Что такое ПДК, измерения в воздухе, воде и почве

Что такое ПДК: Определение

ПДК (предельно допустимая концентрация) – это особый, сформулированный и одобренный на законодательном уровне гигиенический норматив, в котором содержится исчерпывающая информация о проектировании зданий заводов и промышленных предприятий, безопасности осуществления на них трудовой деятельности, а также о создании безопасной окружающей среды.

Сюда входят и требования к обязательному соблюдению уровня вредных веществ в воздухе, почве и воде.

Посмотрите, как выглядит таблица из постановления от 13 февраля 2018 г. N 25 “Об утверждении гигиенических нормативов ГН 2.2.5.3532-18 “Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны”.

ПДК в воздухе, стр. 1

ПДК в воздухе, стр. 2

ПДК в воздухе, стр. 3

Причины появления ПДК

Разобравшись, что такое ПДК, стоит узнать, зачем оно нужно.

Ни для кого не секрет, что на сегодняшний день главный принцип любой промышленности: меньше затрат – больше прибыли. По этой причине мало кто из владельцев загрязняющих природу производств переживает по поводу попадания вредных веществ в атмосферу или грунтовые воды. А затраты на фильтры или безопасную утилизацию ядовитых отходов зачастую вообще присутствуют только на бумаге. А самое печальное, что подобная практика характерна абсолютно для всех стран мира, даже самых прогрессивных.

Впервые подобная ситуация стала повсеместно наблюдаться еще в средине XX в. с развитием НТР. Чтобы остановить бездумное уничтожение планеты в погоне за прибылью, в этот период и было введено понятие ПДК (расшифровка аббревиатуры выше). Таким образом, экологические службы каждого отдельного государства получили возможность контролировать количество выбросов вредных веществ в окружающую среду и пресекать деятельность тех, кто разрушает планету.

Еще одной причиной введения ПДК стал рост профессиональных заболеваний, особенно среди рабочих фабрик, заводов, шахт и подобных учреждений. Понимая, что вред их здоровью наносится из-за неподобающих условий труда, необходимо следить, чтобы ПДК вредных веществ в воздухе или в воде на месте работы была всегда в норме. Тогда есть надежда на то, что работник сможет сохранить свое здоровье на долгие годы и будет еще долго трудиться на родном предприятии.

Какие принципы положены в основу определения ПДК

Определение ПДК вредных веществ всегда производится, исходя из двух базовых принципов. Оба из них научно обоснованы, а значит, заслуженно являются основой методологической части.

Первый принцип гласит, что итог влияния абсолютно любого вещества в воздухе, земле или воде, определяется по простой формуле: доза – время воздействия – эффект.

Второй принцип объясняет «пороговость» влияния любого вещества или фактора. То есть расчет ведется всегда, исходя из наименьшего влияния (когда организм не реагирует вовсе).

Нормативные документы, содержащие нормы ПДК

Допустимые нормы ПДК содержатся в различных ГОСТах и актах, выпущенных органами санитарно-эпидемиологического надзора. Некоторые из них были созданы еще в советское время и с того момента не пересматривались, другие корректировались и издавались в ходе последних 20 лет.

Среди наиболее важных документальных источников стоит упомянуть следующие:

• ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
• ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».
• ГН 2.2.5.1827-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны (Дополнение №1 к ГН 2.2.5.1313-03)».
• ГОСТ 12.1.005-88 «ПДК вредных газов, паров и аэрозолей в воздухе рабочей зоны».
• ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования».
• ГН 2.3.3.972-00 «Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами».

Существуют также дополнительные нормативные акты, регламентирующие ПДК конкретных типов веществ (например, дибензоидоксинов). Они имеют более узкую направленность и применяются при взятии проб на определенных промышленных объектах.

Превышать нормы, указанные в документах экологического права, не может нарушать ни одно предприятие и другой промышленный объект. За нарушения режима безопасности предусмотрена система штрафов.

ПДК: Определение по ГОСТу

Естественно, есть специально разработанные на государственном уровне нормативы, которые предъявляют своеобразные рамки, за которые нельзя выходить.

Так, на законодательном уровне регулируется предельно допустимая концентрация каждого опасного вещества.

