ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ – это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

В атмосферу поступает множество примесей от различных промышленных производств и автотранспорта. Для контроля их содержания в воздухе нужны вполне определенные стандартизированные экологические нормативы, поэтому и было введено понятие о предельно допустимой концентрации. Величины ПДК для воздуха измеряются в мг/м3. Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.

Предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Предельные концентрации для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Для воздуха различают максимальную разовую дозу и среднесуточную.

В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. Для чрезвычайно опасных веществ (пары ртути, сероводород, хлор) ПДК в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,1 мг/м3. Если ПДК составляет более 10 мг/м3, то вещество считается малоопасным. К таким веществам относят, например, аммиак.

ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако ослабленные болезнью и другими факторами люди могут почувствовать себя дискомфортно при концентрациях вредных веществ, меньших ПДК. Это, например, относится к заядлым курильщикам.

Величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ в ряде стран существенно различаются. Так, ПДК сероводорода в атмосферном воздухе при 24-часовом воздействии в Испании составляет 0,004 мг/м3, а в Венгрии – 0,15 мг/м3 (в России – 0,008 мг/м3).

В нашей стране нормативы предельно допустимой концентрации разрабатываются и утверждаются органами санитарно-эпидемиологической службы и государственными органами в области охраны окружающей среды. Нормативы качества окружающей среды являются едиными для всей территории РФ. С учетом природноклиматических особенностей, а также повышенной социальной ценности отдельных территорий для них могут быть установлены нормативы предельно допустимой концентрации, отражающие особые условия.

При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений их концентраций к ПДК не должна превышать единицу, однако это выполняется далеко не всегда. По некоторым оценкам, 67% населения России живут в регионах, где содержание вредных веществ в воздухе выше установленной предельно допустимой концентрации. В 2000 содержание вредных веществ в атмосфере в 40 городах с суммарным населением около 23 млн. человек время от времени превышало предельно допустимую концентрацию более чем в десять раз.

Уровни воздействия ТЭЦ в Москве.

При оценке опасности загрязнения в качестве образца сравнения служат исследования, проводимые в биосферных заповедниках. А вот в крупных городах природная среда далека от идеальной. Так, по содержанию вредных веществ Москву-реку в пределах города считают «грязной рекой» и «очень грязной рекой». На выходе Москвы-реки из Москвы содержание нефтепродуктов в 20 раз больше предельно допустимых концентраций, железа – в 5 раз, фосфатов – в 6 раз, меди – в 40 раз, аммонийного азота – в 10 раз. Содержание серебра, цинка, висмута, ванадия, никеля, бора, ртути и мышьяка в донных отложениях Москвы-реки превышает норму в 10–100 раз. Тяжелые металлы и другие ядовитые вещества из воды попадают в почву (например, при половодьях), растения, рыбу, сельскохозяйственную продукцию, питьевую воду, как в Москве, так и ниже по ее течению в Подмосковье.

Химические методы оценки качества окружающей среды очень важны, однако они не дают прямой информации о биологической опасности загрязняющих веществ – это задача биологических методов. Предельно допустимые концентрации являются определенными нормами щадящего воздействия загрязняющих веществ на здоровье человека и природную среду.

Химия и общество . Пер. с англ. – М., Мир, 1995
Хабарова Е.И., Панова С.А. Экология в таблицах . Справочное пособие. М., Дрофа, 1999
Человек и среда его обитания . Хрестоматия. Под ред. Г.В.Лисичкина и Н.Н.Чернова. М., Мир, 2003

Основная задача систем общеобменной вентиляции заводов и фабрик – поддерживать воздух рабочей зоны в надлежащем состоянии. Ведь во время разных технологических процессов происходит выделение различных вредных веществ (иначе - вредностей). Достигнув определенной концентрации в воздушной среде помещения, они могут нанести непоправимый вред здоровью людей. В данной статье будут рассмотрены вопросы, связанные с определением величины этой концентрации и способах ее понижения.

Параметры воздуха рабочей зоны

Для начала определимся, что представляет собой рабочая зона. По сути, это пространство в производственном цехе, где находятся люди, выполняющие работу на временной или постоянной основе.

Размер этого пространства по высоте определяет нормативная документация – 2 м от промышленного пола или настила площадки. Также нормируются все параметры воздуха, с которым контактируют и дышат люди, а именно:

• температура;
• влажность;
• скорость;
• содержание вредных веществ.

