Как найти пдк формула

Расчёт ПДК загрязняющих веществ

✚ Расчёт ПДК загрязняющих веществ в аккредитованной лаборатории ООО «ЭкоЭксперт» для любых объектов в Москве, МО и РФ – работаем с 2001 г.

Предприятия, транспорт, различные хозяйственные объекты постоянно выделяют в атмосферу загрязняющие вещества. Необходимо понимать, до какого предела их содержание в воздухе не оказывает негативного влияния на экологическую ситуацию и здоровье человека. В связи с этим существует такое понятие, как предельно допустимые концентрации вредных веществ. Это стандартизированные показатели, которые измеряются в мг/м³(в воздухе), мг/л (в воде), мг/кг (в почве). Понятие ПДК в экологии – главный критерий оценки загрязнения и контроля НВОС промышленных предприятий/

В общем случае концентрация загрязняющего вещества в окружающей среде считается предельно допустимой, когда конкретное вещество еще не оказывает негативного воздействия на организм человека с учетом продолжительности воздействия и класса опасности вещества.

В настоящее время установлены предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ следующих видов:

• ПДК вредных веществ в воздухе (ПДК атмосферного воздуха населённых мест, предельно допустимая концентрация рабочей зоны, СЗЗ и пр.);
• предельно допустимые концентрации в воде;
• ПДК в почве;
• в пищевых продуктах;
• предельно допустимая концентрация среднесуточная — такое содержание вредного вещества в атмосферном воздухе, которое не должно оказывать канцерогенного, мутагенного и иного негативного эффекта при длительном действии на организм;
• предельно допустимая концентрация максимально разовая — такое содержание вредного вещества в атмосферном воздухе, которое не должно вызывать никаких реакций (запах, нарушение чувствительности глаз) при воздействии в течение 30 минут.

Расчет ПДК в воздухе является важной частью экологического проектирования и контроля. Если выбросы предприятия в атмосферный воздух выше установленных норм, то должны разрабатываться мероприятия, направленные на совершенствование технологического процесса, строительство фильтров и других сооружений, уменьшающих выбросы.

Расчет ПДК по МР (методикам расчета/разработки) – задача штатных экологов на предприятии либо специалистов в области экологического проектирования. Наиболее часто с требуются для нормирования выбросов в атмосферу – при разработке проекта ПДВ. Цель проекта ПДВ – вычислить объемы выбросов с учетом их химического состава и особенностей окружающей среды так, чтобы их воздействие не привело к тяжелым экологическим последствиям. Также считать ПДВ приходится для составления ежегодной отчетности по достижению установленных нормативов.

Актуальная на 2022 год методика (МР НДВ) утверждена приказом Минприроды №581 от 11.08.2020. В этой методике прописаны формулы расчета ПДВ как для единичных промышленных объектов и веществ, так и по совокупности выбросов. Чтобы посчитать ПДВ для суммы воздействия всех видов выбросов необходимо оценить не только их вклад по отдельности, но также вероятное усиления негативного воздействия при комбинировании их отрицательных свойств.

Какие предельно допустимые концентрации установлены для воды, воздуха, почвы?

Ниже представлены таблицы предельно допустимых концентраций в воздухе, воде и почве для основных загрязняющих веществ. Эти значения ПДК можно найти в нормативных документах, они уже рассчитаны, законодательно утверждены и могут быть использованы в качестве ориентира при разработке экологической документации, оценки загрязнения окружающей среды, составлении проектов допустимых выбросов и т.д. По гигиеническим нормативам (ГН) можно не только определить ПДК по названию вещества, но также узнать его класс опасности и воздействие на организм человека.

ПДК атмосферного воздуха:

Вещество	Среднесуточная	Разовая
ПДК формальдегида в атмосферном воздухе (предельно допустимая концентрация формальдегида)	0,003 мг/м3	0,035 мг/м3
ПДК метана в атмосферном воздухе (предельно допустимая концентрация метана)	–	50 мг/м3
ПДК сероводорода в атмосферном воздухе (предельно допустимая концентрация сероводорода)	–	0,008 мг/м3
Бензапирен ПДК в воздухе	0,1 мг/м3
ПДК ацетона в атмосферном воздухе	3 мг/м3
ПДК паров ртути в воздухе (предельно допустимая концентрация паров ртути)		0,0003 мг/м3
Предельно допустимая концентрация оксида углерода	3 мг/м3	5 мг/м3
Предельно допустимая концентрация пыли минеральных и стеклянных волокон		4 мг/м3
Предельно допустимая концентрация пыли кварцевого стекла		1 мг/м3
Предельно допустимые концентрации углеводородов	–	–
Предельно допустимая концентрация углекислого газа	0,01%	0,05%
Предельно допустимая концентрация аммиака	0,2 мг/м3	0,04 мг/м3
Предельно допустимая концентрация хлора	0,03 мг/м3	0,1 мг/м3

