Предельно допустимые концентрации

Для оценки уровня загрязнения объектов окружающей среды наиболее значимым и часто используемым является норматив ПДК (предельно допустимая концентрация).

ПДК химического соединения – это такая его концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни прямо или опосредованно через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб не возникает соматических (телесных) или психических заболеваний (в том числе скрытых и временно компенсированных) или изменения состояния здоровья, выходящего за пределы приспособительных физиологических реакций, обнаруживаемых современными методами исследования сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

При обосновании ПДК необходим комплексный учет различных признаков (критериев, показателей) вредного действия химических веществ: органолептического, общесанитарного, санитарно-токсикологического и др. Установление ПДК производится по лимитирующему признаку вредности.

Лимитирующий признак вредности – это один из признаков вредности химических загрязнений атмосферного воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов, определяющий преимущественное неблагоприятное действие и характеризующийся наименьшей величиной эффективной (т.е. вызывающей определенный эффект) или неэффективной концентрации.

В основе установления предельно допустимых концентраций вредных веществ в объектах окружающей человека среды или допустимого уровня в питьевой воде и продуктах питания лежит концепция порогового действия веществ. Установление ориентировочных значений ПДК основано на предварительной токсикологической оценке вещества, содержащей следующие его количественные характеристики: структурную химическую формулу, сведения о физико-химических свойствах (насыщающей концентрации С₂₀, коэффициентах распределения вода-воздух l и масло-вода К), о среднелетальных дозах LD₅₀ и концентрациях LC₅₀, об отношениях , , , кот-е дают представление о реальной опасности отравления.

Для установления величины безопасного гигиенического регламента (ПДК) необходимо уменьшение заведомо токсичной концентрации. Это уменьшение характеризуется коэффициентом запаса, который устанавливается для каждого вещества с учетом количественных и качественных особенностей его действия и определяется отношением минимально действующей концентрации в хроническом опыте к ПДК. Обоснование величины коэффициента запаса основывается на следующих положениях. Коэффициент запаса должен увеличиваться:

- с увеличением абсолютной токсичности;

- с увеличением КВИО;

- с уменьшением зоны острого действия;

- с увеличением кумулятивных свойств (коэффициента кумуляции, зоны хронического действия, зоны биологического действия);

- при значительных различиях в видовой чувствительности подопытных животных;

- при выраженном кожно-резорбтивном действии (газов и паров).

Численно коэффициент запаса принимается не менее 3 и не более 20. При развитии необратимых процессов коэффициент запаса должен быть увеличен.

Полученные таким образом величины ПДК утверждаются в законодательном порядке. Однако вследствие приблизительного характера определения величины ПДК могут изменяться по мере получения новых данных о токсичности уже регламентированного вредного вещества или близких ему веществ по химической формуле и физико-химическим свойствам соединений.

Поскольку используемые для определения значений ПДК величины токсичности для одного и того же вещества в зависимости от пути проникновения в организм различны, выделяют следующие виды нормативов:

- ПДК_р.з – предельно допустимая концентрация поллютанта в воздухе рабочей зоны (рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих), мг/м³;

- ПДК_с.с – предельно допустимая концентрация поллютанта среднесуточная в воздухе населенных мест, мг/м³;

- ПДК_м.р – предельно допустимая концентрация поллютанта максимальная разовая в воздухе населенных мест, мг/м³;

- ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень максимального разового воздействия химического вещества в воздухе населенных мест, мг/м³;

- ПДВ_водн – предельно допустимая концентрация загрязнителей в различных типах водоемов хозяйственно-питьевого (ПДК_х.п), культурно-бытового (ПДК_к.б), рыбохозяйственного (ПДК_р.х) назначения, мг/дм³;

- ПДК_п – предельно допустимая концентрация загрязнителей в почве, мг/кг массы почвы.

Необходимость раздельного нормирования поллютантов в воздушной среде населенных мест и рабочей зоны определяется условиями восприятия вредных веществ людьми: на предприятиях в течение рабочего дня (ограниченного времени) загрязненным воздухом дышат здоровые, прошедшие медицинское освидетельствование люди, а в населенных пунктах круглосуточно дышат таким воздухом взрослые и дети, пожилые и больные люди. Поэтому ПДК_р.з > ПДК_м.р > ПДК_с.с .

При одновременном присутствии в объектах окружающей человека среды нескольких вредных веществ (с концентрацией С₁, С₂, ¼, С_i) однонаправленного действия при комбинированном воздействии на организм их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать 1:

.

В том случае, если вещества обладают синергетическим эффектом, в приведенную расчетную формулу вводят коэффициенты, характеризующие степень усиления токсичности веществ при их комбинированном воздействии:

.

Например, при совместном присутствии монооксида углерода и диоксида азота проявляется синергетический эффект. При этом нормативным показателем качества окружающей среды будет величина, рассчитанная по формуле

,

где коэффициенты 3 и 1,5 характеризуют степень усиления токсичности CO и NO₂ при их комбинированном воздействии.