Чтобы перечисленные свойства среды укладывались в установленные пределы, внутри промышленных зданий организовывается интенсивный воздухообмен. Его схема рассчитывается и разрабатывается так, чтобы очищенная и доведенная до нужной температуры воздушная смесь направлялась в рабочую зону с определенной скоростью. Другая задача вентиляции – удалять из нее разные вредные соединения, образующиеся во время технологических процессов. Эту задачу мы и рассмотрим подробнее.

Вредными считаются те вещества, что при воздействии на здоровье человека способны вызвать заболевания или травмы. Также принимаются в расчет различные отклонения, могущие возникнуть в последующие годы у самого человека либо его потомков. Все эти проблемы могут проявиться у людей в том случае, когда содержание вредностей в пространстве рабочей зоны слишком велико, больше чем предельно допустимые концентрации (ПДК). Выражаются они массой вредного или опасного вещества в мг, отнесенной к 1 м3 воздушной среды.

Примечание. Для каждого типа вредных химических соединений установлено свое значение ПДК. В Российской Федерации данные величины регламентируются стандартом ГН 2.2.5.1313-03. В нем же дана разбивка веществ по классам опасности и особенностям воздействия на человеческий организм.

Кстати сказать, запыленность тоже относится к этой категории загрязнения воздушной среды, так что ее количество в рабочей зоне ограничивается предельно допустимыми концентрациями. Дело в том, что пыль – это мельчайшие частицы различных веществ, взвешенные в воздухе. В гигиеническом нормативе четко указано, какое максимальное количество пыли того или иного химического вещества допускается в 1 м3 воздушной среды помещения.

Санитарно-гигиенические требования

Согласно действующему ГОСТу для выяснения реальной запыленности и загазованности рабочей зоны помещения или цеха периодически выполняются мероприятия производственного контроля. Существует установленный регламент, согласно которому проводятся замеры концентрации в определенных местах. Последовательность проверки следующая:

• составляется список веществ, выделяющихся во время технологического процесса на каждом участке;
• определяются места проведения контроля, обычно поблизости от источников выделения вредностей;
• используя газоанализаторы, проводят замеры запыленности и концентрации всех веществ из списка. Взять нужно 3 пробы на протяжении рабочей смены;
• производится анализ результатов проб путем сравнения их значений с ПДК;
• для тех мест рабочей зоны, где наблюдается повышенная концентрация того или иного вещества, разрабатываются мероприятия по ее снижению.

Изложенные в ГОСТе санитарно-гигиенические требования регламентируют периодичность таких проверок. Она зависит от класса опасности, к которому отнесены вещества из составленного списка. Для удобства периодичность контроля параметров среды представлены в таблице:

Чтобы удельная масса опасного загрязнителя не превысила ПДК в воздухе рабочей зоны, необходимо принять меры. Тут есть 2 пути: проведение мероприятий по уменьшению выделений от источников либо оптимизация работы общеобменной вентиляции. Обычно идут вторым путем, устанавливая дополнительные вытяжные зонты или панели, одновременно обеспечивая увеличение подачи приточного воздуха.

В данное время многие предприятия проводят у себя реконструкцию, внедряя новые технологии и меняя порядок проведения процессов. При этом изменяется и состав вредных веществ, влияющих на загрязнение рабочей зоны. Получается, что старые вентиляционные системы не смогут обеспечить соблюдение санитарно-гигиенических требований, необходимо разрабатывать и монтировать новые.

Но как это сделать, если еще не установлено новое оборудование и выбросы загрязнителей невозможно измерить газоанализатором? Ответ на этот вопрос мы дадим в следующем разделе.

Удаление вредных веществ

Чтобы концентрация вредных соединений или пыли была не больше ПДК, необходимо подавать определенное количество свежего воздуха извне. В то же время нужно организовать вытяжку такого же объема воздушной смеси для удаления загрязнителей. СНиП 41-01-2003 предлагает рассчитывать объем притока следующим образом:

L = Mв / (yпом – yп)

В этом выражении:

• L – объем свежего воздуха, м3/ч;
• Mв – массовый расход вещества, что выделяется от источника за единицу времени, мг/ч;
• yпом – его концентрация в объёме всего помещения, мг/м3;
• yп – удельная масса этого загрязнителя в уличном воздухе, мг/м3.

Примечание. По этой же формуле производится расчет не только для вредных, но и для горючих газов, таких как метан или водород. Их концентрация в воздухе рабочей зоны не должна достигать взрывоопасной.

