Промышленной токсикологии
 Скачать 2.49 Mb.
|
|
4.6. ПДК загрязнений для растений Растения–фотосинтетики, открывающие пищевые цепи в экосистемах, как и другие живые организмы, чувствительны к присутствию загрязняющих веществ в окружающей среде. Многочисленные факты снижения продуктивности и гибели древесных, кустарниковых и травянистых растений вследствие загрязнения воздуха хорошо известны. Поэтому нормирование содержания загрязняющих веществ применительно к растениям – важная, трудная и до конца пока не решенная задача. Трудности заключаются в том, что разные виды совместно произрастающих растений в разной степени устойчивы к одним и тем же веществам. Поэтому в экосистеме диапазон общей устойчивости данного трофического уровня достаточно широк. Во-вторых, устойчивость зависит от условий места обитания, т.е. от режимов экологических фактов (например, увлажнения, освещенности, минерального питания). В-третьих, одно и то же растение в разной степени устойчиво к тем или иным веществам в разные периоды своего развития: распускания листьев, бутонизации и цветения, созревания семян. В-четвертых, разные физиологические процессы у растения неодинаково уязвимы для загрязняющих веществ, и необходимо в качестве теста выбирать наиболее демонстративное свойство. Таким наиболее чувствительным к помехам процессом считается фотосинтез, определяющий продукцию экосистемы. Метод определения допустимых норм загрязнений воздуха основан на определении минимальных изменений фотосинтеза у растений. Для этого используются чувствительные биофизические методы определения изменения спонтанного сверхслабого свечения и свободных радикалов в клетках под влиянием низких концентраций газов. Интенсивность фотосинтеза определяют методом электрохемилюминесценции. За предельно допустимую разовую дозу загрязненного воздуха для каждого вида растений принимают концентрацию газа, при которой после 5 мин действия наблюдается уменьшение фотосинтеза более чем на 10%. Допустимые нормы загрязнения воздуха диоксидом серы, аммиаком и формальдегидом для растений определяли по влиянию этих веществ на интенсивность фотосинтеза. Слабые концентрации этих веществ вызывают активацию фотосинтеза как у стойких, так и у чувствительных видов. Степень снижения интенсивности фотосинтеза под влиянием, например, диоксида серы, пропорциональна увеличению концентрации газа в опыте. Стойкие виды растений (клен) обладают пониженной интенсивностью фотосинтеза, а нестойкие (барбарис) – повышенной. Диоксид серы у первых вызывает значительно меньшее снижение фотосинтеза, чем у вторых. Допустимую санитарную норму устанавливают по минимальной концентрации газа, не вызывающей изменения исследуемых показателей через 5мин действия газа. К настоящему времени установлены ПДКм.р. и ПДКс.с. для 12 загрязняющих веществ в воздухе для растений, включая древесные (табл. 4.2). Таблица 4.2– ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе для растений и древесных пород
Характерно, что в большинстве случаев величины ПДК для растений ниже по сравнению с ПДК для человека, что свидетельствует о более высокой чувствительности растений к различным загрязнениям. 4.7. Сравнительный анализ нормативных показателей Украины и зарубежных стран В Украине существует единый список ПДК, распространяющийся на всю территорию страны и охватывающий около 350 соединений и 40 групп веществ, обладающих эффектом суммации. В большинстве стран перечень ПДК более ограничен, чем в Украине. Сравнительные данные о величинах ПДК основных загрязнителей атмосферного воздуха Украины и зарубежных стран приведены в табл. 4.3. Таблица 4.3 – Сравнительные данные о нормативных показателях основных загрязнителей атмосферы Украины и зарубежных стран
Сравнение показывает, что значения ПДКм.р., действующие в разных странах, существенно отличаются. Особенно это относится к ПДК для таких соединений, как диоксид азота, оксид углерода и фенол. Более детальное сравнение с гигиеническими требованиями за рубежом приведено в сопоставлении с японским законодательством, где система нормирования более полная, чем в других странах с развитой промышленностью. В отличие от Украины в Японии на всю территорию страны распространяются ПДК для пяти веществ