Перечень предельно допустимых концентраций в воде:

Вещество	Показатель
Дихлорфенол	2 мг/л
Гидрохинон	200 мг/л
Пентахлорфенол	10 мг/л
Крезол	4 мг/л
Трихлорэтилен	70 мг/л
Трихлорфенол	4 мг/л
Хлороформ	60 мг/л
Фенол	1 мг/л
Четырёххлористый углерод	6 мг/л

Нормативы предельно допустимых концентраций в почве:

Вещество	Показатель
Медь	3 мг/кг
Кобальт	5 мг/кг
Ртуть	2 мг/кг
Мышьяк	2 мг/кг
Сурьма	5 мг/кг
Свинец	20 мг/кг
Цинк	20 мг/кг
Фтор	3 мг/кг
Предельно допустимая концентрация нитратов	76,8 мг/кг

ПДК одних и тех же веществ различаются в зависимости от анализируемой среды и объема. Так, ПДК СО в воздухе рабочей зоны будет в несколько раз выше, чем в атмосферном воздухе – 20 мг/м³ против 5 и 3 для разовой и среднесуточной концентрации, соответственно. А, например, ПДК СО₂ в воздухе населенного пункта не установлена вовсе: газ на открытых пространствах практически не опасен, поскольку быстро смешивается с воздухом и теряет все свои негативные характеристики. При этом норма СО2 в воздухе рабочей зоны – 27000 и 9000 мг/м3 для разовой и среднесменной концентраций, соответственно.

Расчет ПДК по формулам может потребоваться:

• для установления предельных концентраций в воздухе веществ, не указанных в гигиенических нормативах,
• чтобы определить ПДК на территории с особыми условиями использования и ограничениями,
• для предварительной оценки влияния проектируемого объекта и его вкладе в НВОС.

Понятие «нормы» для содержания в воздухе того или иного вещества определяется значением ниже, чем ПДК. Фактически это означает, что если уровень ПДК не превышен, то норма выполнена, и концентрация метана, углекислого газа или даже угарного газа (СО) в помещении не угрожает здоровью человека. При этом нужно учитывать, что понятие предельно допустимой концентрации устанавливается для среднестатистического человека. Ослабленные и больные люди могут чувствовать дискомфорт даже при содержании веществ ниже, но близких к ПДК.

Предельно допустимые концентрации веществ в воздухе зависят от степени их опасности для окружающей среды и здоровья человека.

Выделяют 4 класса опасности загрязняющих веществ:

• IV класс — умеренно опасные;
• III класс — опасные;
• II класс — высоко опасные;
• I класс — чрезвычайно опасные.

Чем большую опасность представляет то или иное вещество, тем ниже устанавливается его ПДК — предельно допустимая концентрация.

Понятие предельно допустимой концентрации устанавливается для среднестатистического человека. Однако ослабленные и больные люди могут чувствовать дискомфорт даже при содержании веществ ниже, но близких к ПДК.

Нормы ПДК в воздухе едины для всей территории Российской Федерации. Для отдельных районов могут устанавливаться специальные показатели, в связи с их определенной значимостью (заповедники, рекреационные зоны). Определение предельно допустимой концентрации осуществляется государственными органами, занимающимися охраной окружающей среды, и санитарно-эпидемиологической службой.

Практика показывает, что установленные гигиенические нормативы (ГН) предельно допустимых концентраций соблюдаются далеко не всегда. Около 67% населения страны проживает в регионах, где периодические отмечается превышение уровня ПДК. В крупных городах концентрация вредных веществ может превышать установленные нормативы в десятки раз.

Вы можете ознакомиться с нашими выполненными объектами и стоимостью работ по расчёту ПДК загрязняющих веществ.

Компания «ЭкоЭксперт» предлагает услуги аккредитованной лаборатории по определению уровня загрязняющих веществ в атмосфере, установлению их соответствия предельно допустимым нормативам, составлению соответствующей экологической документации.

