Что такое ПДК? Предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе
ПДК вредных веществ – это допустимое значение загрязняющего химического соединения, содержащегося в почве, воде или воздухе, не влияющее - пагубно прямо или косвенно - на живые организмы. Величины в соответствующих единицах измерения определяют путем токсикологических исследований.
Характеристика ПДК как измерителя
Что такое ПДК в экологическом нормировании? Это основной показатель промышленной экологии, на который ориентируются все производственные предприятия. Величины ПДК веществ выведены и распределены по типу химического строения и токсикологического воздействия на живые организмы. Созданы ГОСТы, соблюдение которых является обязательным.
В зависимости от среды, в которой находятся вредные вещества, ПДК измеряется в:
- мг/дм3 – для измерения в гидросфере;
- мг/м3 – для измерений в атмосфере и воздухе рабочего пространства;
- мг/кг – для определения показателя в грунте.
При выведении значения ПДК учитывается пагубное воздействие не только на человека, но и на все живые организмы в целом. Соблюдение установленных норм позволяет сохранить всю экосистему, а не отдельные виды животного и растительного мира.
Классификация
ПДК вредных веществ, в зависимости от степени воздействия на живые организмы, делят на 4 группы опасности:
- I класс – чрезвычайно опасно.
- II класс – очень опасно.
- III класс – опасно.
- IV класс – умеренно опасно.
В зависимости от принадлежности загрязняющего вещества к группам опасности, изменяется его ПДК и время пребывания в среде живых организмов в присутствии химических соединений.
Разновидности ПДК
В зависимости от критериев оценки окружающей среды, выведены несколько значений ПДК.
Для промышленных зон выделяют:
- ПДКр.з. – используется для оценки санитарного состояния атмосферы рабочей зоны. Рабочая зона – это пространство, в котором находятся работники при выполнении задания, включающее в себя 2 метра над уровнем площадки. Коэффициент выражает количество загрязнителя в воздухе, не вызывающее никаких отклонений в здоровье человека на протяжении нескольких десятков лет.
- ПДКп.п. – выделяется на промышленных предприятиях или на отдельной площадке. Обычно за величину принимают значение 0.3 ПДКр.з.
Для городской зоны существуют другие нормативы экологического состояния атмосферы, которое определяется следующими коэффициентами:
- ПДКн.п. – общее допустимое значение загрязнителя в атмосфере населенного пункта. Отдельно выделяют коэффициенты среднесуточного и максимально разового загрязнения окружающей среды.
- ПДКм.р. – количество загрязнителя в атмосфере городской зоны в максимальном выражении, которое допустимо для разового вдыхания. Коэффициент вычисляют таким образом, чтобы вещество не вызывало реакции на химические раздражители при кратковременном воздействии (не более 20 минут).
- ПДКс.с. – регулирует количество вредных веществ в концентрации, которая не оказывает пагубного влияния на здоровье человека при условии круглосуточного вдыхания.
Следует понимать, что такое ПДК рабочего и городского пространства. ПДКр.з. рассчитывают исходя из следующих исходных данных:
- в загрязненной среде находятся взрослые люди с крепким здоровьем;
- время пребывания ограничено должностной инструкцией и обычно не превышает 8 часов.
Вредные вещества в атмосфере населенного пункта оказывают влияние на каждого жителя: взрослого или ребенка, больного или здорового, при этом оно круглосуточно и непрерывно на протяжении всей жизни. Вследствие этого для одних и тех же загрязняющих веществ могут быть определены значительно отличающиеся друг от друга значения предельно допустимых концентраций. Обычно коэффициент ПДК веществ в воздухе рабочей зоны намного выше ПДКн.п.
Определения значений ПДК в воде и почве
Что такое ПДК водоемов? Это установленный стандарт концентрации загрязнителя, приходящегося на 1 л воды. Значения коэффициента определяются отдельно для каждого типа водоема. Различают воды рыбно-хозяйственного, питьевого и бытового назначения.
Определение ПДК загрязнителей в грунте - самая сложная задача. Расчет производится на основании свойств почвы и химической природы вредных веществ. Показатели всегда различаются, и табличных значений для каждого загрязняющего соединения не вывели.
Распределение ПДК по характеру воздействия
Что такое ПДК химических соединений, если каждое вещество может действовать по-разному?
Для систематизированной классификации вредных химикатов выделяют несколько групп по характерным признакам воздействия на живой организм, в частности человека:
- общетоксичные;
- раздражающие;
- сенсибилизаторы;
- канцерогены;
- мутагены;
- влияющие на репродуктивное здоровье.
Каждой из групп присущи специфические признаки отравления, сроки действия и выведенные ПДК.
Загрязнители с общетоксическим действием
Общие токсины вызывают сильное отравление организма в целом. Наиболее явные нарушения заметны со стороны нервной системы человека: возникают судороги, расстройства сознания, паралич. К группе веществ общих токсинов относят ароматические углеводороды и их нитро- и амидопроизводные, органические соединения с фосфором, хлором, а также некоторые неорганические вещества.
Наиболее распространены из них:
- мышьяк и его соединения;
- бензол, толуол, анилин, ксилол;
- дихлорэтан;
- Hg;
- Pb;
- оксид углерода (IV).
