Koncentracja w tle. Maksymalne dopuszczalne stężenie substancji szkodliwych

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-12 11:48

Antropogeniczne zanieczyszczenie powietrza i innych środowisk lądowych jest jednym z palących problemów ludzkości. Rośnie wraz ze wzrostem światowej populacji, wzrostem wymagań konsumenckich ludzi. Z tego powodu z każdym rokiem coraz trudniej jest radzić sobie z zanieczyszczeniami. Zanieczyszczenie wpływa na globalny klimat, zdrowie ludzi i innych żywych istot, wielkość zasobów rybnych, intensywność fotosyntezy i tak dalej. Ten wpływ jest w większości negatywny.

Koncepcja MPC substancji szkodliwych

Aby w jakiś sposób znormalizować stężenie substancji szkodliwych, opracowano i zaczęto stosować koncepcję maksymalnego dopuszczalnego stężenia zanieczyszczeń. Na przykład MPC dla dwutlenku węgla w atmosferze jest ustawiony na 350 ppm (obecnie 410 ppm), a w pomieszczeniach na około 600 ppm. Dwutlenek węgla jest najpowszechniejszym, ale też najmniej niebezpiecznym ze wszystkich zanieczyszczeń. Jest niebezpieczna głównie ze względu na swój wpływ na klimat, ale w tym przypadku jest najmniej szkodliwa ze wszystkich długożyciowych gazów cieplarnianych. Problem polega na tym, że jest emitowany w dużych ilościach, a zatem jego wpływ na klimat i zdrowie ludzi jest większy niż wszystkich innych zanieczyszczeń razem wziętych.

Co to jest MPC?

MAC to maksymalny poziom dopuszczalnego stężenia danej substancji, w obecności którego, nawet przez długi czas, nie wystąpią żadne statystycznie istotne niepożądane konsekwencje dla przyrody lub ludzi. Jednak dla każdego organizmu MPC może być inny. Na przykład MPC dwutlenku siarki dla ludzi jest 10 razy wyższy niż dla roślin. Dlatego dla każdego konkretnego przypadku ustawiany jest inny parametr. MPC substancji szkodliwych w powietrzu obszaru pracy jest zawsze wyższa niż w powietrzu pomieszczeń mieszkalnych.

Różnice w MPC

Wartości MAC dla tej samej substancji mogą się różnić w zależności od kraju i środowiska. Na przykład MPC ołowiu w wodzie wynosi 0,1 mg/l, MPC substancji szkodliwej w powietrzu obszaru roboczego wynosi 0,001 mg/m³, a w powietrzu atmosferycznym wynosi 0,0003 mg/m^{3. Z biegiem czasu wartości RPP są stopniowo dopracowywane, a nawet korygowane.}

Jak określa się maksymalne dopuszczalne stężenie?

Przy obliczaniu MPC, wyniki eksperymentów, numeryczneobliczenia, a także dane statystyczne. Najlepszą opcją jest połączenie wszystkich tych metod. Obecnie coraz częściej stosuje się metody modelowania komputerowego, biotesty i przewidywania teoretyczne dotyczące nowych substancji. Przyczyną zaostrzenia norm RPP mogą być choroby zawodowe pracowników, którzy przez długi czas wdychali powietrze o ustalonej wcześniej wartości RPP. Tak było na przykład w przypadku RPP ds. pyłu węglowego w USA.

Prawo o MPC

Maksymalne dopuszczalne stężenie substancji szkodliwych to norma higieniczna, której należy bezwzględnie przestrzegać. Dotyczy to tych organizacji, które są źródłem zanieczyszczenia atmosfery i innych środowisk. Dane o dopuszczalnym stężeniu substancji szkodliwych zawarte są w normach sanitarnych, GOST i innych dokumentach, które są obowiązkowe do wykonania na terenie danego państwa (w naszym przypadku Rosja).

MPC są brane pod uwagę przy projektowaniu nowych obiektów przemysłowych, urządzeń uzdatniających, filtrów itp. Kontrolę zgodności z prawem MPC przeprowadza Służba Sanitarno-Epidemiologiczna oraz organizacje ekologiczne. Jeśli chodzi o jakość wody w zbiornikach łowiska, kontrolę nad ich stanem sprawują organy Nadzoru Rybackiego.

