И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.

Тема 7. Экология воздушной среды городов

4. Нормирование качества атмосферного воздуха городской среды

При нормировании качества городской среды  необходимо соблюдение      экологических      нормативов,      которые обеспечивают: экологическую безопасность населения; сохранение генетического фонда человека, растений и животных города; рациональное    использование    и    воспроизводство  природных     ресурсов     в     условиях     устойчивого развития.

Основные экологические нормативы качества и воздействия на атмосферу города: санитарно-гигиенические (предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК); допустимый уровень физических  воздействий (шума, вибрации, ионизирующих излучений и др.); производственно-хозяйственные (допустимый выброс вредных веществ; допустимый сброс вредных веществ; допустимое изъятие компонентов природной среды; норматив образования отходов производства и потребления); комплексные показатели (допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду, нормативы санитарно-защитных зон).

Допустимый уровень физических воздействий – это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.

Допустимый выброс – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается выбрасывать данным конкретным предприятиям в атмосферу, не вызывая при этом превышения ПДК загрязняющих веществ и других неблагоприятных экологических последствий.

Допустимые нормы антропогенной нагрузки на окружающую среду – это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.

ПДК – количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии в отдельный промежуток времени практически не оказывает прямого или косвенного воздействия на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. Под прямым воздействием понимается нанесение организму человека временного раздражающего действия, вызывающего ощущение запаха, кашель, головную боль. Под косвенным воздействием понимают такие изменения в окружающей среде, которые, не оказывая вредного влияния на живые организмы, ухудшают условия обитания: поражаются зеленые насаждения, увеличивается число туманных дней и т.д.

Для оценки качества атмосферного воздуха установлены две категории ПДК: максимально разовая (ПДК_М.Р.) и среднесуточная (ПДК_С.С).

ПДК_М.р. — основная характеристика опасности вредного вещества. Установлена для предупреждения рефлекторных реакций у человека (ощущение запаха, световой чувствительности, биоэлектрической активности головного мозга) при кратковременном воздействии атмосферных примесей. По этому нормативу оцениваются вещества, обладающие запахом или воздействующие на другие органы чувств человека.

ПДК_С.С — установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вещества на организм человека; не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом воздействии. Вещества, оцениваемые по этому нормативу, обладают способностью временно или постоянно накапливаться в организме человека.

Установлены временные нормативы ПДК загрязняющих веществ в воздухе для древесной растительности (ПДКл).

Воздействие веществ, для которых не установлены ПДК, оценивается по ориентировочному безопасному уровню воздействия загрязняющего атмосферу вещества (ОБУВ). ОБУВ — временный гигиенический норматив для загрязняющего атмосферу вещества, устанавливаемый расчетным методом для целей проектирования промышленных объектов.  

Для зон санитарной охраны курортов, мест размещения крупных санаториев и домов отдыха, а также для зон отдыха городов ПДК установлена на 20% меньше, чем для жилых районов.

Некоторые вещества при одновременном присутствии в атмосферном воздухе обладают однонаправленным действием, т.е. эффектом суммации. В этом случае при оценке качества атмосферного воздуха должно выполняться следующее условие:

,

где С_1, С_2, С_3,….., Сn — концентрация каждого из веществ, обладающих эффектом суммации, мг/м³; ПДК_1, ПДК_2, ПДК_3,…, ПДК_n — предельно допустимые концентрации этих веществ.

Для каждого проектируемого и действующего объекта, являющегося стационарным источником загрязнения воздушного бассейна, устанавливают нормативы предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферный воздух. ПДВ устанавливают из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны:

,

где С — концентрация вещества в приземном слое от расчетного источника при сохранении норматива ПДВ, С_ф — фоновая концентрация этого же вещества.

Если на данном предприятии или группе предприятий, расположенных в одном районе, значения ПДВ по объективным причинам не могут быть немедленно достигнуты, устанавливают временно согласованный выброс (ВСВ). Норматив ВСВ устанавливают на период разработки и реализации воздухо-охранных мероприятий, обеспечивающих достижение нормативов ПДВ. Срок действия норматива ПДВ, как правило, не превышает 5 лет. При появлении новых производств, реконструкции действующих, изменении технологического процесса или вида используемого сырья и в других аналогичных случаях нормативы ПДВ подлежат пересмотру.

Для каждого города на основании нормативов ПДВ предприятий и фонового состава атмосферного воздуха разрабатывают общегородские нормативы ПДВ, в соответствии с которыми индивидуальные ПДВ предприятий могут быть пересмотрены в сторону уменьшения.

Состояние атмосферы городов отражают на картах. По состоянию воздушного бассейна территории делят на три группы: 1) с благоприятными условиями (ПДК<0,5); 2) условно благоприятными (ПДК ≥1); неблагоприятными (ПДК>1).

Для характеристики уровня загрязнения атмосферы той или иной территории за продолжительный период времени используется фоновая концентрация отдельных загрязняющих веществ и обобщенный показатель – индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), рассчитываемый как сумма значений концентраций ведущих загрезнителей (как правило – веществ, ИЗА₅), нормированных на значениях их ПДК. По ИЗА₅ уровень загрязнения считается нормальным, если ИЗА₅ < 5, повышенным от 5 до 6, высоким от 7 до 13 и чрезвычайно высоким при значении ИЗА₅ > 3.