8.3.4. Защита воздушного бассейна

Атмосферный воздух является жизненно необходимым компонентом биосферы, поэтому он подвергается охране. Правовые и организационные основы хозяйственной деятельности в области использования воздушного бассейна закреплены Законом «Об охране атмосферного воздуха».

В соответствии с указанным законом качество атмосферного воздуха – это совокупность свойств атмосферного воздуха, определяющих степень воздействия химических, физических и биологических факторов на окружающую среду.

Охрана атмосферного воздуха – это совокупность организационных, экономических, технических, правовых и иных мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения атмосферного воздуха, осуществляемых государственными органами, юридическими и физическими лицами.

Основные принципы защиты атмосферного воздуха определяются требованиями Закона «Об охране атмосферного воздуха» и заключаются в следующем:

- государственный учет и контроль за поступлением вредных веществ в атмосферу и воздействием на нее вредных физических факторов;

- нормирование качества атмосферного воздуха;

- санитарно-гигиенические требования при проектировании и эксплуатации объектов хозяйственной деятельности;

- технологические и организационно-технологические приемы снижения объемов выбросов и вредного воздействия производства на атмосферный воздух.

Нормирование качества атмосферного воздуха осуществляется с целью установления предельно допустимых нормативов воздействия на окружающую среду, гарантирующих безопасность здоровья населения и биосферы в целом.

Нормирование содержания вредных веществ. Качество атмосферного воздуха определяется нормативами предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ. В настоящее время используют 3 вида ПДК:

1 - предельно допустимая максимально разовая концентрация (ПДК м.р.);

2 – предельно допустимая среднесуточная концентрация (ПДКс.с.);

3 – предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны (ПДК р.з.).

В случае отсутствия значений ПДК для населенных мест могут применяться ориентировочно безопасные уровни воздействия (ОБУВ), которые устанавливаются расчетным путем.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) примеси в атмосфере – это максимальная концентрация примеси в атмосфере, которая при периодическом или постоянном воздействии на человека не оказывает вредного воздействия, включая отдаленные последствия на него и окружающую среду в целом.

Величина ПДК зависит от степени токсичности вещества, характеризующейся классом опасности. В зависимости от степени воздействия на организм человека все нормируемые вещества делят на 4 класса опасности:

1 класс – чрезвычайно опасные вещества (ПДК в воздухе рабочей зоны не превышает 0,1 мг/м³.

2 класс – высокоопасные вещества (ПДК р.з. 0,1-1,0 мг/м³.

3 класс – умеренно опасные (ПДК р.з. 1-10 мг/м³.

4 класс – малоопасные (ПДК р.з. > 10 мг/м³.

ПДК некоторых вредных веществ представлены в таблице

Таблица

Предельно допустимые концентрации некоторых вредных веществ в атмосферном воздухе

Код	Вещество	ПДК максимально разовая, мг/м^3	ПДК среднесуточная, мг/м^3
0330	Диоксид серы	0,5	0,05
0333	Сероводород	0,008	-
0334	Сероуглерод	0,03	0,005
0301	Диоксид азота	0,085	0,04
0303	Аммиак	0,1	0,02
1401	Ацетон	0,35	0,35
0602	Бензол	1,5	0,1
0856	Дихлорэтан	3,0	1,0
0521	Пропилен	3,0	3,0
1071	Фенол	0,01	0,003
0337	Оксид углерода	5,0	3,0
0616	Ксилол	0,2	0,2
0703	Бензо(а)пирен	-	0,000001
0620	Стирол	0,04	0,002

При наличии в атмосферном воздухе нескольких вредных веществ, обладающих суммацией действия с концентрациями С, расчет допустимого содержания веществ проводится по формуле:

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … _ С_n/ПДК_n < или = 1,

где С₁, С₂, С₃, … С_n – фактические концентрации веществ в атмосфере, мг/м³;

ПДК₁, ПДК₂, ПДК₃, …, ПДК _n – соответствующие ПДК этих веществ, мг/м³.

Эффектом суммации действия обладают такие сочетания вредных веществ как ацетон и фенол, диоксид серы и фенол, диоксид серы и диоксид азота, диоксид серы и аэрозоль серной кислоты, диоксид серы и сероводород, циклогексан и бензол, оксиды азота и аммиак и др.