Stopień niebezpieczeństwa substancji

Im niższe maksymalne dopuszczalne stężenie substancji, tym wyższy stopień jej zagrożenia. Na przykład dla najbardziej niebezpiecznych substancji (siarkowodór, rtęć, arsen itp.) MPC wynosi mniej niż 0,1 mg/m3. Dla najmniej niebezpiecznych związków (np. amoniaku) maksymalne dopuszczalne stężenie wynosi powyżej 10 mg/m³. Na fluorowodórMPC wynosi 0,05 mg/m³, dla tlenku węgla – 20 mg/m³, dla dwutlenku azotu – 2 mg/m3^{, podczas gdy dwutlenek siarki ma 10 mg/m}3^.

Spośród pierwiastków powszechnych w przyrodzie, cynk, rtęć i miedź są najbardziej niepożądane w wodzie pitnej.

Wady koncepcji MPC

Nawet jeśli maksymalne dopuszczalne stężenie wszystkich zanieczyszczeń jest poniżej poziomu MPC, nie stanowi to jeszcze gwarancji, że powietrze jest całkowicie bezpieczne dla zdrowia. Powodem jest to, że zwykle występuje kilka zanieczyszczeń, co oznacza, że suma ich skutków będzie większa niż pojedynczego zanieczyszczenia. Niektóre zanieczyszczenia w połączeniu spowodują więcej szkód niż prosta arytmetyczna suma skutków każdej z substancji oddzielnie. Dlatego kraje zachodnie opracowują nowe podejścia do oceny jakości powietrza i innych środowisk życia.

Stężenie tła zanieczyszczeń

Jest to ilość szkodliwej substancji zawarta w jednostce objętości środowiska poddanego zanieczyszczeniu. Różne środowiska mają różne definicje tego terminu:

• Stężenie w tle substancji w atmosferze (lub w wodzie) to stężenie substancji wytwarzane przez wszystkie źródła zanieczyszczeń. Wyjątkiem są badane.
• Stężenie w tle w wodzie lub powietrzu to naturalne stężenie niektórych monitorowanych substancji. Nie uwzględniono tutaj emisji antropogenicznych i zanieczyszczeń z sąsiednich regionów.w zestawie.
• Stężenie tła substancji w glebie to zawartość zanieczyszczeń w warstwie gleby, która jest określana w miejscach, które nie doświadczają oddziaływania antropogenicznego lub jeśli oddziaływanie to jest minimalne.

Metody interpretacji

Koncepcja koncentracji tła jest interpretowana na różne sposoby. Zgodnie z pierwszą opcją jest to stężenie zanieczyszczeń, które zmierzono na terenach poza obszarami, na których prowadzona jest działalność gospodarcza. Dla wyjaśnienia określa się zakres zmienności poziomów zanieczyszczenia na obszarach naturalnych. Jednocześnie ilość zanieczyszczeń tła powinna być określana w warunkach jak najbardziej zbliżonych do warunków obszaru, na którym będzie sprawdzany poziom zanieczyszczenia antropogenicznego.

Według innej interpretacji, stężenie tła to stężenie zaobserwowane w danym miejscu przed pojawieniem się nowych (przebadanych) źródeł zanieczyszczeń.

Oznacza to, że uzyskano dwie dość różne interpretacje. Dlatego obliczenia stężeń tła zanieczyszczeń można przeprowadzić na różne sposoby. Następnie rozważ główne przyczyny zanieczyszczenia powietrza.

Główne źródła zanieczyszczenia powietrza

Wszystkie źródła zanieczyszczeń dzielą się na naturalne i antropogeniczne. Źródła naturalne obejmują erupcje wulkanów, pył unoszący się z powierzchni pustyń i sawann, metan uwalniany z bagien, pożary lasów i torfu i tak dalej.

