Нормирование примесей в атмосферном воздухе

Реферат

Для предупреждения загрязнения воздушного бассейна в РФ в законодательном порядке установлены предельно допустимые нормы (ПДК) вредных веществ в атмосфере (мг/м3 ).

Предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ в атмосферном воздухе (ПДК) — эго такая концентрация загрязнителя в атмосферном воздухе, которая не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного действия, не вызывает патологических изменений или заболеваний.

Выше, в параграфе 3.1, мы уже говорили о том, что характер и степень выраженности нарушений в организме при воздействии на него химического вещества обусловлены концентрацией (дозой) этого вещества и временем действия. Очевидно, что если речь идет о воздействии загрязнителя на человека на территории предприятия, то максимальное время будет ограничено, в соответствии с Трудовым кодексом РФ, 8-часовым рабочим днем или 40-часовой рабочей неделей. За границей территории предприятия, в зоне жилой застройки, максимальное время воздействия химического вещества может составлять 24 часа в сутки. Кроме того, необходимо учитывать, что на предприятии воздействию загрязнителя подвергаются люди, прошедшие медкомиссию и допущенные к работе, т. е. здоровые. В зоне жилой застройки могут находиться люди с ослабленным иммунитетом, пожилые люди, дети и беременные женщины, т. е. лица, наиболее чувствительные к воздействию яда. Поэтому ПДК загрязнителей в атмосфере, установленная для предприятия, как правило, значительно выше, чем ПДК загрязнителей атмосферного воздуха, контролируемая в зоне жилой застройки.

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, устанавливаются два норматива: максимальная разовая ПДК (ПДК мр ) и среднесуточная ПДК (ПДК ).

Среднесуточная ПДК — это ПДК, которая устанавливается с целью предупреждения общетоксического, канцерогенного и мутагенного влияния вещества на организм человека.

Максимальная разовая ПДК — это ПДК, которая устанавливается для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, изменение биоэлектрической активности головного мозга, световой чувствительности глаз и др.) при кратковременном воздействии атмосферных загрязнений (до 20 мин).

Максимально разовая ПДК является основной характеристикой опасности вредного вещества. Наибольшая концентрация каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы С не должна превышать максимально разовой НДК:

20 стр., 9792 слов

Оценка риска здоровью человека при воздействии химических веществ ...

... вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду и здоровье человека. Химические загрязнители ... концентрации атмосферного озона продолжаются. Проведение мероприятий, предупреждающих попадание загрязняющих веществ в ... центров. В крупных городах и промышленных центрах воздух, наряду ...

ПДК р;1 — ПДК рабочей зоны; ПДК.Ш — ПДК атмосферного воздуха Для оценки загрязнения воздуха на территориях курортов, мест массового отдыха населения используется 0,8 ПДК атмосферных загрязнений.

С целью защиты зон, на которых расположены жилые массивы, и селитебных территорий от воздействия загрязняющих веществ, поступающих в атмосферу вместе с промышленными выбросами, требуется отделять предприятия свободными территориями — санитарно-защитными зонами.

Санитарно-защитные зоны (СЗЗ) — территории определенной протяженности и ширины, располагающиеся между предприятиями и источниками загрязнения и границами зон жилой застройки. Протяженность СЗЗ устанавливается таким образом, чтобы содержание вредных примесей в атмосферном воздухе снижалось путем рассеивания до безопасных уровней на границе СЗЗ.

Каждому предприятию в соответствии со степенью его опасности присваивается определенный класс опасности, и в зависимости от класса устанавливается нормативная ширина СЗЗ. Минимальная протяженность СЗЗ для предприятий 1 класса составляет 1000 м, II класса — 500 м, III класса — 300 м, IV класса — 100 м, V класса — 50 м.

Эффект однонаправленного действия. В атмосферном воздухе, как правило, находится несколько загрязнителей, которые могут обладать однонаправленным действием. Например, при наличии в воздухе соединений азота и углеводородов, под воздействием солнечного света могут образовываться фотооксиданты, токсичность которых в несколько раз выше, чем у исходных компонентов [14, «https:// «].