ГОСТ 121-005-88, к примеру, формулирует следующие ограничения:

• Содержание фенола не должно превышать 0,003 мг/м3;
• Сероводорода – не более 0,008 мг/м3;
• Формальдегид – не более 0,035 мг/м3;
• Диоксид азота – не выше, чем 0,085 мг/м3 и т.д.

Такие строго очерченные границы допустимого количества есть для каждого потенциально губительно химического фактора и вещества.

Виды ПДК

• При санитарной оценке воздушной среды используют величину ПДКр.з., которой обозначают предельно допустимую концентрацию вредного вещества в воздухе рабочей зоны. Рабочей зоной принято считать пространство высотой до двух метров над уровнем площадки или пола, где расположены места временного или постоянного пребывания рабочих. Концентрация веществ, ограниченная этим показателем,не должна вызывать у персонала отклонений от нормы в состоянии здоровья или заболеваний, которые можно обнаружить современными методами исследования. Человек должен оставаться здоровым вплоть до окончания стажа работы и в более отдаленные сроки, при условии, что воздух, содержащий небольшие концентрации потенциально вредных соединений, вдыхается им каждый трудовой день на протяжении 8 часов рабочего времени.
• Можно выделить еще предельно допустимую концентрацию вредного вещества на промышленном предприятии (на площадке предприятия) – ПДКп.п. Как правило, за показатель ПДКп.п.принимается величина, равная 0,3 ПДКр.з.
• Для населенных пунктов существуют другие количественные нормативы содержания химических соединений. Во-первых, устанавливается ПДКн.п. – предельно допустимая концентрация вредного вещества в атмосферном воздухе населенного пункта. Для него отдельно выделяют два значения– среднесуточное и максимальное разовое ПДК.
• ПДКм.р. – максимальная разовая концентрация токсического вещества в воздухе населенных мест (мг/м3). ПДКм.р. не должна вызывать рефлекторных реакций в человеческом организме (ощущение запаха, световой чувствительности глаз и пр.) при кратковременном воздействии загрязнителя (в течение 20 мин).
• ПДКс.с. – предельно допустимая среднесуточная концентрация вредного токсического вещества в воздухе населенных мест (мг/м3). В норме она не оказывает вредного воздействия (общетоксического, канцерогенного и др.) в условиях круглосуточного вдыхания (усреднение проводится за период 24 часа).

При установлении ПДКр.з. и ПДКн.п. учитывается разнообразный характер воздействия вещества на организм человека в производственных условиях и населенном месте. В рабочей зоне при определении воздействия вещества должны находиться практически здоровые, взрослые люди, и время воздействия должно быть ограничено протяженностью рабочего дня и рабочим стажем. При определении же ПДКн.п. учету подлежат иные факторы. Принимается во внимание, что вещество воздействует и в течение всей жизни круглосуточно на всех людей (детей и взрослых, здоровых и больных). Вследствие этого для одного и того же загрязнителя ПДКр.з может быть в десятки и сотни раз выше, чем ПДКн.п.

• Для воды также установлены стандарты и нормативы, основным из которых является ПДКв – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воде (выражается в миллиграммах вещества на 1 л воды, мг/л). По назначению различают хозяйственно-питьевые, культурно-бытовые, рыбохозяйственные водоемы. К каждой из этих категорий объектов водопользования предъявляются свои требования.

Для воздушной среды

Для того чтобы определить, насколько велика ПДК вредных веществ в воздухе, нужно измерить сразу несколько показателей:

• Максимально разовая ПДК (ПДКм.р.). Концентрация, не приносящая вреда организму человека, которые дышит воздухом городской атмосферы на протяжении 22-35 минут.
• Среднесуточная ПДК (ПДКс.с.). Концентрация, не оказывающая негативного влияния на самочувствие горожан, дышащих воздухом в течение неопределенно долгого времени.
• ПДК в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.). Это концентрация, которая не станет причиной проблем со здоровьем у людей, вдыхающим воздух в здании в течение 7,5-8 часов в сутки. Регламентируется ГОСТом 12.1.005-88 (включает нормы для 445 загрязняющих соединений).

Основной документ, регламентирующий предельно допустимую концентрацию токсинов в атмосферном воздухе – это ГОСТ 2.1.6.3492-17. Ниже приведена таблица с показателями для наиболее распространенных типов химических соединений.