В качестве интегрального показателя загрязнения воздуха используют показатель Р, который учитывает характер комбинированного действия вредных веществ и класс их опасности.

P_i = K²_{i ,}

где K_i = C_i/ПДК_i (C_i – среднегодовая, среднемесячная или среднесуточная концентрация i-го вещества в атмосферном воздухе, мг/м³, ПДК_i – среднесуточная ПДК, мг/м³).

Для гигиенической оценки загрязнения воздуха можно применять комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА), учитывающий классы опасности, стандарты качества и средние уровни загрязнения воздуха. Уровень загрязнения атмосферы считается высоким, если средние значения концентраций превышают средние по республике (или ИЗА превышает 9); повышенным, если концентрации примеси в отдельных случаях превышают ПДК сс и ПДК м.р.; низким – если среднегодовые концентрации примеси находятся в пределах или ниже ПДК СС, максимальные из разовых ПДК только в отдельных случаях превышают допустимые нормы.

Нормирование предельно допустимых выбросов в атмосферу. Наиболее действенным инструментом в защите атмосферного воздуха от загрязнения вредными веществами является разработка и внедрение на предприятиях норматива предельно допустимых выбросов (ПДВ).

Предельно допустимые выбросы – это научно-технический норматив, устанавливаемый на условии, что содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха (на высоте 1, 5 – 2,5 м от поверхности земли) от источника или их совокупности не превышает норматива качества воздуха (ПДК) для населения, животного и растительного мира.

Если в воздухе городов и других населенных пунктов концентрация вредных веществ превышает ПДК, а значения ПДВ не могут быть достигнуты, то вводится поэтапное снижение выброса вредных веществ. В этом случае фактический выброс, превышающий ПДВ, называется временно согласованным выбросом (ВСВ). Нормативы ПДВ устанавливаются для каждого конкретного вещества и для предприятия в целом (т/год). Разработка ПДВ для предприятий химической промышленности представляет собой сложную комплексную проблему.

Для разработки нормативов ПДВ рассчитывают категорию опасности предприятий (КОП). По величине КОП предприятия разделяются на 4 класса опасности: 1 – КОП >10⁶; 2 – 10⁶>КОП>10⁴; 3 - 10⁴>КОП>10³; 4 – КОП <10³. Предприятия 1 и 2-й категории опасности представляют наибольшую опасность для окружающей среды, к ним применяются особые требования при разработке нормативов ПДВ (ВСВ) и ежегодный контроль за их достижением, причем тома ПДВ для этих предприятий разрабатываются по полной программе. Предприятия 3-й категории опасности самые многочисленные, они могут иметь тома ПДВ, разработанные по сокращенной программе, а контроль за источниками выбросов проводится выборочно, один раз в несколько лет. К 4-й категории опасности относятся самые мелкие предприятия с небольшим количеством выбросов вредных веществ в атмосферу. Эти предприятия отчитываются о выбросах один раз в 3 года, а тома ПДВ для них не составляются.

Нормирование радиоактивного загрязнения. Атмосферный воздух может быть загрязнен радиоактивными веществами техногенного происхождения в такой концентрации, при которой может произойти облучение в индивидуальной дозе более 10 мЗв/год или коллективной дозе 1 чел.-Зв/год (табл. ).

Таблица

Единицы радиоактивности (Р) и дозы радиоактивного облучения (ДРО)

Физическая величина и доза облучения	Наименование и обозначение единиц Р и ДРО в международной системе единиц измерения СИ	Внесистемные единицы наименования и обозначения единиц Р и ДРО	Соотношение между единицами Р и ДРО (система СИ /внесистемные)
Активность радионуклида	беккерель (Бк)	кюри (Ки)	1 Бк = 1 распад в секунду = 2,7 *10^-11 Ки
Поверхностная активность	Бк/м^2	Ки/м^2
Удельная активность	Бк/кг	Ки/кг
Экспозиционная доза	кулон/кг (Кл/кг)	Рентген (Р)	1 Р = 2,58 * 10^-4 Кл/кг
Мощность экспозиционной дозы	ампер/кг	Р/c	2, 58 * 10^-4 A/кг
Поглощенная доза	грей (Гр)	рад	1 Гр = 1 Дж/кг; 1 Гр = 100 рад
Эквивалентная доза, эффективная доза	зиверт (Зв)	бэр	1 Зв = 100 бэр

Поглощенная доза – средняя энергия, переданная ионизирующим излучением единице массы облучаемого вещества.