Исходные данные для выполнения расчетов должны предоставить инженеры – технологи, чьей задачей является проработка всего процесса. Концентрацию того или иного вещества в окружающей воздушной среде можно узнать, обратившись в местную санитарно-эпидемиологическую службу. Вычисления ведут по каждому виду химических соединений и пыли отдельно, принимая в конце наибольший результат. По нему и проектируют новую вентиляционную систему.

Другое дело, когда в рабочей зоне присутствует несколько вредных веществ, влияющих на организм человека однонаправленно. Даже когда их содержание не превышает ПДК по отдельности, то эти соединения могут нанести большой ущерб здоровью людей, действуя на них вместе и одновременно. Приведем несколько примеров подобных веществ:

• сероуглерод и сероводород;
• соединения азота и оксид углерода;
• соляная кислота и формальдегид;
• ангидрид серный и сернистый.

Заключение

Значения предельно допустимых концентраций для различных веществ, выделяющиеся в рабочей зоне, играют важную роль при расчетах и проектировании производственных зданий. Чтобы создать работающим в них людям комфортные и безопасные условия, надо учесть все факторы, в том числе и образующиеся вредности. Знание нормативов ПДК позволяет обеспечить все гигиенические требования еще на стадии разработки проекта.

Пример расчета вентиляции для производственных помещений Промышленная вентиляция производственных помещений
Система газового пожаротушения: модули, установка, монтаж

Вменяет работодателю обязанность по обеспечению безопасности работников, а именно условий их трудовой деятельности. Одним из инструментов предприятия при выполнении данных требований является такой показатель, как предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Данное ограничение представляет собой ориентир для работодателя в вопросах минимизации воздействия на работников неблагоприятных факторов производства.

Что такое ПДК вредных веществ

В большинстве случаев негативное воздействие на работников производственных факторов осуществляется посредством вдыхания работником воздуха, содержащего токсичные вещества, которые используются на производстве.

Возможность неблагоприятного влияния на работника данных веществ определяется их концентрацией в воздухе рабочей зоны. В целях исключения негативных последствий для здоровья работающего в отношении большинства из них установлены предельно допустимые концентрации.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это максимальное содержание в воздухе токсичных веществ, которое в условиях работы на протяжении 8 часов каждый день (кроме выходных) в течение всего периода работы не может вызвать у работника заболевания или отклонения в здоровье его потомства, в том числе в будущем. Значения ПДК устанавливаются в нормативных актах в мг/м .

Под рабочей зоной в данном случае понимаются 2 метра пространства от пола.

Виды вредных веществ

Всего в перечень нормируемых веществ, способных причинить вред здоровью работника, входит более 850 наименований.

По степени опасности все вредные вещества разделены на четыре класса:

1) чрезвычайно опасные — мг/м (ртуть, свинец);

2) высокоопасные — 0,1 - 1,0 мг/м (хлор, серная кислота);

3) умеренно опасные — 1,0 - 10,0 мг/м (спирт метиловый);

4) малоопасные — >10,0 мг/м (аммиак, ацетон).

По типу воздействия вредные вещества классифицируют на:

• раздражающие (аммиак, хлор);
• удушающие (оксид углерода);
• наркотические (ацетон);
• соматические (мышьяк, свинец).

Как измеряется содержание вредных веществ

На предприятии в обязательном порядке должен осуществляться контроль за концентрацией вредных веществ в воздухе. Данная обязанность возлагается на лиц, обеспечивающих охрану труда в организации.

На производствах, в которых используются вредные вещества 1 класса, контроль производится непрерывно при помощи самопишущих приборов, которые сигнализируют в случае превышения ПДК. В остальных случаях измерение проводится путем отбора проб воздуха и их анализа. Пробы берутся в зоне дыхания работника до 0,5 м от его лица не менее пяти раз в течение смены.

В случае, если в воздухе рабочей зоны присутствуют одновременно несколько вредных веществ однонаправленного действия, в сумме отношения концентраций каждого не должны быть больше 1.

На практике отслеживается тенденция, согласно которой ПДК вредных веществ периодически пересматриваются, притом в сторону ужесточения. Основанием для этого являются научные исследования воздействия данных веществ на организм человека. Так, ПДК бензола снизилась с двадцати мг/м в 1968 г. до пяти в наши дни.

Перед предприятиями, применяющими вредные вещества, бесспорно должна стоять задача минимизировать, а лучше всего исключить контакт работника с негативными производственными факторами, в том числе в виде вредных веществ во вдыхаемом воздухе, для чего необходимо разрабатывать и внедрять новые технологии, проводить соответствующие мероприятия.