Тип загрязнителя Класс опасности ПДКс.с. ПДКм.р.

Для рабочих помещений нормативы предполагают следующую предельно допустимую концентрацию некоторых веществ.

Тип загрязнителяКласс опасностиПДК

Отдельно оценивается уровень содержания в атмосферном воздухе радиоактивных изотопов. Их ПДК зафиксированы в «Нормах радиационной безопасности» и должны измеряться в обязательном порядке не только для атмосферного воздуха, но и на производственных объектах, где используются такие типы химических соединений.

Для водной среды

В этом случае нормы ПДК будут зависеть от того, с какой целью используется водоем. Различают варианты предельно допустимых концентраций веществ для объектов следующих типов водопользования:

• культурно-бытового (ПДКкб);
• хозяйственно-питьевого (ПДКхп);
• рыбохозяйственного (ПДКрх).

Уровень концентрации конкретных химикатов определяется при помощи лабораторных тестов, которые оценивают разные варианты вредного воздействия на человека и природу. В результате вода оценивается по 3 показателям:

• Общесанитарный. Определяет возможность влияния вещества на процессы самоочищения водоемов.
• Органолептический. Показывает, насколько сильно химикаты изменяют вкус, цвет и запах воды.
• Санитарно-токсикологический. Оценивает, как влияет на здоровье или обитателей водоема (в случае с рыбохозяйственными объектами), конкретный токсин или металл.

Как и в случае с ПДК атмосферного воздуха, строгие рамки по уровню содержания в воде устанавливают «Нормы радиационной безопасности» для соответствующих химических веществ. Нормативные показатели представлены в таблице ниже.

Вид радиоактивного изотопа Предел содержания в открытых водоемах

Эти показатели внимательно отслеживаются, поскольку превышение ПДК в данном случае чревато последствиями для здоровья и даже жизни населения. Относительно воды, предназначенной для питья, применяется также ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества».

Для почвы

Почва – достаточно сложная среда с точки зрения измерения предельно допустимой концентрации вредных веществ. Это связано с 2 факторами:

1. Химикаты накапливаются в земле достаточно долго, поэтому показатели могут достигать критического уровня только с течением определенного времени.
2. Из-за наличия бактерий и других микроорганизмов, в почве происходит процесс разложения и переработки токсических соединений.

Также пробы, взятые из разных мест, будут значительно различаться по химическому составу. Поэтому при взятии анализа обязательно нужно учитывать тип почвы. Нормирование вредных соединений в земле связано с 3 показателями:

• степень накопления токсических веществ на территориях промышленных предприятий;
• количество ядохимикатов в пахотном слое сельскохозяйственных угодий;
• уровень загрязнения земель в жилых районах (преимущественно, на территориях свалок бытовых отходов).

Последний показатель регламентируется ГОСТами 17.4.2.03-86 и 17.4.1.02-83. В таблице ниже, например, представлены нормативы ПДК для нескольких типов ядохимикатов и тяжелых металлов.

Тип веществаНазваниеПДК для почвы

Предельно допустимая концентрация тяжелых металлов в земле регламентируется Гигиеническими нормативами от 1995 года, выпущенными Госкомсанэкпидемнадзором РФ, ГН 2.1.7.020-94 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах».

Для продуктов питания

Впервые этот норматив был разработан еще в СССР. Предельная допустимая концентрация веществ в продуктах питания должна измеряться в обязательном порядке. Список таких веществ был значительно расширен. Сейчас этот перечень включает более 2 500 наименований. Дополнительно при замерах используются международные нормативы, принятые ООН при поддержке Всемирной организации здравоохранения.

Когда речь идет о продуктах питания, в первую очередь, измеряют ПДК следующих типов химических соединений:

• пестицидов;
• нитратов (и некоторых других анионов);
• хлорорганических соединений;
• тяжелых металлов (в особенности, ртути и свинца).

В качестве примера ниже приведена таблица, составленная в соответствии с «Временными гигиеническими нормативами содержания химических элементов в основных пищевых продуктах», выпущенных в 1982 году и действующих до сих пор.