Как видно из приведенных данных, среднесуточные ПДК для SO2 и взвешенных веществ в Японии несколько жестче, чем в Украине. Кроме общенациональных норм, каждая префектура устанавливает для 5 веществ свои нормы, действие которых ограничено границей префектуры. 4.8. Нормативы качества воздуха в производственно-хозяйственной сфере Научно обоснованные нормы ПДК в приземном слое атмосферы должны обеспечиваться контролем нормативов для всех источников выбросов – от стационарных до передвижных (транспортных). Производственно-хозяйственные нормативы качества устанавливают требования к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной. Основным нормативом этой группы являются предельно допустимые выбросы (ПДВ), которые устанавливаются для каждого стационарного источника выбросов предприятия. Под выбросами понимается поступление вредных веществ в атмосферу. ПДВ – это максимальные выбросы для данного природопользователя по данному компоненту, которые создают в приземном слое атмосферы концентрацию этого вещества Сі, не превышающую ПДК, с учетом фонового (существующего) загрязнения Сфі, и эффекта суммации веществ однонаправленного действия. Условие их назначения выражается следующим образом:  (4.6)В качестве фоновой концентрации принимается такое значение концентрации, которое превышается не более чем в 5% случаев общего количества наблюдений за последние 5 лет. Концентрацию Сфі принимают по экспериментальным данным центра (или станций) санитарно-эпидемиологического надзора (мг/м3) или получают расчетным методом. Приземную концентрацию Сі (мг/м3) для данного выброса рассчитывают по определенным методикам, учитывая условия рассеивания и массу выбросов Мі в г/с. Та максимальная масса, при которой выполняется условие по ПДК, и будет ПДВі в г/с. В зонах санитарной охраны курортов, местах размещения крупных санаториев и домов отдыха, зонах отдыха городов при использовании соотношения (4.6) следует брать не единицу, а 0,8. С помощью норматива качества ПДВ осуществляется контроль за промышленными и другими выбросами в окружающую среду вредных веществ, микроорганизмов, биологических веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Этот норматив устанавливается с учетом производственных мощностей объекта, данных о наличии мутагенного эффекта и вредных воздействий по каждому источнику загрязнения на основе действующих нормативов ПДК. Именно соблюдение ПДВ обеспечивает нормы ПДК. Нормативы ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу определяются на уровне, при котором выбросы загрязняющих веществ от конкретного и всех других источников в данном районе с учетом перспективы его развития не приведут к превышению нормативов ПДК. Таким образом, используя нормативы ПДК, оценивают экологическое и санитарно-гигиеническое состояние окружающей природной среды. Контроль источников вредного действия, регулирование его поведения выполняют путем применения нормативов ПДВ. Постановление о введении ПДВ было принято в 1978г. Для каждого источника величина ПДВ устанавливается индивидуально в зависимости от местоположения источника по отношению к жилым районам, сочетания выбросов загрязняющих веществ от рассматриваемого источника с выбросами от других источников, влияние условий рассеивания загрязняющих веществ в географическом районе, температуры окружающего воздуха, рельефа местности и других факторов. Поэтому для одинаковых источников выделения загрязняющих веществ величины ПДВ могут быть различными. Величина ПДВ определяется в виде массы выбросов загрязняющего вещества, выделяющегося от источника, но в понятие ПДВ, учитывая индивидуальный характер данного норматива, неотъемлемо входят также параметры источника, характеризующие его местоположения и условия поступления газа в атмосферу (высота и диаметр трубы, температура и объем газа). Для каждого из загрязняющих веществ, содержащихся в дымовых газах (выбросах) источника, величины ПДВ устанавливаются отдельно. Величины ПДВ для источников устанавливаются в г/с. Для удобства дальнейших расчетов по каждому веществу для источника рассчитывается также годовой выброс (т/год). Кроме того, по каждому веществу устанавливается суммарная величина ПДВ в целом для предприятия в тех и других единицах. Суммарная величина ПДВ (г/с) определяется из расчета одновременного максимального сочетания выбросов от источников предприятия за 20-минутный период. В эту сумму включаются те выбросы от источников, по которым производится расчет суммарных приземных концентраций. Величина ПДВ для предприятия (т/год) определяется в виде суммы выбросов от отдельных источников. Не назначаются ПДВ только для веществ, действие которых недостаточно изучено и для которых вместо ПДК временно вводится ориентировочно безопасные уровни воздействия – ОБУВ (до недавнего времени такое положение было с диоксинами). Работу по установлению ПДВ проводит головная организация (имеющая на это лицензию), которая рассматривает планы мероприятий, направленных на снижение загрязнения атмосферы, делает окончательные расчеты загрязнения атмосферы от всех объектов, устанавливает предельные выбросы вредного вещества для каждого предприятия и разрабатывает комплексный план мероприятий снижения загрязнения атмосферы. ПДВ вступают в действие после утверждения уполномоченными организациями, корректируются не реже одного раза в 5 лет и служат основой для расчета выплат за загрязнение среды данным природопользователем. Все это справедливо для стационарных источников выбросов. Для транспортных средств величины ПДВ устанавливаются соответствующими