В чем заключается гигиеническое нормирование атмосферных загрязнений
Гигиеническое нормирование вредных факторов в атмосферном воздухе. Виды ПДК. Признаки вредного действия.
Главным вопросом проблемы охраны атмосферного воздуха является гигиеническое нормирование атмосферных загрязнений, которое состоит в научном обосновании ПДК вредных веществ в воздухе. Учитывая разную степень влияния вредных веществ на организм В.А. Рязанов (1961) сформулировал методологические основы гигиенического нормирования и критерии вредности атмосферных загрязнений.
Критерии оценки действия малых концентраций атмосферных загрязнений на организм следующие:
1. Допускается, что может быть определена такая концентрация того или иного вредного вещества в атмосферном воздухе, которая не действует на человека прямо или косвенно, а также не окажет вредного или неблагоприятного действия, не снизит работоспособности, не повлияет на самочувствие и настроение;
2. Привыкание к вредным веществам должно рассматриваться как неблагоприятный момент и доказательством недопустимости изучаемой концентрации;
3. Недопустимыми являются такие концентрации вредных веществ, которые неблагоприятно влияют на растительность, климат территории, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения.
Виды ПДК.С учетом этих критериев, на этапе обоснования ПДК проводят токсикологические исследования химического загрязнителя. При этом устанавливают максимальную разовую ПДК веществ в случае кратковременного действия атмосферных загрязнений, а также среднесуточную ПДК, которая состоит из целой серии проб.
Максимально разовая ПДК вредного вещества в воздухе населенных мест не должна вызывать в организме человека рефлекторных, в том числе субсенсорных, реакций.
Среднесуточная ПДК вредного вещества в воздухе населенных мест не должна оказывать на человека прямого или непрямого вредного влияния в условиях неопределенно длительного вдыхания на протяжении целого дня (суток).
Исследования ПДК начинают с установления пороговой концентрации запаха. При этом изучают наличие запаховых оттенков (существует балльная система оценки запаха). Затем изучают степень раздражающего действия вещества, а также рефлекторные реакции, возникающие в ответ на кратковременное вдыхание загрязнителя, в частности реакции мозга по данным электроэнцефалографии.
Основой же для установления ПДК служат эксперименты на животных, во время проведения которых изучают резорбтивное действие вещества, включая общетоксический, канцерогенный, мутагенный и другие влияния в условиях суточной экспозиции для экспериментальных животных на протяжении 3-4 месяцев. Результаты исследований на животных переносят на человека путем экстраполяции.
В условиях города на организм человека действует не одно химическое вещество, а огромное количество разных факторов окружающей среды, что обусловливает необходимость изучения комбинированного действия атмосферных загрязнений. Когда на организм действуют несколько вредных химических веществ, расчет их ПДК в воздухе определяют по формуле Аверьянова:
где С1, С2, … Сn — фактические концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе;
ПДК1, ПДК2, …ПДКn — предельно допустимые концентрации этих веществ.
Таким образом, сумма отношений фактических концентраций веществ к их ПДК, определенных при их изолированном действии, не должна превышать 1.
ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе является элементом санитарного законодательства, так как ПДК используют в практике проектирования и санитарного надзора.
Этапы обоснования ПДК вредных веществ в воздухе.По данным Е.Г. Гончарука и соавторов (1995), обоснование ПДК химических веществ в атмосферном воздухе происходит в 6 этапов:
1. Определение характеристик (свойств) изучаемого химического вещества.
2. Определение параметров токсикометрии вещества на экспериментальных животных, т.е.
2.1. определение среднесмертельной концентрации (CL50), которая вызывает гибель 50% животных в опыте вследствие одноразового ингаляционного отравления при экспозиции 2-4 час и наблюдении на протяжении 2 недель;
2.2. определение среднесмертельной дозы (DL50), вызывающей гибель 50% лабораторных животных при введении вещества в желудок и дальнейшем наблюдении за веществом и его действием на протяжении 2 недель;
2.3. определение порога острого действия (Lim ac), то есть минимальной концентрации вещества, которая вызывает при одноразовом воздействии на животное на протяжении 2-4 часов вероятные изменения в организме;
2.4.определение зоны острого действия:
3. Изучение рефлекторного действия вещества.
4. Изучение резорбтивного (всасывание химического вещества через кожу и слизистые) действия вещества в условиях продолжительной экспозиции;
5. Расчет ПДК вредных атмосферных загрязнений по резорбтивному действию.
6. Проверка надежности установленной ПДК в природных (натурных) условиях.
