типа ПДК – максимально разовая (ПДК м.р) и среднесуточная (ПДК с.с). Первая из них относится к 20 – 30 минутному интервалу времени и определяет степень кратковременного воздействия примеси на организм человека; вторая – допустимую степень загрязнения воздуха в течение длительного времени. В зависимости от токсичности выделяет 4 класса опасности примесей: 1 – чрезвычайно опасные; 2 – высокоопасные; 3 – умеренно опасные; 4 – малоопасные.

Таблица 1. Предельно допустимые концентрации (ПДК) наиболее часто встречающиеся загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Требования предъявляемые к качеству воздуха, содержатся в разработанных государственных стандартах по контролю качества воздуха населенных пунктов (ГОСТ 17.2.3.01 – 77), а также по выбросу вредных веществ автомобилями, тракторами и т.д (ГОСТ 17.2.1. 02 –76).