Разработка
ускоренных методов установления ПДК
веществ идет в основном в двух направлениях:
ориентировочные величины ПДК (ОБУВ –
ориентировочно безопасные уровни
воздействия) определяются по
физико-химическим свойствам веществ
или экспресс-методом с предварительным
определением CL₅₀
и DL₅₀.

Ускорение
способов оценки токсичности промышленных
веществ и установление для них ОБУВ
продиктовано стремлением устранить
разрыв, который существует между числом
новых химических веществ, внедряемых
в промышленное производство, и реальными
возможностями их изучения и установления
для них обоснованных ПДК.

Инженер-специалист
по БЖД должен уметь оперировать имеющимися
токсикологическими параметрами, от
которых также расчетным путем
осуществляется переход к ПДК вредных
веществ.

Расчет пдк (обув) веществ в воздухе рабочей зоны

ОБУВ
– временный гигиенический норматив
содержания вредных веществ в воздухе
рабочей зоны, определяемый по
физико-химическим свойствам веществ
или интерполяцией, экстраполяцией в
рядах соединений, близких по строению
или острой токсичности.

На
основании изучения зависимостей
токсичности веществ от физико-химических
свойств ученые Е.И. Люблина и А.А.
Голубев вывели ряд эмпирических формул,
применение которых дает возможность
установить ориентировочные значения
ПДК.

Для
обоснования ОБУВ необходим целенаправленный
подбор формул, выбор наиболее подходящих
исходных показателей. Для установления
ОБУВ обязателен химический анализ. Срок
действия устанавливаемого ОБУВ – 2 или
3 года – определяется точно по ГН
2.2.5.687-98.

Математические
формулы полезны врачам-гигиенистам и
инженерам БЖД при экспертизе проектов
промышленных предприятий и составлении
общих гигиенических мероприятий по
безопасности производственных операций.

Для
ориентировочных расчетов ПДК высококипящих
органических соединений,
поступающих в воздушную среду рабочей
зоны в виде аэрозолей, предложены
формулы, которые используют известные
показатели токсичности CL₅₀
и DL₅₀.

lgПДК
= 0,91·lgCL₅₀
+ 0,1 + lg
M,
(3.1)

lgПДК
= lgDL₅₀
– 3,1 + lg
M, (3.2)

где
[ПДК] = мг/м³;
[CL_50,
DL₅₀]
= ммоль/кг

3.1. Примеры определения пдк

1.
Определим ПДК для монохлордибромтрифторэтана,
если известно, что CL₅₀
= 22,2 мг/л.

Вначале
выразим CL₅₀
в миллимолях
на литр с учетом того, что

1
ммоль/л = (1 мг/л) / М
= 22,2 / 276 = 0,08

Подставив данные
значения в формулы:

lgПДК=0,91·lg0,08
+ 0,1 + lg276
= 1,548; ПДК = 35 мг/м³

2.
При расчете ОБУВ неорганических
газов и паров
можно воспользоваться формулой:

lgОБУВ_р.з.
= lgCL₅₀
+ 0,4 + lg
M

или в упрощенном
виде:

lgОБУВ_р.з=
2,52·lgCL₅₀
.

3.
Для аэрозолей и оксидов металлов,
малорастворимых соединений металлов:

lgОБУВ_р.з.
= 0,85·lgDL₅₀^ж
– 3,0 + lg
M
– lgN,

где
N
– число
атомов металла в молекуле вещества.

4.
Для расчета ориентировочных величин
ПДК кадмиевых
композиций
на основе их электронно-информационного
строения рекомендованы следующие
формулы:

lgПДК
= 0,85·lgDL₅₀^ж
– 4,5 + lg
M
– при содержании кадмия более 10 %

lgПДК
= 0,85·lgDL₅₀^ж
– 3,8 + lg
M
– при
содержании кадмия менее 10 %

5.
Для растворимых
солей металлов:

lgОБУВ_р.з.
= 0,71·lgLim_ac
– 0,85,

где
Lim_ac
– пороговая концентрация по интегральному
показателю, полученная при однократном
воздействии.

Расчетные
методы предусматривают установление
ПДК по физико-химическим константам.
Формулы для расчета ПДК химических
веществ в воздухе рабочей зоны выведены
методом регрессионного анализа.

6.
Для летучих
органических соединений
сугубо ориентировочные ПДК можно
рассчитать по формулам:

lgПДК
= 0,01·t_кип
+ 0,6 + lg
M,
lgПДК
= -2,2·γ
+ 1,6 + lg
M,

где
t_кип
– температура кипения; γ
– плотность соединения.