Нормирование загрязнений атмосферного воздуха
5 признаков нормирования:
1. Объект защиты – технологическое оборудование или человек.
2. Среда, в которой нормируется загрязняющее вещество.
3. Критерии вредности: появление заболеваний или временно скрытой патологии у человека или его потомства, выход из строя оборудования.
4. Регламентированная временная характеристика: воздействия в течение всей жизни или в течение его рабочего стажа либо в короткий промежуток времени.
5. Цена норматива, то есть последствия, к которым могут привести повышения допустимого уровня.
Принципы гигиенического нормирования:
1. Принцип безвредности гигиенического норматива, основан на том, что при обосновании норматива вредного фактора преимущественное значение имеет его воздействие на организм человека.
2. Принципы порогового действия вредных факторов. Пороговое вредное действие – это такая минимальная концентрация вредной примеси, при воздействии которой в организме возникает скрытая патология либо изменения, выходящие за лимиты приспособительных реакций организма.
3. Зависимость концентрации и времени воздействия.
4. Принцип моделирования вредного действия химических веществ.
5. Принцип комплексного гигиенического нормирования, установлено 56 коэффициентов комбинированного действия, 36 – для бинарных смесей, 20 – для смесей из 3-5 компонентов.
Методологические основы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений включают следующие положения:
1.Допустимой признается только такая концентрация химического вещества в атмосфере, которая не оказывает на человека прямого или вредного косвенного либо неприятного действия, не влияет на самочувствие и работоспособность.
2.Привыкание к вредным веществам, находящимся в атмосферном воздухе, рассматривается как неблагоприятный эффект.
3.Концентрация химических веществ в атмосфере, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения, считается недопустимой.
Под прямым воздействием имеется в виду нанесение организму временного раздражения, вызывающего кашель, головные боли, ощущение запаха, которое наступает при превышении пороговой величины концентрации вещества.
Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на организм человека, ухудшают обычные условия обитания, например, увеличивают число туманных дней, поражают зеленые насаждения.
Необходимо также учитывать, что при одновременном присутствии нескольких вредных соединений, может наблюдаться эффект их однонаправленного (суммированного) действия. В этих случаях суммарная концентрация загрязняющих веществ не должна превышать единицы: 
Применительно к атмосфере различают ПДК: максимальные разовые вредных веществ в воздухе населенных мест (ПДКмр), среднесуточные вредных веществ (ПДКсс), вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКрз). Все они измеряются в (мг/м 3 ) при нормальных условиях (давление 1 атм, температура 0°С). В России ПДК, как правило, соответствует самым низким значениям, которые рекомендованы Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ).
ПДКсс — это концентрация вещества в воздухе населенного пункта, не оказывающая на человека прямого или косвенного негативного влияния при неопределенно долгом круглосуточном вдыхании. Она применяется для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого вредного воздействия вещества при его накоплении в организме человека. При этом имеются в виду среднесуточные концентрации в среднем за год, а не за каждые отдельные сутки.
Для ряда территорий вводят более строгие, чем для населенных мест, нормативы ПДК. Так, в местах размещения крупных санаториев и домов отдыха, зонах отдыха городов они на 20% меньше, чем в жилых районах.
Эксперимент по установлению ПДК химического вещества в атмосферном воздухе состоит из следующих этапов:
1) установление пороговой концентрации по рефлекторному действию химического вещества на организм человека;
2) установление пороговой концентрации по его резорбтивному действию;
3) анализ и обобщение результатов эксперимента по обоснованию ПДК вредного вещества в воздухе.
Результаты изучения рефлекторного действия веществ являются основой для установления ПДК атмосферных загрязнений 30-минутного периода усреднения. Наиболее часто исследуют влияние веществ на обонятельный анализатор. Оно проводится на людях (волонтерах) с целью определения пороговых и недействующих концентраций по ощущению запаха.
1. Изучаются особенности действия вещества и его свойства.
2. Выясняется предварительно характеристика действия вещества. Если вещество гарантировано не резорбтивно (действие токсичных веществ, проявляющееся после всасывания их в кровь), то принимаются решения об эксперименте на людях.
3. Для получения ПДКмр используется группа «волонтеров», которая подбирается из наиболее чувствительных кандидатов.
4. Испытания различных концентраций для определения порога действия вещества.
5. Расчет и обоснование ПДК по величине пороговой концентрации.
Для остальных случаев эксперименты проводятся на животных (если вещества резорбтивны). В этом случае:
1.Выбираются специальные группы животных.
2.В камеры с мышами поступают вещества с различными концентрациями по порядку: мало, больше, еще больше.
