Обоснование и расчеты нормативов качества окружающей среды.

Определение нормативов загрязнения атмосферного воз­духа .

В зависимости от значения ПДКр.з. и других показателей ток­сического действия вредные вещества подразделяются на четыре класса: чрезвычайно опасные, высокоопасные, умеренно опасные и малоопасные.

Для обоснования предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе населенных мест проводят экспе­рименты с точно заданными условиями. Такой подход позволяет обеспечить достаточную точность полученных данных и установить нормативы содержания вредных веществ в атмосферном воздухе, не дожидаясь проявления неблагоприятных последствий для здоровья людей. Экспериментальные исследова­ния осуществляются в два этапа.

ЭТАПЫ

Привлечение добровольцев, исследуется подпороговая концентрация ощущения запаха и иногда раздражающего действия Полученные результаты много­ценных опытов под-вергаются статистичес-кой обработке и ис-пользуются впоследствии для обоснования ПДК м.р.

Изучениие влияния вред-ных веществ при их длительном воздействии

на подопытных животных

Определение временно допустимой концентрации газов и паров органических соединений в воздухе рабочей зоны.

lg ВДКр.з. =0,91 lg ЛК₅₀ + 0,1 + М

где ЛК ₅₀ - летальная (смертельная) концентрация вещества,

вызываю­щая при вдыхании (мышью в течение 2 ч,

крысой в тече­ние 4 ч) гибель 50% подопытных

животных, моль/л;

М - молекулярная масса вещества, моль/л.

Определение временно допустимой концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны для неорганических газов и паров .

lg ВДКр.з. = lg ЛК₅₀ + 0,4 + lg М

При расчете временно допустимых концентраций вредного вещества в атмосферном воздухе основываются на рефлектор­ных порогах, токсикометрических показателях и предельно до­пустимых концентрациях вредных веществ в воздухе рабочей зоны. В этом случае размер ВДКа.в определяется по формуле

lg ВДКа.в.. = 0,62 lg ПДК_р.з. - 1,77

При отсутствии данных о ПДК р.з. показатель ВДКа.в, рассчи­тывается по формуле:

lg ВДКа.в.. = 0,58 lg ЛК_50. - 1,6

Уровень концентрации вредных веществ в атмосфере зави­сит от объема выбросов промышленными предприятиями за­грязняющих веществ.

Основными критериями качества атмосферного воздуха при обосновании ПДВ являются предельно допустимые концентра­ции загрязняющих веществ в воздухе населенных мест. При этом максимальная приземная концентрация вредных веществ, равная концентрации, которая образуется у поверхности земли в результате выброса загрязняющих веществ при неблагопри­ятных метеорологических условиях, не должна превышать ПДКм.р. с учетом фоновой концентрации.

Определение предельно допустимого выброса нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем при фоновой концентрации.

(ПДК - С_ф ) Н^{2 3}V1∆Т

ПДВ = АFmnr

где	Н	-	высота источника выброса над уровнем земли, м;
	V1	-	объем выбрасываемой газовоздушной смеси,м 3 /см,
	∆Т	-	разность между температурой выбрасываемой газовоз душ­ной смеси Тг и температурой окружающего воздуха Т ц;
	А	-	коэффициент, зависящий от температурной страти-фикации атмосферы и определяющий условия горизонтального и вертикального рассеивания атмосферных примесей;
	F	-	коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных примесей в атмосфере;
	m и п	-	коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздуш­ной смеси из устья трубы;
	r	-	коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности на рассеивание примеси.

Источник вредных выбросов, сбросов— объект, производящий эти выбросы и сбросы. На одном предприятии может быть не один, а несколько источников выбросов, сбросов. Поэтому ПДВ устанавливаются не по предприятиям, учреждениям, организациям, а по источникам выбросов, сбросов на основе их инвентаризации.

Под выбросами понимается поступление вещества из соответ­ствующего источника в атмосферу. (ГОСТ 17.2.1.04-77 Охрана природы. Атмосфера. Источники и метеорологические факторы загрязнения. Промышленные выбросы. Термины и определения)];

Сброс — поступление вещества, находящегося в сточных водах, в водный объект (ГОСТ 17.1.1.01-77 Охрана природы Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения)].

Определение предельно допустимого выброса холодной газовоздушной смеси из одиночного источника определяется по формуле:

(ПДК -С_ф ) Н ^4/3 8V₁

ПДВ = А F n r D

Где D - диаметр устья, м.

При расчете показателя ПДВ устанавливают также зону влияния источника выбросов и всего предприятия по каждому загрязняющему веществу. Под зоной влияния понимают зем­ную поверхность с радиусом, где сумма максимальной призем­ной концентрации См, определенной для неблагоприятных ме­теорологических условий, и фоновой концентрации Сф не пре­вышает ПДК м.р.