Наименование веществаПДК в мясных продуктах (мг/кг)ПДК в рыбных продуктах (мг/кг)ПДК в хлебе и зерновых продуктах (мг/кг)ПДК в молочных продуктах (мг/кг)ПДК во фруктах (мг/кг)ПДК в овощах (мг/кг)ПДК в соках (мг/кг)

Помимо этого, нормы содержания установлены для таких химических элементов, как алюминий, железо, кадмий, сурьма, селен, фтор, цинк и хром.

Особое положение в перечне потенциально опасных веществ, содержащихся в продуктах, имеют пищевые добавки. Их существует достаточно много, при этом некоторые варианты изготавливаются из синтетического сырья, с которым наука раньше не сталкивалась. Поэтому степень негативного воздействия добавок на организм обычно определяется экспериментальным путем.

Разновидности предельно допустимых концентраций

Рабочая зона – это пространство высотой до 2 м от уровня пола или места нахождения сотрудника, в котором работник находится большую часть смены (см. «Р 2.2.2006-05. 2.2. Гигиена труда. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда»).

Показатели вредных элементов подразделяют на группы:

• загрязняющие соединения;
• химические элементы;
• микроорганизмы-продуценты и компоненты бактериальных препаратов;
• диметлидразин;
• компоненты ракетного топлива;
• высокотоксиченые элементы;
• фосфороорганические отравляющие соединения;
• вещества кожно-нарывного действия.

Для каждой группы закреплены нормативы: ПДК оксида углерода в воздухе рабочей зоны, показатели хлора и фтора и пр. (постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021 № 2):

Для отслеживания показателей проводят измерения воздуха на производствах. На производствах уровни негативных факторов замеряют с соблюдением периодичности. Алгоритм замеров устанавливают локальным нормативным актом.

Установление численных значений ПДК

Для установления ПДК используют расчётные методы, результаты биологических экспериментов, а также материалы динамических наблюдений за состоянием здоровья лиц, подвергшихся воздействию вредных веществ. В последнее время широко используются методы компьютерного моделирования, предсказания биологической активности новых веществ, биотестирование на различных объектах.

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.

Подход EPA (оценка риска)

Понятие «EPA» возникло в США и означает «Министерство по охране окружающей среды (этот орган занимается контролем ПДК в Америке). Такой подход к измерению предельно допустимой концентрации может быть охарактеризован как вероятностный. Он начал применяться на практике с 1980-х годов, когда начались активные исследования о воздействии угольной пыли на здоровье шахтеров.

Данная концепция также получила название теории «совместных рисков».Такое наименование объясняется тем, что при оценке вредности учитывается возможность параллельного воздействия на человека сразу нескольких факторов. В результате получаются не статические, а динамические коэффициенты (диапазоны), конкретное значение которых употребляется в определенной ситуации с учетом множества дополнительных показателей. Среди учитываемых при оценке рисков параметров выделяются:

• возрастные и половые характеристики;
• состояние здоровья испытуемых;
• генетические особенности популяции.

Поскольку исследователям приходится учитывать характеристики, они не могут обозначить четкие границы ПДК, как это было принято ранее. Вместо этого употребляется более гибкая единица – оценка рисков. Она более информативна и легче поддается научному и статистическому обоснованию. Чтобы определить конкретные показатели, нужно обратиться к случаям предельного риска. Именно обозначенный в них уровень и будет максимально допустимым для определенного химиката.

Классы опасности веществ

В соответствии со стандартами, регламентирующими ПДК, все вредные вещества относятся к 4 класса опасности. Каждый из них выделяется в зависимости от степени влияния на человека.

Классификация веществ по характеру воздействияПри этом под вредными веществами, согласно ГОСТу, понимаются такие химикаты, которые могут вызвать у человека при непосредственном контакте травмы, заболевания разной степени сложности и серьезные отклонения здоровья.

В зависимости от того, какие именно системы и органы поражает конкретный химический элемент или соединение, выделяются такие виды опасных веществ:

• Общего токсического действия. Создают опасность, поскольку нарушают большинство жизненно важных функций тела человека и подвергают риску здоровье в целом.
• Канцерогенного действия. Химические соединения, которые становятся причиной возникновения рака (например, табачный дым или асбестовая пыль).
• Раздражающего действия. Сюда можно отнести щелочи и кислоты, которые приводят к воспалению слизистых оболочек организма.
• Мутагенного характера. Приводят к генетическим сбоям и формированиям уродств как у человека, подвергшегося вредному воздействию, так и у его потомства (например, формальдегид или радиоактивные вещества).
• Сенсибилизирующего действия. Становятся причиной аллергических реакций разной степени выраженности.
• Нарушающие репродуктивную функцию. Приводят к бесплодию и невозможности дать потомство (в числе таких веществ – бензол, алкоголь, никотин и другие).