3. Эксперимент ведется всю жизнь животного.
4. Определяется пороговая концентрация.
5. На основании смертности вводится лимитирующий показатель на испытуемые вещества.
6. Пересчет показателей на человека.
7. Определение класса опасности и расчет ПДК.
Концентрация вредных веществ в атмосфере зависит от их количества, выбрасываемого всеми источниками загрязнения. Поэтому в 1982г. Совет Министров СССР принял постановление о предельно-допустимых выбросах и вредных физических воздействиях на атмосферу.
При определении ПДВ учитываются:
— характеристика работы источника по выбросу веществ.
— свойства выбрасываемого вредного вещества (коэффициент оседания, ПДК, поведение в атмосфере).
— топографические условия местности (рельеф).
То есть, установление ПДВ производится с применением методов расчета загрязнения атмосферы промышленными выбросами и с учетом перспектив развития предприятия, физико-географических и климатических условий местности, расположения промышленных площадок и участков существующей и проектируемой жилой застройки, санаториев, зон отдыха городов, взаимного расположения промышленных площадок и селитебных территорий.
ПДВ должны устанавливаться для времени года и нагрузки, сочетание которых дает максимальные приземные концентрации, это, как правило, наиболее холодный период года, когда тепловые и электрические нагрузки максимальны.
ПДВ — это максимально возможная для данного источника за единицу времени масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (т/год). Величина ПДВ зависит от местоположения источника по отношению к жилым районам, условий рассеивания загрязнителей, температуры воздуха, рельефа местности и т.д. Поэтому для одинаковых источников загрязнений величины ПДВ могут быть разными и устанавливаются раздельно для каждого из веществ.
Сущность расчета ПДВ состоит в том, чтобы концентрация выбросов примесей от данного источника в совокупности с фоновой концентрацией Сф не создавали приземную концентрацию вредного вещества, превышающую ПДК: С + Сф
Роспотребнадзор (стенд)
Роспотребнадзор (стенд)
Гигиенические требования к атмосферному воздуху населенных мест
Гигиенические требования к атмосферному воздуху населенных мест
Граждане Российской Федерации в соответствии со статьей 8 Закона РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 года № 52-ФЗ имеют право на благоприятную среду обитания, факторы которой не оказывают вредного воздействия на человека.
Одним из таких факторов, оказывающим воздействие на здоровье человека и условия его проживания, является качество атмосферного воздуха, которым он дышит.
Санитарно-эпидемиологическим законодательством установлены гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха.
Предотвращение появления запахов, раздражающего действия и рефлекторных реакций у населения, а также острого влияния атмосферных загрязнений на здоровье в период кратковременных подъемов концентраций обеспечивается соблюдением максимальных разовых ПДК.
Предотвращение неблагоприятного влияния на здоровье населения при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм обеспечивается соблюдением среднесуточных ПДК.
В целях обеспечения качества атмосферного воздуха населенных мест предприятия выполняют природоохранные мероприятия, в числе которых разработка проектов нормативов предельно допустимых выбросов.
При помощи утвержденных расчетных методик устанавливается такое содержание загрязняющих веществ в выбросах предприятия, которое позволит выполнить в жилой застройке гигиенические требования, предъявляемые к качеству атмосферного воздуха: то есть соблюсти те самые максимальные разовые и среднесуточные ПДК. Таким образом, регулируется деятельность любого предприятия в обеспечении им отсутствия вредного воздействия на здоровье населения, проживающего в зоне его влияния.
Предельно допустимые выбросы для различных предприятий устанавливаются территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха при наличии заключения о соответствии их санитарным правилам и нормам.
За соблюдением установленных нормативов предельно допустимых выбросов осуществляется постоянный документационный и лабораторный контроль самим предприятием и контролирующим органом – Управлением Росприроднадзора по Самарской области.
Нормирование загрязнений атмосферного воздуха
Методологические основы гигиенического нормирования атмосферных загрязнений включают следующие положения:
1.Допустимой признается только такая концентрация химического вещества в атмосфере, которая не оказывает на человека прямого или вредного косвенного либо неприятного действия, не влияет на самочувствие и работоспособность.
2.Привыкание к вредным веществам, находящимся в атмосферном воздухе, рассматривается как неблагоприятный эффект.
3.Концентрация химических веществ в атмосфере, которые неблагоприятно действуют на растительность, климат местности, прозрачность атмосферы и бытовые условия жизни населения, считается недопустимой.