Эквивалентная доза – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент для данного излучения.

Эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий коэффициент для данного органа или ткани.

Эффективная коллективная доза – величина, определяющая полное воздействие излучения на группу людей.

Числовые значения характера воздействия радионуклидов приводятся в Нормах радиационной безопасности (НРБ-2000).

Таблица

Числовые значения дозовых коэффициентов, величин предельно допустимого годового поступления с воздухом и пищей, допустимой объемной активности во вдыхаемом воздухе и уровни вмешательства при поступлении с водой отдельных радионуклидов для населения

Радионуклид/ период полураспада, лет	Поступление с вдыхаемым воздухом. Дозовый коэф- фициент e, Зв/Бк	Поступление с вдыхаемым воздухом. Предельное годовое поступление (ПГП), Бк/год	Поступление с вдыхаемым воздухом. Допустимая объемная активность (ДОА), Бк/м^3	Поступление с водой и пищей*. Дозовый коэф-фициент е, Зв/Бк	Поступление с водой и пищей*. Предельное годовое поступление (ПГП), Бк/год	Поступление с водой и пищей*. Уровень вмешатель-тва, Бк/кг
Sr-90/29,1	5,0 * 10^-8	2, 0 * 10^4	2,7	8,0 * 10^-8	1,3 * 10^4	5,0
Cs-137/30,0	4,6 * 10^-9	2,2 * 10^5	2,7 * 10^1	1,3 * 10^-8	7,7 * 10^4	1,1 * 10^1
Pu-238/87,7	4,6 8 10^-5	2,2 * 10^1	2,7 * 10^-3	4,0 * 10^-7	2,5 * 10^3	6,0 8 10^-1
Pu-239/24380	5,0 * 10^-3	2,0 * 10^1	2,5 * 10^-1	4,2 * 10^-7	2,4 * 10^3	5,6 * 10^-1
Pu-240/6537	5,0 * 10^-3	2,0 * 10^1	2,5 * 10^-3	4,2 * 10^-7	2,4 * 10^3	5,6 * 10^-1
Pu-241/432,8	9,0 * 10^-7	1,1 * 10^-3	1,4 * 10^-1	4,8 * 10^-9	2,1 * 10^5	2,9 * 10^1
Am-241/432,8	4,2 * 10^-5	2,4 * 10^1	2,9 * 10^-3	3,7 * 10^-7	2,7 * 10^3	6,9 * 10^-1
Cm-243/28,5	3,1 * 10^-5	3,2 * 10^1	4,0 * 10^-3	3,3 * 10^-7	3,) 8 10^3	9,3 * 10^-1

Примечание: * - для детей в возрасте от 1 до 2 лет.

После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. осуществляется планомерный контроль за загрязнением окружающей среды радиоактивными веществами. На 32 метеостанциях ежедневно измеряется экспозиционная доза гамма-излучения. На 22 станциях контролируется уровень радиоактивных выпадений аэрозолей из воздуха.

Источники радиоактивного загрязнения делятся на естественные (излучение Земли, космические лучи, радиоактивные элементы) и искусственные. Естественные источники формируют естественный радиационный фон планеты и определяют естественную дозу облучения, эволюционно безопасную для живых организмов (фоновая доза). В среднем фоновая доза от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет 2 мЗв (с колебаниями от 0,5 до 10 мЗв). К дозе облучения естественного происхождения добавляется доза, получаемая от соприкосновения с искусственными источниками радиоактивного загрязнения (табл. , Челноков, Ющенко, 2001).

Таблица

Искусственные источники облучения

Источники облучения	Годовая доза, мЗв	Доля от природного фона, % от 2 мЗв
Медицинское обследование (флюорография)	1-1,5	50-75
Полет в самолете	0,02-0,05	1-2,5
Телевидение (4 ч в день)	0,01	0,5
Вклад АЭС	0,001	0,05
Вклад ТЭЦ (на угле)	0,006-0,06	0,3-3,0
Глобальные осадки от испытаний ядерного оружия	0,02	1,0
Другие источники	0,4	18-20
Всего на человека в год	1,5-2,0

В Республике Беларусь норматив полной прижизненной эффективной дозы для человека за период 70 лет составляет 0,07 Зв, или 0,001 Зв в год.

