Загрязнения воздуха: иммиссии, допустимые значения, аэрозоли.

Загрязнение воздуха происходит, если одно или несколько веществ, или их смесей находятся в воздухе атмосферы в таких количествах и столь долго, что становятся вредными для человека, животных, растений и собственности, либо способствуют нанесению вреда, либо могут безмерно повлиять на здоровье и благосостояние (Всемирная организация охраны здоровья, ВООЗ). К естественным загрязнителям воздуха относят цветочную пыльцу, вызывающую аллергии, терпены хвойных деревьев, которые в теплых райнах земли вызывают смог вследствие фотохимические реакций, а также пыль и газовые выбросы вулканов.

Вещества загрязнители воздуха — это газообразные, жидкие или твердые вещества, которые изменяют естественный состав атмосферы.

Газы — это агрегатное состояние вещества, в котором при нормальных условиях (комнатная температура, давление — 1013 гПА) его частицы не связаны или слабо связаны силами взаимодействия. Газы сжижаются только при очень низких температурах, например, диоксид углерода (СО2), диоксид серы (SO2), озон (O3).

Таблица. Вредные выбросы в различных зонах, т/ км2.

 

SO2

NO

NO2

Озон

среднегодовое

значение

максимум

в году

среднегодовое

значение

максимум

в году

среднегодовое

значение

максимум

в году

среднегодовое

значение

максимум

в году

Атмосфера без влияния человека

0,5

0,2

1

100

Области чистого воздуха

5

100

1

5

30

80

180

Сельские районы

20

300

2

10

80

Густонаселенные районы

70

1000

40

800

40

400

30

300

Центральные районы городов с высокой нагрузкой

140

1500

50

1200

80

800

30

400

Пар — это газ, конденсирующийся при нормальных условиях, например водяной пар. Туман, дым и пыль — это мелкодисперсные частички вещества диаметром 0,01 — 100 mkm, распределенные в воздухе (аэрозоли).

Размер частиц аэрозолей

Рисунок. Размер частиц аэрозолей.

Туман образуется из капелек жидкости различного размера. Если они меньше 10 мкм, их называют английским словом mist (мелкодисперсный туман), если они большего размера — словом log (густой туман). Понятие смог (Smog) состоит из двух англ. слов smoke (курить) и log (туман). Дым — это смесь мельчайших частичек твердых и коллоидных веществ с капельками жидкости.

Пыль возникает при измельчении твердых веществ до 10 — 100 мкм, т. е. почти до коллоидных частиц.

Потенциал воздействия пыли зависит от размера частиц (проникание в легкие), физическая (адсорбционная способность по отношению к другим веществам) и химических свойств.

Измерение концентрации взвешенных частиц в густонаселенных районах показывают, что 50 — 90% из них — это опасная мелкодисперсная пыль. Выбросы (эмиссия) — это выбросы веществ из данной установки в атмосферу. Поскольку они легко распространяются в атмосфере (трансмиссия), то, оседая и нанося вред, имеют здесь меньшую концентрацию, чем загрязненность воздуха, измеряемая на месте их непосредственного воздействия (иммиссия). Концентрация выбросов измеряется возле их источника и приводится в мг/м3 (количество) или г/ч (продолжительность). Эти единицы измерения пригодны и для иммиссии, измеряемой на уровне 1,5 м от пола или растительного покрова ив 1,5 м от строений.

В 1974 г. отменен Федеральный закон о защите окружающей среды от вредного действия (ПДК); с 1964 г. существует Технологическое руководство относительно показателей загрязнения (ТА Lult), которое с 1974 г. содержит показатели вредного действия (ПДК) 10 веществ и показатели загрязнения (ПДВ — предельно допустимых выбросов) более чем 200 веществ и групп веществ в виде частиц пыли и газа.

С целью ограничения выбросов вредных веществ были введены показатели предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ и предельно допустимых концентраций вредного действия (ПДКВД).

Показатели ПДК определяют предельно допустимое количество выбросов около источника вредных веществ с учетом возможностей очистки отработанных газов. Показатели ПДК вредного действия учитывают прежде всего токсичное воздействие субстанций на живые существа. Поскольку отравляющее воздействие веществ зависит также от времени их воздействия, дополнительно измеряются значения ПДК — суточная (длительное воздействие) и ПДКр — единоразовая (кратковременное воздействие).

Таблица. Сравнение значений ПДВ, ПДКрз, ПДК, мг / м3.

 

ПДВ

ПДКрз

ПДКк

ПДКд

Оксид углерода

100

55

Оксиды азота из твердого топлива

720 - 900

9

2

1

Оксиды азота из жидкого топлива

450

Диоксид серы

15

0,75

0,5

Хлор (газ)

1,5

1,5

0,3

Кратковременное воздействие в течение суток не должно превышать трехразового по 15 минут. Т. к. человеческий организм обладает относительной сопротивляемостью и в больших городах может быть подвержен нагрузкам на рабочем месте, которые превышают допустимые значения ПДК, были утверждены предельно допустимые концентрации на рабочем месте — ПДК рабочей зоны (ПДК|м). Они должны гарантировать отсутствие опознаваемых нарушений жизнедеятельности при ежедневном воздействии в течение 8 ч и 40 ч еженедельно на протяжении многих лет. Биологические показатели допусков рабочих веществ (БПД) учитывают впитывающую способность поверхностей, а также обмен веществ и способность человеческого организма к обмену веществ и их выведению при специфических условиях труда.

За биологический период полураспада поглощенное загрязняющее вещество распадается или выводится половина его массы.

Понятие ограничения пределов основывается на так называемых критериях качества воздуха и данных, собранных опытным путем и путем наблюдений, которые в развитых странах оцениваются по-разному.

Таблица. Международное сравнение граничных концентраций нейротоксичных веществ, мг / м3.

Вещество или название группы

ФРГ

Бывший СССР

США

 

ПДКрз

ПДК

БПД

Акриламид

0,3

0,2

0,3

Карбарил

5

1

5

Сероуглерод

30

1

30

Хлороформ — Канцерогенные

50

50

Динитрокрезол

0,2

0,05

0,2

Этилендихлорид

790

790

Сероводород

15

10

14

Малатион

15

0,5

10

Метиловый спирт

260

5

260

Метиленхлорид

360

50

350

Паратион

0,1

0,05

0,1

Фенол

19

0,3

19

1,1,2,2- Тетрахлорэтан — Канцерогенные

7

Тетрахлорэтилен

345

10

335

Толуол

750

50

375

1,1,1-Трихлорэтан

1080

20

1900

Трихлорэтилен — Канцерогенные

260

10

270

Ксилол

440

50

435

Законы и этические принципы запрещают эксперименты на людях. Информация, полученная в результате экспериментов на животных, заставляет учитывать пределы безопасности при установлении граничных значений нагрузки д\я нормальной жизнедеятельности человека.

Потенциальная опасность не может быть учтена в полной мере с помощью допустимых концентраций, определяемых по времени действия и степени вредности веществ, путем их суммирования или возведения в степень. Взаимосвязь между воздействием рабочих веществ и заболеванием, например раком, силикозом, наследственными изменениями, часто может быть выявлена лишь через десятилетия, а при oпpeдeлённых обстоятельствах — только у последующих поколений.

Поделиться:
Добавить комментарий