Заражение многими из веществ происходит не только на производстве, но и в быту.
ПДК в атмосферном воздухе общетоксичных веществ
Рассмотрим показатели среднесуточного и разового ПДК в воздухе городской и рабочей зоны. Для удобства и наглядности информацию подаем в виде таблицы.
| Вещество | Класс опасности | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | ПДКрз, мг/м3 | Оказываемое воздействие |
| Ксилол | Третий | 0.19 | 0.18 | 50 | Поражает сердечно-сосудистую систему, печень, почки, кожу |
| Бензол | Второй | 0.09 | 1.5 | 15/5 | Вызывает нарушения нервной системы, функций костного мозга, проявляет канцерогенные свойства |
| Толуол | Третий | 0.59 | 0.058 | 50 | Вызывает нарушения нервной и сердечно-сосудистой систем |
| Свинец и его соединения | Первый | 0.00029 | – | 0.009–0.45 | Пагубно влияет на ЦНС, сердце, печень, вызывает эндокринные нарушения, нередки смертельные случаи отравления. Относится к общетоксичным веществам, а также канцерогенам и мутагенам. |
| Нитробензол | Четвертый | 0.004 | 0.2 | 3 | Воздействует на кровь и печень |
| Ртуть и ее соединения | Первый | 0.00029 | – | 0.19–0.48 | Пагубно влияет на нервную, иммунную и пищеварительную системы |
| Дихлорэтан | Второй | 1 | 3 | 10 | Разрушает печень, почки, является наркотическим веществом |
Среднесуточная концентрация вредных веществ подразумевает взаимодействие с организмом человека на протяжении нескольких лет без развития каких-либо последствий.
Действие раздражающих химических веществ
Химические соединения поражают кожу, слизистые оболочки и дыхательные пути. Чаще всего в роли раздражающих веществ выступают галогены и оксиды азота и серы.
| Вещество | Класс опасности | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | ПДКрз, мг/м3 | Оказываемое воздействие |
| Хлор | Второй | 0.29 | 0.09 | 0.95 | Раздражает слизистую глаз и дыхательные пути, вдыхание больших доз приводит к отеку легких |
| Двуокись азота | Второй | 0.04 | 0.085 | 2 | Вызывает хронические заболевания легких |
| Сероводород | Второй | – | 0.008 | 10 | Вызывает нарушения нервной и дыхательной систем, часто приводит к смерти |
| Серы диоксид | Третий | 0.48 | 0.49 | 10 | Раздражает легкие, провоцирует развитие астмы, отеков носоглотки |
Длительное вдыхание губительных паров приводит к серьезным нарушениям дыхания, интоксикации и смерти.
Сенсибилизаторы и их ПДК в атмосфере
Вещества сенсибилизирующего действия вызывают аллергическую реакцию у человека. К распространенным соединениям данной группы относятся альдегиды и гексахлоран.
| Вещество | Класс опасности | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | ПДКрз, мг/м3 |
| Гексахлоран | Первый | 0.029 | 0.029 | 0.09 |
| Формальдегид | Второй | 0.009 | 0.048 | 0.5 |
| Бензальдегид | Третий | – | 0.04 | 5 |
| Альдегид пропионовый | Третий | – | 0.01 | 5 |
| Альдегид кротоновый | Второй | – | 0.024 | 0.5 |
Сенсибилизаторы попадают в атмосферу при сгорании топлива и производственной деятельности. Небольшое количество формальдегида выделяется и в домашних условиях: он содержится во многих строительных и отделочных материалах, мебели.
Канцерогены и мутагены
Наиболее опасная группа химических загрязнителей, влияние которых на организм человека недооценивалось долгое время. Канцерогены и мутагены – сильнодействующие вещества с длительным скрытым периодом действия. К канцерогенам можно отнести асбест, бериллий, бензпирен, ароматические амины. Они провоцируют образование различных злокачественных опухолей.
Мутагены провоцируют изменения генотипа человека, которые передаются потомству. К ним относятся радиоактивные вещества, марганец, свинец, органические перекиси, формальдегид.
| Вещество | Класс опасности | ПДКсс, мг/м3 | ПДКмр, мг/м3 | ПДКрз, мг/м3 |
| Бериллий и его соединения | I | 0.00001 | – | 0.001 |
| Формальдегид | II | 0.009 | 0.0049 | 0.48 |
| Бензпирен | I | 0.000001 | – | 0.00015 |
| Пыль асбестовая | I | 0.059 (частиц на 1 мл воздуха) | – | 2–6 |
| Анилин | II | 0.029 | 0.045 | 0.09 |
| Диметиламинобензол | II | – | 0.0055 | 3 |
| Азиридин | I | 0.0005 | 0.0009 | 0.02 |
| Марганец и его соединения | II | 0.0009 | 0.009 | 0.045–0.28 |
| Гидроперекись кумола | II | – | 0.007 | 1 |
Многие мутагенные вещества дополнительно влияют и на репродуктивное здоровье, к ним относятся: бензол и любые его производные, свинец, сурьма, марганец, ядохимикаты, хлоропрен и другие.