4.1. Раздельное нормирование загрязняющих веществ в

воздухе

Процесс гигиенического нормирования сталкивается с существенными затруднениями организационного, технического, физиологического характера.

Мы знаем, что экологическая ниша человека (как совокупность его требований к режимам различных факторов) неизменна, где бы он ни находился. Это означает, что условие СПДК должно соблюдаться в любых местах пребывания человека: на работе, дома, на отдыхе. Очевидно, что содержание примесей в воздухе рабочего помещения неизбежно больше, чем на площадке предприятия, и тем более – за ее пределами, т.е. в населенных пунктах, куда примеси доходят в той или иной мере рассеянными. В этих условиях нереально иметь одинаковые ПДК для того или иного загрязняющего вещества (см. схему выбросов и их рассеивания).

Поэтому разработаны так называемые принципы раздельного нормирования загрязняющих веществ. Это значит, что для каждого вредного вещества устанавливаются несколько максимальных разовых ПДК в воздушной среде: как минимум две. В частности, одно значение ПДК устанавливается в воздухе рабочей зоны (ПДК_р.з.), под которой понимают пространство в 2 м от пола, где находятся места постоянного или временного пребывания работающих, другое – в атмосфере воздуха населенного пункта (ПДК_а.в.).

ПДК_р.з. – это концентрация, которая при ежедневной, кроме выходных дней, работе в течение 8 ч. или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 41 ч. в неделю в течение всего рабочего стажа, не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Как видим, при нормировании загрязняющих веществ учитывается экспозиция, т.е. время пребывания людей в зоне загрязнения, что связано с возможностью хронических и острых отравлений. На территории предприятия содержание примесей в воздухе принимается равным 0,3 от ПДК_р.з.. Снижение нормы содержания примесей на территории предприятия в три раза по сравнению с ПДК_р.з. вызывается тем, что воздух

территории предприятия используется для вентиляции производственных

помещений, где концентрация примесей периодически может быть весьма высокой, т.е. превышать ПДК_р.з.. Поэтому приточный воздух, используемый для проветривания рабочих помещений, должен быть менее загрязненным.

Для помещений ЭВМ и компьютеров в ряде случаев ПДК_р.з. устанавливается не из гигиенических, а из технических соображений и бывает на порядок более жесткой, чем ПДК для таких же веществ в других цехах. В этих случаях соблюдение требования о том, что в местах воздухозабора и на заводской площадке загрязнение воздуха не должно превышать 30% ПДК_р.з, также может не учитываться, т.к. соблюдение технических требований по чистоте воздуха в помещении, где расположена ЭВМ, может быть достигнуто более экономным способом – очисткой небольшого количества воздуха, которое обычно требуется для таких помещений.

ПДК_а.в. – это максимальная концентрация примеси, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного влияния, включая отделенные последствия, и на окружающую среду в целом.

Как видим, разница в определениях существенная: ПДК_р.з. безвредна только для ограниченного пребывания человека в загрязненной зоне (8 часов и только в течение рабочего стажа), в то время как ПДК_а.в. – не должна лимитировать состояние организма в течение всей жизни человека при неограниченном по времени вдыхании загрязненного вещества.

Таким образом, необходимость раздельного нормирования загрязненных веществ определяется известным законом толерантности: на предприятии в течение рабочего дня загрязненным воздухом дышат практически здоровые, прошедшие необходимое медицинское освидетельствование работники, а в населенных пунктах – круглосуточно находятся не только взрослые, но и дети, пожилые люди, беременные и кормящие женщины, люди, страдающие заболеваниями сердечно-сосудистой, дыхательной системы. Например, в жилом районе не допускается ощущение посторонних запахов во избежание дискомфорта, а в рабочей зоне требуется не нанести ущерб здоровью за время пребывания трудящихся на работе. Поэтому всегда ПДК_р.з.>ПДК_а.в.. Так, среднесуточная ПДК для H₂S установлена равной 0,008 мг/м³ с двукратным запасом исходя из того, что наиболее чувствительные люди ощущают запах H₂S уже при 0,016 мг/м³, а для рабочей зоны ПДК равна 10 мг/м³. При такой концентрации запах ощущается, но вреда организму (в течение рабочего дня) не наносит. Для SО₂ ПДК_р.з.=10 мг/м³, а ПДК_а.в.=0,5 мг/м³.

Величины ПДК для наиболее распространенных загрязнителей атмосферного воздуха приведены в приложении 1.

Учитывая большую разницу между ПДК для жилых районов и ПДК_р.з., при наличии на заводе мероприятий, необходимых для соблюдения ПДК в жилой зоне, в большинстве случаев автоматически обеспечивается соблюдение приземных концентраций на заводской территории менее 30% от ПДК_р.з..

В случае тех веществ, для которых ПДК_р.з. довольно жесткие (например, по Cr⁺⁶ 0,0015 мг/м³ м.р. и с.с.), может возникнуть ситуация, когда ПДК в жилой зоне соблюдается, а приземные концентрации на заводской территории (при том же количестве выбросов от источника, при котором проводилась проверка для жилой зоны) в 30% от ПДК_р.з. не укладываются. Аналогичное явление наблюдается, если выбросы поступают через низкие трубы, находящиеся в зоне аэродинамической тени при расположении источника на значительном расстоянии от жилого района. В перечисленных случаях целесообразна дополнительная проверка соблюдения требуемой чистоты воздуха на заводской площадке.