Некоторые химические соединения оказывают воздействие на организм мгновенно, другие – постепенно, поэтому негативный результат становится очевиден только через несколько лет и даже десятилетий. Поэтому особенно важно измерять ПДК вредных веществ в продуктах питания и атмосферном воздухе, поскольку именно подвергается воздействию основная часть населения.

Как обезопасить себя от вредных веществ

Экология современного мира такова, что полностью избавиться от вредных веществ мы не можем. Тем не менее в наших силах снизить риск отравления ими к минимуму. Выполняя следующие рекомендации, Вы сможете защитить себя от вредных примесей в воздухе:

• Если окна в Вашем доме выходят на улицу с активным движением автотранспорта либо на промышленное предприятие, помещение необходимо правильно проветривать. Открытые окна, впуская опасные газы, лишь ухудшают «погоду в доме». В такой ситуации поможет бризер: система фильтрации устройства будет очищать воздух от вредных веществ, поступающих с улицы.
• Во время отпуска или на выходных лучше всего выбираться на природу, в места, где есть горы, леса и чистые водоемы. Чистый, свежий воздух благотворно влияет на иммунитет и здоровье.
• Многие считают, что справляться с вредными веществами в воздухе помогают комнатные растения. Но это не совсем так. Хотя они поглощают углекислый газ и некоторые другие вещества, их очистительные способности сильно преувеличены. Если Вы хотите организовать здоровый микроклимат у себя дома, поможет очиститель воздуха.

Дышать чистым воздухом в современном мегаполисе – возможно! Главное – соблюдать меры предосторожности и при появлении подозрительных симптомов обратиться к врачу. Будьте здоровы!

Основные вредные вещества в России

Концентрация вредных веществ в воздухе каждого региона и даже района города зависит от местных источников загрязнений — транспорта, промышленных предприятий, энергетических компаний и мусорных полигонов.

По данным Росгидромета, самыми распространёнными загрязнителями воздуха в России являются:

• бензапирен,
• приземный озон,
• формальдегид,
• диоксид азота,
• этилбензол,
• сероводород,
• сероуглерод,
• взвешенные вещества,
• хлорид водорода,
• фенол,
• оксид азота,
• оксид углерода,
• диоксид серы,
• фторид водорода,
• аммиак.

Мониторинг Росгидромета показал, что в 2020 году в 134 российских городах (53% городов, где проводятся наблюдения) среднегодовые концентрации вредных веществ превысили 1 ПДК. Таким образом, воздействию загрязнённого воздуха подверглось 52,6 млн россиян, из которых:

• 21,6 млн человек дышали воздухом с повышенной концентрацией диоксида азота
• 15,4 млн человек подверглись влиянию бензапирена
• 13,3 млн человек жили в городах с превышением ПДК формальдегида в воздухе

В половине городов России, где ведутся наблюдения за качеством воздуха, обнаружены превышения ПДК вредных веществ в воздухе

Отслеживание концентрации веществ

За состоянием атмосферного воздуха и других сред в Российской Федерации следят особые службы. Это экспертные центры, которые могут быть государственными или частными. Для того, чтобы получить право на забор проб, коммерческая организация должна пройти предварительную сертификацию и получить соответствующую лицензию.

Контролем за показателями занимаются также органы Санэпидемнадзор.

Если в каких районах или конкретных частях города ПДК вредных веществ оказывается выше допустимой, именно они занимаются решением проблемы и предпринимают основные действия по защите здоровья населения и поддержанию нормальной экологической обстановки.

Измеряться все показатели должны в соответствии с нормативными документами и ГОСТами, актуальными на текущий момент. Отчеты государственных и частных лабораторий оформляются в форме таблиц, где указывается обнаруженный уровень содержания химиката в среде и установленная законодательством норма ПДК.

Как вам статья?