Современная экологическая ситуация в российских городах и регионах напрямую зависит от качества воздуха в атмосфере. В таких условиях значительно вырастает значимость квалифицированной экспертизы – если уровень содержания некоторых токсичных веществ превысит свои ПДК, воздух станет просто опасным для жизнедеятельности.

Для проверки качества атмосферного воздуха необходимо определить его состав и степень его загрязненности, которая не должна превышать нормы установленных законом предельно допустимых концентраций (ПДК). Специалисты НП «Федерация Судебных Экспертов» готовы провести эффективную и квалифицированную экспертизу для оценки качества воздуха с помощью высокотехнологичного оборудования и точных, проверенных временем методов исследования.

Существуют определенные стандарты качества, по которым и определяется степень загрязненности атмосферного воздуха. К этим стандартам относятся и различных токсичных веществ, которые определяют пороговый уровень угрозы для жизни и здоровья человека.

Определение ПДК

Под термином ПДК специалисты, оценивающие уровень загрязненности воздуха, называют показатель предельно допустимой концентрации, за который взят пороговый уровень содержания вредного вещества. Для каждого токсичного вещества имеется точно рассчитанный показатель ПДК, который четко указывается в соответствующих нормативных документах.

При оценке степени загрязненности воздуха дифференцируют два вида ПДК:

• среднесуточная ПДК, которая вычисляется по максимальному показателю концентрации токсичного вещества, которая не приносит вреда и негативных последствий организму человека на протяжении суток и более длительного времени;
• разовый показатель максимальной ПДК, за которую берется пороговый уровень содержания токсичного вещества, при котором кратковременное (до 20 минут) воздействие на человека не приносит вреда его здоровью и жизни.

Источником нормативных юридических документов, определяющих уровень ПДК для тех или иных токсичных веществ, являются санитарные органы российского Минздрава. Установленные ныне показатели ПДК, по мере исследований ученых и получения новых данных, могут изменяться в сторону ужесточения существующих нормативов. К примеру, если в 60-х года прошлого века ПДК бензола считалось 20 мг/м3, то в настоящее время за уровень ПДК бензола взяты 5 мг/м3.

Загрязняющие вещества в атмосфере

Основным источником загрязнения воздуха является техногенная деятельность человечества. Именно негативное антропогенное воздействие вызвало появление в атмосфере самых различных загрязняющих веществ. К примеру, только в выхлопных газах автомобилей имеется около 200 химических соединений, ряд из которых при превышении ПДК являются очень вредными.

Все вредные примеси и газы, загрязняющие воздух, можно разделить на следующие группы (критерий выбора – негативное воздействие на здоровье человека):

• удушающие (сероводород, оксиды углерода и др.);
• раздражающие (аммиак, хлор, гидриды хлора и т.п.);
• соматические вещества, вызывающие сбои в нормальной деятельности организма (бензол, свинец, мышьяк, метиловый спирт и т.д.);
• наркотические (ацетилен, азот под давлением, четыреххлористый углерод, ацетон).

Практически все вещества из этих четырех групп являются продуктами индустриальной деятельности человечества. Например, при экспертизе качества атмосферы часто встречается бензопирен в воздухе, пдк которого бывают превышены порой в несколько десятков раз.

Бензопирен образуется в результате сгорания различных видов углеводородного топлива. В городах и регионах, где имеются крупные объекты нефтехимической и металлургической индустрии, содержание бензапирена в воздухе может превышать установленные ПДК в 15-20 раз.

Бензопирен опасен и тем, что он является относительно устойчивым химическим соединением. Связываясь с атмосферными частичками пыли, он выпадает с осадками в грунт, а оттуда – в грунтовые воды, водоемы и растения. Именно поэтому важно производить регулярный мониторинг нормы ПДК в воздухе, который позволит своевременно выявлять случаи превышения ПДК опасных загрязняющих веществ, в том числе, и бензопирена.

Еще один пример опасных загрязняющих веществ – двуокись азота, которую иногда называют бурым газом. При больших концентрациях двуокись азота становится видимой в воздухе, выделяясь красновато-бурым оттенком.

При значительном превышении ПДК бурый газ оказывает сильное негативное воздействие на дыхательную систему человека. Особенно опасен он для людей с тяжелыми бронхитами, астмой и эмфиземой легких.