стандартами как в виде величин выбросов для данного стандартного испытания, так и в виде пробеговых выбросов на километр пути. В ряде случаев оценка ПДВ для передвижных источников выбросов производится аналогично стационарным. Так оцениваются, например, выбросы магистральных и маневровых тепловозов в районе железнодорожных станций и узлов. Однако для автомобилей, кроме ПДВ, определяемых на специальных испытаниях (они важны, прежде всего, для данной марки автомобиля как сдаточные нормативы), устанавливают пределы пробеговых выбросов в г/км пути (или на стоянке – на единицу времени холостого хода). Для дизельных автомобилей эти нормативы приводятся в граммах на киловатт-час. Несмотря на то, что они достаточно часто изменяются, можно констатировать их очень большую величину в сравнении с допустимыми пределами в других развитых странах. Например, пробеговые выбросы оксидов азота в Японии для «крейсерских» режимов основных легковых автомобилей составляют около 0,25 г/км, в Швейцарии – 1,2 г/км, в Украине и России – в 10 раз больше. По оксиду углерода норма для автомобилей в Швейцарии – 9,3 г/км, в Украине и России для современных моделей – 15 г/км! К сожалению, жесткие требования по ПДК в Украине технологически и законодательно не закреплены соответствующими требованиями к выбросам таких веществ. В случае если природопользователь по объективным причинам не может достичь величины ПДВ (по причине очень больших Сфі или по существенным технологическим факторам), назначаются временно согласованные выбросы (ВСВ) с обязательным установлением графика их поэтапного снижения до ПДВ и разработкой конкретных мер для этого. Проект нормативов ПДВ/ВСВ согласовывается с территориальными органами Государственного экологического контроля в сфере охраны атмосферного воздуха и санитарно-эпидемиологического надзора страны. В ряде случаев для достижения ПДВ предусматриваются различные мероприятия, включающие изменение технологии, сырья, топлива, систем очистки газов, высоты выброса и т.п. Осуществление мероприятий, необходимых для достижения ПДВ, обычно требует значительных капиталовложений. Поэтому величины ВСВ устанавливаются на период, пока эти мероприятия не будут осуществлены. При этом имеется в виду, что величина ВСВ характеризует максимально допустимое количество выбросов от источника при условии нормальной эксплуатации имеющихся систем газоочистки и других средств сокращения выбросов. Если количество выбросов от источника может быть несколько сокращено до осуществления капитальных мероприятий, предусматриваемых для достижения ПДВ (например, путем ремонта действующей системы газоочистки, улучшения сжигания топлива и др.), которые могут быть осуществлены силами предприятия, дополнительно устанавливаются поэтапные величины, например, ВСВ1, ВСВ2 и т.д. Таким образом, мощность (масса) выброса Мі=ПДВ или Мі=ВСВ, когда максимальная концентрация от источника Сmi удовлетворяет условию  где =1 в случае ПДВ и >1 – для ВСВ; Сфі – фоновая концентрация, обусловленная выбросом из окружающих источников. Кроме непосредственно экологических целей, введение нормирования содержания вредных веществ в выбросах и в сбросах промышленных предприятий преследует и иные цели: – устанавливать лимиты на выбросы не только для отдельных предприятий, но и для отдельных (значимых по вкладу) источников; – создавать нормативы, которые можно было бы ориентировать не только на конкретную технологию, но и на ее уровень на новых и старых предприятиях; – иметь нормативы, за несоблюдение которых могла бы действовать простая система материальной ответственности предприятий, стимулирующая экономически их природоохранную деятельность, направленную на сокращение выбросов. Проект нормативов ПДВ разрабатывается для предприятия не реже одного раза в 5 лет. Разработку проекта нормативов ПДВ для нового, а также действующего предприятия наиболее целесообразно производить одновременно с разработкой проекта развития (реконструкции) предприятия в целом, так как в этом случае решения по защите атмосферы для каждого цеха наиболее полно увязаны с технологическими изменениями, которые намечаются в ближайшие годы и в перспективе. Кроме того, мероприятия по защите атмосферы в этом случае наиболее органично увязываются с технологическими процессами и аппаратами как в конструктивном отношении, так и по срокам их осуществления. Это тем более важно, что наиболее серьезные мероприятия по защите атмосферы практически можно осуществить только с одновременной реконструкцией цеха или заменой агрегатов. Хотя проект ПДВ должен пересматриваться не реже одного раза в 5 лет, на практике в большинстве случаев его выполняют заново через 2…3 года, т.к. меняется перспектива развития или требуется рассмотреть вопросы, связанные с установкой дополнительных аппаратов, изменением состава сырья или топлива. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||