Радиационный контроль в Беларуси проводится в соответствии с «Положением о контроле радиоактивного загрязнения от чернобыльской катастрофы в РБ» №5 от 6 февраля 1995 г. с целью минимизации и ограничения последствий облучения населения радиоактивными веществами в результате катастрофы на ЧАЭС и выбросов АЭС сопредельных государств. В настоящее время в республике действуют Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000), Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующего излучения (ОСП-72/87). Содержание радионуклидов цезия (Cs-137) и стронция (Sr-90) в пищевых продуктах и в воде регламентируется республиканскими допустимыми уровнями (РДУ-99), которые пересматриваются через каждые 3 года.

Нормирование акустического и вибрационного воздействия. Основными источниками акустического и вибрационного воздействия на человека и окружающую среду являются транспорт, промышленное оборудование, аудиоустановки и др. Органы слуха человека воспринимают звуковые колебания в диапазоне частот от 16 до 20 000Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвуки) и с частотой выше 20 000 Гц (ультразвуки) не воспринимаются органами слуха человека, но негативно влияют на него и на биосферу в целом. В связи с этим все виды акустического и вибрационного воздействия на окружающую среду подлежат нормированию. В соответствии с СН 3077-84 звуковые колебания нормируются уровнем звукового давления (УЗД) и уровнем звука (УЗ) (табл. ).

Таблица

Допустимые уровни звукового давления и уровня звука в жилых районах

Помещение или территория	Допустимые УЗД, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц								Уро-вень звука,дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Жилые помещения, спальни	55	44	35	29	25	22	20	18	30
Территории больниц, санаториев, непосредственно примыкающие к зданию	59	48	40	34	30	27	25	23	35
Территории жилой застройки, непосредственно примыкающие к жилым домам, площадки отдыха жилых кварталов	67	57	49	44	40	37	35	33	45

Является недопустимой эксплуатация жилья с уровнем звука в нем свыше 70 дБА для ночного времени.

В отличие от звуковых колебаний, инфразвук распространяется почти без ослабления на значительные расстояния. По характеру спектра он подразделяется на широкополосный, с непрерывным спектром, шириной более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются дискретные составляющие (табл. ).

Нормирование электромагнитного воздействия. В результате широкого использования электрической и электромагнитной энергии в разнообразных видах человеческой деятельности к собственному электрическому и магнитному полю Земли, атмосферному электричеству, радиоизлучению Солнца и Галактики добавилось электромагнитное поле (ЭМП) искусственного происхождения.

Таблица

Нормирование значения вибрации в жилых помещениях

Средне- геометрические частоты октавных полос, Гц	Допустимые значения виброускорения, м/c	Допустимые значения виброускорения, дБ по любой оси (X, Y, Z)	Допустимые значения виброскорости, м/с	Допустимые значения виброскорости, дБ по любой оси (X, Y, Z)
2	0,0053	25	0,00045	79
4	0,0053	25	0,00022	73
8	0,053	25	0,00011	67
16	0,01	31	0,00011	67
31,5	0,021	37	0,00011	67
63	0,042	43	0,00011	67

К источникам ЭПМ относятся воздушные линии электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, технические средства радиовещания, телевидения, радиорелейной и спутниковой связи, радиолокационные и навигационные системы, лазерные маяки и др. На значительных территориях Беларуси ЭПМ увеличили напряженность электрических и магнитных полей на 2-5 порядков, создавая угрозу здоровью населения, растительному и животному миру.

В таблицах , приведены предельно допустимые величины электромагнитной энергии и уровня напряженности электрического поля в жилой застройке и других территориях.