Jednak najczęstsze problemy zzanieczyszczenia powietrza są antropogeniczne. Główne źródła zanieczyszczenia powietrza to transport, energetyka, przemysł, rolnictwo, wysypiska odpadów domowych, wypadki spowodowane przez człowieka, palenie tytoniu, budownictwo, górnictwo, działalność domowa i komunalna, wojny, wakacje itp. Rozważmy każde z nich z osobna:

• Transport jest uważany za najpoważniejsze źródło zanieczyszczenia powietrza. Stanowi 17% całkowitej ilości szkodliwych emisji do atmosfery wytwarzanych przez człowieka. Kolejną wadą jest to, że rury wydechowe samochodów są praktycznie przy naszym nosie. Podczas eksploatacji samochodu powstają różnego rodzaju zanieczyszczenia: sadza, kurz, węglowodory, tlenki siarki, azotu, tlenek węgla, metale ciężkie. Jednym ze szkodliwych składników emisji z transportu jest benzen. W niesprzyjających warunkach może powstać benzpiren, który jest uważany za silny czynnik rakotwórczy. Na całym świecie podejmowane są wysiłki w celu zmniejszenia emisji pochodzących z transportu. Coraz więcej osób w krajach rozwiniętych decyduje się teraz na samochody elektryczne lub rowery lub korzysta z transportu publicznego.
• Energia jest szczególnie niebezpieczna ze względu na jej wpływ na klimat. Bezpośrednio na nasze zdrowie nie wpływa tak bardzo. Faktem jest, że emisje w tym przypadku są usuwane z miejsca, w którym mieszka dana osoba. Podczas pracy elektrowni węglowych, oprócz CO_{2, związki siarki, azotu, tlenku węgla, sadzy, popiołu, pierwiastków promieniotwórczych (w małych ilościach) itp. emitowane mniejsze. Dlatego są bardziejpreferowane dla ochrony środowiska. Elektrownie jądrowe w razie awarii mogą uwalniać duże ilości radionuklidów, ale nie stanowią one żadnego zagrożenia dla klimatu.}
• Przemysł emituje różne składniki chemiczne, a także kurz, sadzę, popiół. Poziom zagrożenia emisją jest bardzo zróżnicowany w zależności od przedsiębiorstwa. Wiele fabryk znajduje się w miastach i ma wpływ na zdrowie ludzi.
• Rolnictwo jest ważnym źródłem metanu, podtlenku azotu, pyłów i oparów, a także wszystkich związków, które są związane z pracą sprzętu żniwnego. Krowy są uznawane za najbardziej niebezpieczne rolnicze źródło zanieczyszczenia powietrza.
• Stanowiska stałych odpadów domowych, przemysłowych i budowlanych emitują związki chloroorganiczne, kurz, sadzę, azbest i wiele innych szkodliwych substancji. Są ważnym źródłem emisji metanu do atmosfery. Dzięki prawidłowej utylizacji odpadów domowych można zminimalizować efekt zanieczyszczenia.
• W przypadku wypadków spowodowanych przez człowieka do atmosfery mogą zostać uwolnione węglowodory, amoniak, chlor, sadza i związki siarki. W przypadku pożarów charakter emisji zależy bezpośrednio od tego, co się pali. Najbardziej szkodliwe w tym przypadku jest spalanie plastiku na bazie polichlorku winylu.
• Podczas palenia do atmosfery uwalniane są różne szkodliwe związki, w tym metale ciężkie, pierwiastki promieniotwórcze, czynniki rakotwórcze, a także tlenek węgla i sadza. Chociaż emisje te są niewielkie, zagrożenia dla zdrowia związane z paleniem mogą być znaczne, ponieważ wiele osób woli palić w pomieszczeniach, co prowadzi do:akumulacja zanieczyszczeń.
• Konstrukcja emituje kurz, związki organiczne, ostre zapachy itp. Wdychanie ich może powodować bóle głowy. Najniebezpieczniejszym rodzajem pyłu, jaki może powstać podczas prac budowlanych, jest pył azbestowy.
• Podczas wydobycia uwalniany jest pył, który może zawierać szkodliwe, a nawet radioaktywne pierwiastki.
• Działalność domowa i komunalna prowadzi do emisji ze spalania paliwa, opryskiwaczy, materiałów pylistych itp.
• W czasie wojen i świąt uwalniany jest kurz i dym, które są związane ze spalaniem prochu w petardach i amunicją, a także z eksploatacją sprzętu wojskowego.