Двуокись азота, пдк в атмосферном воздухе которой зачастую бывает сильно превышенной, так же является продуктом техногенной деятельности человека. Основными путями попадания двуокиси азота в атмосферу являются следующие:

• выхлопные газы городского автотранспорта (55% от всех видов выброса оксидов азота в атмосферу);
• деятельность объектов теплоэнергетики, вырабатывающих электричество за счет сжигания различных видов углеводородного топлива (28%);
• деятельность крупнейших заводов, комбинатов металлургической и нефтехимической промышленности (14%);
• отходы бытовой деятельности человека (отопление жилых домов за счет угля или солярки, сжигание мусора на перерабатывающих комбинатах) и жизнедеятельности бактерий (окисление азотистых соединений в почве).

Необходимо регулярно проводить экспертизу воздуха, чтобы контролировать уровень содержания в атмосфере бензапирена, двуокиси азота и многих других загрязняющих веществ. НП «Федерация Судебных Экспертов» предлагает частным и юридическим лицам услуги по экологической экспертизе и выявлению нормы ПДК в воздухе токсичных веществ. В исследованиях используется современное высокоточное и технологичной оборудование, что служит гарантией качества предлагаемых нами услуг.

Что такое ПДК (предельно допустимая концентрация)?

Стоимость экспертизы

Дополнительные услуги:

ТРЕБОВАНИЯ К ВОЗДУХУ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Определение вредных веществ, образующихся при горении природного газа:

При горении газа происходят реакции, при которых образуются вредные вещества, а так же продукты неполного сгорания.

Для определения вредных веществ образующихся при горении природного газа необходимо воспользоваться:

• Списком природных газов и компонентов продуктов его горения в соответствии с ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки»
• Списком вредных веществ, указанных в ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» описанным в пункте 2.

В результате сравнения ГОСТов получится Таблица вредных веществ – продуктов горения природного газа:

Таблица 1. Вредные вещества, образующиеся при сгорании природного газа

Примечание 1.

a) Периодичность контроля устанавливается в зависимости от класса опасности вредного вещества:

I класс - не реже 1 раза в 10 дней,

II класс - не реже 1 раза в месяц,

Ш и IV классыв - не реже 1 раза в квартал.

b) Если в графе "Величина ПДК" приведены две величины, то это означает, что в числителе максимальная, а в знаменателе – среднесменная ПДК.

c) Условные обозначения:

п - пары и/или газы;

О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе;

К - канцерогены;

d) Миллионная доля ppm - единица измерения концентрации, и других относительных величин, миллионная доля аналогична по смыслу проценту или промилле. Обозначается сокращением (англ. Parts per million).

3.3.10. Для оценки состояния воздушной среды в ЗС ГО необходимо руководствоваться следующим:

температура воздуха от 0 до +30 °С, концентрация двуокиси углерода - до 3 %, кислорода - до 17 %, окиси углерода - до 30 мг/м. куб. являются допустимыми и не требуют проведения дополнительных мероприятий;

температура воздуха - +31 - 33 °С, концентрация двуокиси углерода - 4 %, кислорода - 16 %, окиси углерода - 50 - 70 мг/м. куб. требуют ограничения физических нагрузок укрываемых и усиления медицинского наблюдения за их состоянием.

3.3.11. Параметры основных факторов воздушной среды, опасные для дальнейшего пребывания людей в ЗС ГО:

температура воздуха - +34 °С и выше;

концентрация двуокиси углерода - 5 % и более;

При достижении такого уровня одного или нескольких факторов требуется принять все возможные меры по улучшению воздушной среды или решать вопрос о выводе людей из сооружения.

6.4.3. В ЗС ГО, после их заполнения укрываемыми, подлежат контролю три группы параметров:

параметры газового состава воздуха;

параметры микроклимата;

параметры инженерно-технического оборудования.

Значения этих параметров приведены в таблице .

Места замеров в ЗС ГО выбираются с учетом особенностей планировочных решений помещений и таким образом, чтобы исключить влияние на результаты замеров локальных изменений этих параметров.

Места замеров (контроля) и количество точек измерения в зависимости от геометрии и площади ЗС ГО приведены в таблице .

Таблица 4

Перечень параметров, контролируемых в ЗС ГО

Большая Медицинская Энциклопедия

Воздух

Чистый атмосферный воздух, освобожденный от водяных паров, имеет следующий состав по объему (в %): кислорода (0 2)-20,94, азота (N)-78,09, аргона (Аг)-0,94 и углекислоты (С0 2)-0,03.