Проводить
расчеты по данным формулам можно лишь
для тех органических веществ,
физико-химические константы которых
укладываются в следующие границы:

Молекулярная
масса М
= 30 – 300 г

Плотность
γ
= 0,6 – 2,0 г/см³

Температура
кипения t_кип
= (-100 – 300)⁰С

Для
получения более достоверных результатов
необходимо провести расчеты по нескольким
показателям, а затем найти среднее
логарифмическое значение ПДК.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

А.А. Касьяненко
Современные методы оценки рисков в экологии
Учебное пособие. – М.: Изд-во РУДН 2008. – 271 с.

Глава 3. Качество окружающей среды

3.3. Качество воздушной среды

3.3.4. Нормирование загрязнения атмосферного воздуха

В качестве основных критериев опасности загрязнения воздуха и для целей нормирования загрязнения обычно используют предельно допустимые концентрации (ПДК) или соответствующие им стандарты качества воздуха, являющиеся санитарными нормами.

Концентрация предельно допустимая (ПДК) – норматив – количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии за определённый промежуток времени практически не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у eгo потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями (комиссиями и др.) (Руководство…, 2004).

В нормативных документах России используют три вида ПДК: среднесуточную, максимальную разовую и среднегодовую. Определение величины ПДК основано на токсикологических характеристиках химических веществ и понятиях токсичности.

Среднесуточная предельно допустимая концентрация ПДК_сс – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не оказывает влияния на здоровье человека и его потомство при неограниченно длительном воздействии.

Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется «приведением» их концентраций, нормированных  по  ПДК, к  концентрациям веществ 3-го класса опасности согласно формулы (3.7) (Критерии …, 1992):

К_3кл  =  К_jⁿ ,                          (3.7)

где n – коэффициент изоэффективности, j – класс опасности (n=2.3 для j=1;  n=1.3 для j=2;  n=0.87 для j=4).

При величинах, нормированных  по ПДК, концентраций выше 2,5 для 1-го класса,  выше 5 для 2-го класса,  выше 8 для 3-го класса и выше 11 для  4-го класса «приведение» к 3-му классу осуществляется путём умножения значений, нормированных по ПДК концентраций, соответственно на 3,2; 1,6; 1 и 0,7.

Если атмосферный воздух загрязнён веществами, относящимися к разным классам опасности, производится расчёт комплексного показателя Р.

Расчёт комплексного показателя Р проводится по формуле (3.8):

                            (3.8)

где корень квадратный из суммы квадратов, нормированных по ПДК концентраций,  приведённых к таковым концентрациям веществ 3-го класса, i – номер вещества.

Максимальная разовая ПДК_мр – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не вызывает заметного раздражения при воздействии на человека в течение 20 – 30 мин.

Среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в  атмосферном воздухе  рассчитывают  согласно  ГОСТ  17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера.  Правила контроля качества воздуха населённых мест» или используют данные «Ежегодников о состоянии  загрязнения воздуха городов и промышленных центров» за несколько лет,  но не менее двух.

Степень загрязнения воздуха рассчитывается с учётом кратности превышения среднегодового ПДК веществ,  их класса опасности, допустимой повторяемости концентраций заданного уровня, количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, и коэффициента их комбинированного действия.

Среднегодовые значения ПДК_сг выражаются через значения среднесуточного ПДК_СС путём умножения среднесуточной на некоторый коэффициент «а» (ф.3.9):

ПДК_сг = а∙ ПДК_СС.                                       (3.9)

Значение коэффициента a для различных веществ приведены  в табл. 3.12.

Таблица 3.12

Значение коэффициентов а для различных веществ

Помимо этого для санитарной оценки  воздушной среды может использоваться показатель ВДК_рз – временно допустимая концентрация химического вещества в воздухе рабочей зоны (временный отраслевой норматив, действующий 2-3 года).

При наличии n загрязняющих веществ соответственно с концентрациями Q и предельно допустимыми концентрациями ПДК_i (i = 1, 2, …, n) требуется, чтобы выполнялось соотношение (ф. 3.10)

П_о =.                                                  (3.10)

Это соотношение является показателем опасности химического загрязнения. Считается, что при П_о=1 опасности для здоровья не существует и чем эта величина меньше единицы, тем меньше опасность.