Под прямым воздействием имеется в виду нанесение организму временного раздражения, вызывающего кашель, головные боли, ощущение запаха, которое наступает при превышении пороговой величины концентрации вещества.
Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на организм человека, ухудшают обычные условия обитания, например, увеличивают число туманных дней, поражают зеленые насаждения.
Необходимо также учитывать, что при одновременном присутствии нескольких вредных соединений, может наблюдаться эффект их однонаправленного (суммированного) действия. В этих случаях суммарная концентрация загрязняющих веществ не должна превышать единицы:
Применительно к атмосфере различают ПДК: максимальные разовые вредных веществ в воздухе населенных мест (ПДКмр), среднесуточные вредных веществ (ПДКсс), вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДКрз). Все они измеряются в (мг/м 3 ) при нормальных условиях (давление 1 атм, температура 0°С).
ПДКсс — это концентрация вещества в воздухе населенного пункта, не оказывающая на человека прямого или косвенного негативного влияния при неопределенно долгом круглосуточном вдыхании. Она применяется для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого вредного воздействия вещества при его накоплении в организме человека. При этом имеются в виду среднесуточные концентрации в среднем за год, а не за каждые отдельные сутки.
Для ряда территорий вводят более строгие, чем для населенных мест, нормативы ПДК. Так, в местах размещения крупных санаториев и домов отдыха, зонах отдыха городов они на 20% меньше, чем в жилых районах.
ПДКрз — это концентрация вещества в воздухе, не вызывающая у трудящихся, находящихся на рабочем месте по 8 ч пять раз в неделю, заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, как в течение всей трудовой деятельности, так и в отдаленной перспективе. ПДКрз, значительно больше, чем для населенных мест. Это объясняется тем, что на предприятии люди присутствуют лишь часть суток, там не могут находиться дети и пожилые люди.
Концентрация вредных веществ в атмосфере зависит от их количества, выбрасываемого всеми источниками загрязнения. Чтобы эти концентрации не превышали ПДК, для каждого источника загрязнения устанавливают предельно допустимый выброс.
ПДВ — это максимально возможная для данного источника за единицу времени масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (т/год). Величина ПДВ зависит от местоположения источника по отношению к жилым районам, условий рассеивания загрязнителей, температуры воздуха, рельефа местности и т.д. Поэтому для одинаковых источников загрязнений величины ПДВ могут быть разными и устанавливаются раздельно для каждого из веществ.
Сущность расчета ПДВ состоит в том, чтобы концентрация выбросов примесей от данного источника в совокупности с фоновой концентрацией Сф не создавали приземную концентрацию вредного вещества, превышающую ПДК: С + Сф
В чем заключается гигиеническое нормирование атмосферных загрязнений
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПРАВИЛА УСТАНОВЛЕНИЯ НОРМАТИВОВ И КОНТРОЛЯ ВЫБРОСОВ ЗАПАХА В АТМОСФЕРУ
Regulations for establishing environmental standards for odour and performing control of odour emissions
Дата введения 2020-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха» (АО «НИИ Атмосфера»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 «Качество воздуха»
Введение
Рефлекторное воздействие на человека индивидуального вещества, обладающего запахом, учитывается при установлении предельно допустимой концентрации (ПДК) данного вещества. В большинстве случаев запах формируется не отдельным веществом, а сложной смесью веществ, из состава которой часто невозможно выделить конкретные обладающие запахом соединения, большинство из которых не идентифицированы и не имеют ПДК. Кроме того, даже те пахучие соединения в смеси, для которых установлен норматив ПДК, часто присутствуют в атмосферном воздухе в таких незначительных количествах, что при контроле качества атмосферного воздуха превышение ПДК несмотря на наличие отчетливого запаха, как правило, не наблюдается.
Когда запах формируется не индивидуальным веществом, а смесью пахучих веществ неизвестного состава, осуществляют контроль не за выбросами отдельных пахучих веществ, а контролируют запах в целом. Мероприятия по контролю запаха включают самую разнообразную деятельность, в том числе опросы населения, анализ поступающих от населения жалоб, инспекторские проверки и т.д. Однако полную количественную оценку запаха в воздухе или выбросах предприятия могут дать только ольфактометрические исследования запаха, а также последующее моделирование распространения выбросов запаха в атмосфере.
При установлении гигиенических нормативов для индивидуальных веществ, обладающих сильным запахом, учитывают не только их непосредственное влияние на здоровье, но и раздражающее воздействие запаха на психическое состояние человека. Однако ощущение запаха чаще всего создается не одним конкретным веществом, а смесью пахучих веществ переменчивого состава. Выделение из такого рода смеси индивидуальных веществ и их нормирование в большинстве случаев является необычайно трудоемким и нецелесообразным.