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным действием (суммацией), их безразмерная суммарная концентрация должна удовлетворять условию.

где Сх , Сп — фактические концентрации вредных веществ в воздухе в одной и той же точке местности, мг/м3 ; ПДКф ПДК» — максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе атмосферы, мг/м3 .

Эффектом однонаправленного действия обладают следующие вещества:

  • диоксид азота + диоксид серы;
  • диоксид серы + аэрозоль серной кислоты;
  • диоксид серы + сероводород;
  • диоксид серы + оксид серы + аммиак + оксиды азота;
  • диоксид серы + диоксид азота + фенол + оксид углерода и др.

Концентрации химических веществ принципиально подразделяются на объемные Cv и массовые Ст .

Объемные концентрации Cv представляют собой отношение объема, занимаемого данным веществом, к объему всей газовой пробы. Поэтому с помощью объемных концентраций описывается содержание только газообразных продуктов сгорания, например NOx , SOx , СОх и др. Объемные концентрации Cv могут измеряться в объемных процентах (% об.) или в миллионных долях (ppm).

Единица измерения 1 ppm {part per million — пропромилле) представляет собой одну миллионную часть объема:

Важным преимуществом измерения содержания газовых компонентов в объемных концентрациях заключается в том, что последние не зависят от давления и температуры среды и, следовательно, расчетные или опытные результаты газового анализа, выраженные в объемных процентах или миллионных долях, не требуют приведения к каким-либо заданным условиям по температуре и давлению.

Массовые концентрации Ст характеризуют количество (массу) данного вещества в одном кубическом метре продуктов сгорания (промышленного выброса).

С их помощью оценивается содержание в продуктах сгорания как твердых (например, бенз (а)пирен), так и газообразных компонентов. Для выражения массовых концентраций используются единицы «грамм на кубический метр» (г/м3 ) или «миллиграмм на кубический метр» (мг/м3 ).

Очевидно, что, в отличие от объемной, массовая концентрация зависит от давления и температуры среды. Поэтому массовую концентрацию приводят в пересчете на нормальные условия (0°С, р0 = 760 мм рт. ст. = = 101,3 кПа), для чего используется следующее выражение:

где С» п — массовая концентрация, полученная опытным путем при температуре Зг (°С) и давлении рг газовой пробы.

С учетом температуры и давления рг газовой пробы перед газоанализатором (последнее приравнивается к фактическому атмосферному давлению) связь между объемными (ppm) и массовыми (г/м3 ) концентрациями устанавливается следующим соотношением [5]:

где k, — коэффициент пересчета;

  • где М, — молекулярная масса г-го вещества, г;
  • VM молярный объем /-го вещества, л (в качестве первого приближения за VM . может быть принят объем идеального газа, равный 22,4 л).

Значения коэффициента пересчета k-t для некоторых газообразных веществ и нормальных условий приведены в табл. 3.2 [4].

Таблица 3.2

Значения коэффициента пересчета для газов при нормальных условиях

Вещество.

Молекулярная масса Mj, г.

Молярный объем Ум ,. л.

Коэффициент пересчета /,.

.

о 2

32,0.

22,39.

1,43 •.

10 з.

со.

28,01.

22,4.

1,25 ?

10 з.

со 2

44,01.

22,26.

1,98;

10 3

H 2 S.

34,08.

22,14.

1,54 ?

10 з.

so 2

64,06.

21,89.

2,93 •.

10 3.

NO.

30,01.

22,41.

1,34 •.

10 з.

no 2

46,01.

22,41.

2,05 ?

Ю-з.

Пример 3.1.

Задана объемная концентрация кислорода 20%. Необходимо найти массовую концентрацию кислорода с помощью соответствующего коэффициента пересчета.

Решение. В соответствии с выражением (3.3) найдем объемную концентрацию кислорода в пропромилле:

По табл. 3.2 коэффициент пересчета k,= 1,43

  • 10 3 .

Определим массовую концентрацию по формуле (3.5):