С_м + С_ф ≤ ПДК м.р.;

Предельно допустимая масса сжигаемого топлива при вы­бросе продуктов его сгорания, рассчитывается по формуле:

ПДК - С_ф 3

ПДТ=3,6 Н² √ М_Т А m n r Vr ∆T ;

где М т - количество вредных веществ, выбрасываемых в

атмосферу при сжигании топлива, г/кг;

Vr - объем газов, выделяющихся при сжигании топлива, м³/кг.

Предельно допустимая масса сжигаемого топлива рассчиты­вается по каждому продукту, образующемуся в результате сго­рания топлива.

Определение нормативов качества воды основывается на регламентировании концентрации вредных веществ в водоемах с помощью следующих основных критериев: влияние на общий санитарный режим водоема, влияние на органолептические свойства воды (окраска, запах, привкус), влияние на здоровье населения. Обоснование ПДКв проводится по одному из трех лимитирующих признаков нормирования на основе экспери­ментальных исследований.

Временно допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов устанавливают на основе регрессионных формул , полученных при анализе экспериментальных данных, при этом в основе лежат различные лимитирующие факторы.

Значение ВДКв определяется по санитарно-токсикологическому лимитирующему показателю по формуле:

lg ВДв=0,61 lg ПДК р.з. - 1

На основе сведений о средних смертельных концентрациях значение ВДКв можно рассчитать по формуле:

lg ВДв,= 1,7 lg ЛК₅₀ - 2,12

Аналогично тому, как для атмосферного воздуха устанавли­вают предельно допустимые выбросы загрязняющих веществ, для вод водоемов определяют предельно допустимый сброс в них вредных веществ. Значения этого норматива для предпри­ятий обосновываются исходя из санитарно-гигиенических тре­бований, предъявляемых к составу и свойствам воды в местах водопользования.

Предельно допустимый сброс загрязняющих веществ опреде­ляется по наибольшим и среднечасовым расходам сточных вод q_ст м/ч, в течение фактического периода сброса этих вод по формуле:

ПДС = q_ст С _СТ;

где Сст — концентрация загрязняющих веществ сточных водах, г/м³;

числовое значение С_СТ принимается не выше ПДК, установ­ленной

для той или иной категории водопользования в мес­те нахождения

предприятия.

Расчет ПДС веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами предприятий, проводят раздельно для взве­шенных веществ, минерального состава (по сухому остатку), хлоридов, сульфидов и др. Кроме того, регламентируют сле­дующие свойства сточных вод, для которых нормативы пре­дельно допустимых сбросов не рассчитываются: плавающие примеси (вещества), запахи, привкусы, температура, реакция на рН, коли-индекс, растворенный кислород.

Регламентирование предельно допустимых концентра­ций вредных веществ в почве существенно отличается от ме­тодики регламентирования поступлений загрязняющих веществ в атмосферный воздух и воду водоемов. Это связано с тем, что непосредственно из почвы вредные вещества в организм чело­века не поступают.

Нормирование предельно допустимых концентраций в почве осуществляется в два этапа. На первом этапе проводят исследо­вания в лабораторных условиях, а на втором — на натуре. Це­лью проводимых исследований является установление:

• допустимой концентрации вредного вещества в почве, га­рантирующей переход его в растения в количестве, не превышающем предельно допустимых концентраций для продуктов питания;

• допустимой концентрации вредного вещества в почве, га­рантирующей переход его в грунтовые воды в количестве, не превышающем предельно допустимых концентраций для вод­ных объектов;

• допустимой концентрации вредного вещества в почве, не влияющей на процессы самоочищения и почвенный микробио­ценоз.

Результаты этих исследований используют при обосновании лимитирующего показателя вредности и ПДКп.

Временно допустимая концентрация вредных веществ в па­хотном слое рассчитывается на базе предельно допустимых концентраций соответствующего пестицида в овощах или пло­довых культурах по формуле:

ВДКп = 1,23+0,48 lg ПДКпр,

где ПДКпр — предельно допустимая концентрация вредных веществ в

продуктах питания, мг/кг.

В том случае, если для овощных или плодовых культур ус­тановлено несколько нормативов, то к расчету принимается минимальное значение. Приведенное выше уравнение дает возможность рассчитывать ВДКп при ПДК≤0,003 мг/кг.

Если после установления предельно допустимой концентра­ции пестицидов в продуктах питания, выявляются отдаленные последствия их действия на организм (канцерогенность, эмбриотоксичность, мутагенность и т.п.), то в расчет вводят ко­эффициенты запаса, учитывающие степень выраженности от­даленных последствий и данные о фактическом загрязнении почвы остаточными количествами пестицидов.