Гигиенические нормативы индивидуальных пахучих веществ, а также некоторых смесей пахучих веществ (например, ПДК для летучих компонентов ароматизаторов, применяемых в производстве жевательной резинки, и ПДК для летучих компонентов смеси душистых веществ и эфирных масел, содержащихся в выбросах предприятий парфюмерно-косметической промышленности) установлены с учетом их рефлекторного воздействия на человека и выражены в миллиграммах на кубический метр.
В настоящее время в России в целом отсутствует система нормирования запаха в атмосферном воздухе. При наличии источников, выбрасывающих пахучие вещества, постоянные жалобы населения на неприятный запах вынуждают местные органы власти предпринимать всевозможные меры и, в частности, проводить исследования выбросов предприятий. В то же время подобные исследования при отсутствии нормативной базы в отношении запаха имеют ограниченную область применения и не позволяют природоохранным органам воздействовать на предприятия и требовать проведения мероприятий по снижению выбросов пахучих веществ.
В настоящем стандарте предлагаются некоторые подходы к развитию нормирования запаха, учитывающие как отечественные методы гигиенического нормирования, так и зарубежную практику.
Апробирование на конкретных примерах вышеописанного способа установления ПДК пахучих веществ для определения норматива запаха в атмосферном воздухе (ЕЗ/м ) показало, что использование величины 
, соответствующей 16% обнаружения запаха, приводит к очень низким нормативным значениям концентрации запаха в атмосферном воздухе (менее 1 ЕЗ/м ). Такие низкие нормативы запаха не применяются в других странах, так как являются труднодостижимыми и практически не поддаются контролю. Поэтому для определения норматива запаха целесообразно использовать не 16%, а большее значение, выбор которого будет также зависеть от интенсивности и гедонического тона запаха, а также места расположения и параметров источника выброса запаха.
Аналогично следует устанавливать местные, локальные нормативы запаха, действующие на относительно небольшой территории вблизи предприятия, выбросы пахучих веществ которого негативно воздействуют на население. При установлении нормативного значения помимо учета таких факторов, как плотность населения и значимость предприятия для данного региона, также целесообразно проводить анализ жалоб населения на неприятный запах с учетом метеорологических факторов и результатов рассеивания выбросов. Сопоставляя результаты расчета и места проживания населения, из которых поступает основной поток жалоб, можно определить зону воздействия выбросов запаха на людей и скорректировать рассчитанный норматив запаха таким образом, чтобы уменьшить количество жалоб от населения, проживающего за пределами изолинии нормативной концентрации.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает правила контроля выбросов запаха в атмосферу.
Настоящий стандарт распространяется на методы исследования запаха в выбросах промышленных предприятий и в атмосферном воздухе, требования к измерению концентрации запаха ольфактометрическим способом, оборудование и материалы, используемые в ольфактометрии.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 17.2.3.02-2014 Правила установления допустимых выбросов загрязняющих веществ промышленными предприятиями
ГОСТ 17.2.4.06 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения скорости и расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
ГОСТ 17.2.4.07 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения давления и температуры газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
ГОСТ 17.2.4.08 Охрана природы. Атмосфера. Методы определения влажности газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
ГОСТ ISO 5492 Органолептический анализ. Словарь
ГОСТ ISO 8589 Органолептический анализ. Общее руководство по проектированию лабораторных помещений
ГОСТ ISO 16000-30 Воздух замкнутых помещений. Часть 30. Органолептический анализ воздуха замкнутых помещений
ГОСТ Р 8.736 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения
ГОСТ Р 53701 Руководство по применению ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025 в лабораториях, применяющих органолептический анализ
3 Термины и определения
3.1 европейская единица запаха: Количество пахучего вещества (пахучих веществ), которое(ые), будучи разбавленным(и) 1 м нейтрального газа при стандартных условиях (температура 20°С и давление 101,3 кПа), вызывает физиологический отклик, эквивалентный отклику, вызываемому одной европейской эталонной массой запаха (EROM), разбавленной 1 м нейтрального газа при стандартных условиях.
3.2 европейская эталонная масса запаха; EROM (European Reference Odour Mass): Определенная масса аттестованного стандартного образца.
3.3 единица запаха, ЕЗ/м : Концентрация запаха, которую ощущают 50% испытателей; количество (смеси) одорантов в 1 м пахучего газа (при температуре 20°С и давлении 101,3 кПа) при достижении порога выявления экспертной комиссии.