При наличии нескольких измерений по какому-либо загрязнителю за определённый период времени (например, за 20 мин или за сутки) для этого загрязнителя рассчитывают стандартный индекс или стандартный приведённый индекс – СП (ф. 3.11):

,                                                         (3.11)

где C_imax – максимальная из измеренных за 20 мин (сутки) значений концентрации. мг/м³; C_ПДКi – среднесуточное значение ПДК в атмосферном воздухе для данного i–того соединения.

Для комплексной оценки уровня химического загрязнения атмосферы используют комплексный индекс среднегодового загрязнения атмосферы (КИЗА), который позволяет учитывать вклад в загрязнение нескольких веществ и представить загрязнение одним числом (Муравьев А.Г., 2000). При этом учитывается класс опасности вещества, при чём его фактическая среднегодовая концентрация приводится  к степени загрязнения воздуха диоксидом серы, исчисляясь в долях ПДК диоксида серы.

Приведение загрязнения воздуха токсикантами к концентрациям диоксида серы обусловлено несколькими причинами. Во-первых, диоксид серы является одним из наиболее распространённых повсеместно химических загрязнителей, приводящих к существенному увеличению заболеваемости людей, в частности заболеваний верхних дыхательных путей. Во-вторых, диоксид серы обладает выраженной токсичностью по отношению к растительности. Он наносит значительный ущерб растительным объектам и подрывает ресурс биосферы. В-третьих, он обладает сильной коррозионной способностью, разрушает металлы, памятники культуры из мрамора.

В России КИЗА используют для обобщения данных мониторинга.

КИЗА вычисляют по формуле(3.12):

,                                        (3.12)

где q_i – средняя концентрация i–го химического поллютанта; ПДК_cci  среднесуточная предельно допустимая концентрация; n –  число вредных веществ, учитываемых при вычислении КИЗА; ci – безразмерная константа приведения степени вредности вещества к степени вредности диоксида серы. В зависимости от степени опасности (1, 2, 3, 4) значения ci принимаются соответственно равными 1.7; 1,3; 1,0; 0,9.

Для обеспечения возможности сопоставления данных о загрязнении атмосферы в различных городах КИЗА рассчитывают для одних и тех же веществ. Обычно выбирают 4-5 веществ, которые вносят основной вклад в загрязнение атмосферы. В России принято определять КИЗА для 5-ти веществ. К числу наиболее распространённых загрязнителей для большинства городов и регионов России, а также других стран мира относят: диоксид серы, взвешенные вещества, оксиды азота, бенз(а)пирен, озон, формальдегид, фенол, свинец и др.

В табл. 3.13 приведены максимальные разовые и среднесуточные ПДК для ряда веществ.

Таблица 3.13

Значения среднесуточных и максимальных разовых ПДК_мр (мг/м³)

Следует заметить, что пыль разных производств имеет различные ПДК, см. табл. 3.14 (Орлов А.С., 2002).

Таблица 3.14

Значения среднесуточных и максимальных разовых ПДК_мр (мг/м³)

Сравнивая приведённые в табл. 3.13 данные, можно заметить, что максимальные разовые ПДК_мр, как правило, больше, чем ПДК длительного воздействия, однако для ряда веществ они совпадают.

Наряду с ПДК важной характеристикой загрязнения в отношении загрязняющих веществ является её ассимиляционная ёмкость.

Ассимиляционная ёмкость объекта окружающей среды – это максимальное количество загрязняющего вещества, которое может бать за единицу времени накоплено, разрушено, трансформировано и выведено за пределы экосистемы в результате процессов самоочищения без нарушения её нормального функционирования.

Для повышения надёжности оценки результатов измерений и исключения случайных величин,  используется статистическая обработка материала, позволяющая с учётом вариаций концентраций получить то её значение,  которое в 95% случаев будет на  уровне или ниже расчетной концентрации (С₉₅). Кратность превышения (К) рассчитывается путём деления С₉₅ на максимальную разовую ПДК (PDK) (ф. 3.13):

                                 (3.13)

В случае присутствия в атмосферном воздухе веществ, обладающих эффектом суммирования биологического действия, рассчитывается приведённая к одному из суммирующихся веществ концентрация (С_95пр.) по формуле (3.14):

=                               (3.14)

Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха для комбинации суммирующих веществ ведется по приведённой концентрации.  Рекомендуется приводить сумму таких веществ к веществу, обладающему менее благоприятным классом опасности.