Очень важным является процесс установления ПДК. В 1964г. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) рекомендовано различать четыре уровня опасности загрязнения воздуха: отсутствие влияния, раздражение, хронические заболевания и острые заболевания. К первому уровню относятся случаи, когда еще не обнаруживается никакого прямого или косвенного воздействия загрязнения на человека.

В Украине при установлении ПДК принимается первый, самый низкий из указанных ВОЗ уровней. Для его определения используются высокочувствительные тесты, такие, как изменение биопотенциалов головного мозга, позволяющие обнаружить минимальные воздействия токсических веществ на организм человека при кратковременном их вдыхании. Кроме того, для определения хронического (длительного) воздействия токсических веществ проводятся эксперименты на животных в специальных камерах с применением физиологических, биохимических, иммунобиологических и др. тестов, а также используются материалы эпидемиологических исследований заболеваний населения. К полученным лабораторным данным о пороге воздействия в ряде случаев вводятся дополнительно коэффициенты запаса, значительно снижающие эти пороги (иногда в 100 раз).

ПДК устанавливается на основании экспериментов на подопытных животных, что требует достаточно длительного времени. На первом этапе установления ПДК определяются основные токсикометрические характеристики исследуемых веществ, но фактически установленные в результате экспериментов нормативы считаются временно допустимыми концентрациями (ВДК). На втором этапе эти исследования продолжаются и носят проверочный характер, а на третьем этапе осуществляются клинико-статистические исследования работающих в течение 3-х лет для проверки правильности полученных в экспериментах на животных значений. Только после второго этапа полученные нормативы могут быть утверждены в качестве ПДК.

Действия некоторых веществ настолько характерно, что позволяет даже без приборов судить о наступлении опасных признаков. Например, сернокислотное загрязнение атмосферы ощущается в виде кислого привкуса во рту, а при более высоких концентрациях вызывает слезотечение, сильный кашель, удушье. Индикатором избытка SO₂в воздухе могут быть и хвойные деревья (особенно – голубые ели). Они погибают первыми.

Очень сильно раздражает слизистые оболочки диоксид азота: при его контакте с влагой в организме образуются азотистая и азотная кислоты. Кислоты разъедают стенки альвеол легких, и сыворотка крови начинает поступать в полость легких. Если своевременно не перекрыть доступ жидкости в альвеолы, то отек легких может привести к смерти. Диоксид азота сильно повреждает растения и способствует развитию хлороза. Вредное действие диоксида азота усиливается в присутствии диоксида серы.

Оксид азота не раздражает дыхательные пути, и поэтому человек может его не почувствовать. При вдыхании NO образует с гемоглобином крови метгемоглобин, который препятствует процессу переноса кислорода в организме.

Действие озона на организм подобно действию NO₂, и также вызывает отек легких. Озон значительно токсичнее оксидов азота при действии на растительность, вызывая появление серебристой пятнистости листьев. Угнетение роста растений, вызванное озоном, усиливается в присутствии небольших концентраций диоксида серы.

Особо опасное действие на живые организмы оказывает 3,4-бензпирен – полициклический ароматический углеводород, который поступает в атмосферу при горении и сухой перегонке топлива. БП – один из наиболее сильных канцерогенов, вызывающих раковые заболевания, особенно органов дыхания. Появление БП вероятно во всех случаях, когда органическое топливо сгорает не полностью: от работы двигателей (при взлете современного самолета в атмосферу поступает 2…10 мг БП; плохо отрегулированный двигатель внутреннего сгорания может дать и больше) до тления сигарет, металлургических, литейных, нефтеперерабатывающих и коксохимических производств.

ПДК устанавливаются для среднестатического человека (правда, с некоторым запасом). Но ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при более низких концентрациях вредных веществ, чем ПДК. Доказано, что степень воздействия вредных веществ на организм человека во многом связана с количеством выкуриваемых сигарет в день, а значит, и с поступлением в организм СО, никотина, формальдегида, ПАУ, диоксинов и нитрозоаминов. Обычный фильтр сигареты задерживает лишь 5…10% канцерогенных ПАУ и тератогенов (веществ, поражающих генный аппарат человека). Именно курение способствует аккумулированию в крови соединений свинца из выбросов карбюраторных двигателей, работающих на этилированном бензине. Проведенные обследования показали, что у курильщиков, выкуривающих 12…16 сигарет в день, рак легких встречается в 15…20 раз чаще, чем у некурящих, живущих в тех же условиях. Рак легких у курящих женщин превалирует над заболеванием раком молочной железы Средняя продолжительность жизни курящих уменьшается при этом на 5…7 лет. Цитологические исследования показали, что курение (даже не интенсивное) может вызвать стерильность мужчин и женщин (отсутствие способности к оплодотворению). Кроме того, рождение детей с весом ниже обычного (в среднем на 200г) у курящих женщин наблюдается в два раза чаще, чем у некурящих, а мертворождаемость на 64% выше. Дети курящих матерей болеют в 3,5 раза чаще и отстают в физическом и умственном развитии.