Таблица

Предельно допустимые уровни электромагнитной энергии на территории жилой застройки

Наименование диапазонов радиоволн	Границы диапазона (частота, длина волны)	Предельно допустимые величины электромагнитной энергии на территории жилой застройки
Длинные	30-300 кГц (10-1 км)	10 В/м
Средние	0,3-3 МГц (1-0,1 км)	10 В/м
Короткие	3-30 МГц (100-10 м)	4 В/м
Микроволны (круглосуточное облучение)	300 МГц - 300 ГТц (1м – 1 мм)	5 мкВт/см^2

Таблица

Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля

Место, территория	Напряженность, кВ/м
Внутри жилых зданий	0,5
На территории зоны жилой застройки	1
В населенной местности, вне зоны жилой застройки, а также на территории огородов и садов	5
На участках пересечения высоковольтных линий с автомобильными дорогами 1-4 категорий	10
В населенной местности	15
В труднодоступной местности и на участках специально выгороженных для исключения доступа населения	20

Напряженность электрического поля определяется на высоте 1,8 м от уровня земли, а для помещений – от уровня пола. При напряженности более 1 кВ/м должны быть приняты меры по исключению воздействия на человека ощутимых электрических разрядов и токов стекания.

В зонах действия ЭПМ обязательно устанавливаются санитарно-защитные зоны от источников электромагнитного излучения до границ населенных пунктов (табл. ).

Таблица

Санитарно-защитные зоны и расстояния от границы населенных пунктов до высоковольтных линий

Расстояние, м	Напряженность высоковольтных линий, кВ
Санитарно- защитная зона (при напряженности более 1 кВ/м):
20	33
30	50
40	750
55	1150
Для населенных пунктов:
250	750
300	1150

Таблица

Санитарно-защитные зоны типовых передающих радиостанций

Мощность одного передатчика, кВт	Наименование объекта	Санитарно-защитная зона
Малой мощности (до 5)	Длинноволновые	10
	Средневолновые	20
	Коротковолновые	175
Средней мощности (от 5 до 25)	Длинноволновые	10-75
	Средневолновые	20-150
	Коротковолновые	175-400
Большой мощности (от 25 до 100)	Длинноволновые	75-480
	Средневолновые	130-960
	Коротковолновые	400-2500
Сверхмощные (свыше 100)	Длинноволновые	>480
	Средневолновые	>960
	Коротковолновые	>4500

Таблица

Санитарно-защитные зоны типовых телецентров и телевизионных ретрансляторов

Мощность одного передатчика, кВт	Количество программ	Суммарная мощность объекта с учетом УКВ и ЧМ-вещания, кВт	Санитарно-защитная зона, м
Малой мощности (до 5/2,5)	Одна	До 10	В пределах технической территории
Средней мощности (до 25/6,5)	Одна	До 75	200-300
Большой мощности (до 50/15)	Две	До 160	400-500
Сверхмощные (свыше 50/15)	Три	Порядка 200	500-1000

Телевизионные центры и телеретрансляторы должны отделяться от населенных мест санитарно-защитными зонами. Радиолокационные станции различного назначения отделяются от жилой застройки санитарно-защитными зонами от 28 до 400 м в зависимости от типа радиолокаторов и высоты антенны. Электромагнитное воздействие на человека оказывают также электроприборы, ПЭВМ. Так, на расстоянии 3 см магнитная индукция фена равна 2 тыс. мкТ (микротесла), а электробритвы – 1,5 мкТ. Естественный геомагнитный фон Земли составляет 30-60 мкТ. Радиотелефон излучает волны дециметрового диапазона с большой проникающей способностью, что представляет опасность для индивидуальных пользователей.

Санитарно-гигиенические требования при проектировании и эксплуатации промышленных предприятий. Охрана атмосферного воздуха от химического, механического, биологического, физического воздействия наиболее эффективно решается на стадии проектирования хозяйственной деятельности. При проектировании и эксплуатации предприятий должны обеспечиваться нормативы качества атмосферного воздуха. Для этого должны предусматриваться мало- и безотходные технологические процессы, улавливание, обезвреживание, обеззараживание вредных веществ, дезодорация газовоздушных выбросов и утилизация отходов производства.

В соответствии с действующим законодательством нельзя размещать, проектировать, строить и вводить в эксплуатацию объекты, являющиеся источниками загрязнения атмосферы, на территориях с уровнем загрязнения выше установленных нормативов. Запрещается увеличение производительности технологических агрегатов, сопровождающееся увеличением объема отходящих газов или концентрации в них вредных веществ без одновременной реконструкции газопылеулавливающих установок. Площадки для строительства и реконструкции объектов должны выбираться с учетом аэроклиматической характеристики, рельефа местности, естественного проветривания, условий туманообразования и закономерностей распространения промышленных выбросов в атмосфере. Запрещается размещение предприятий I и II классов опасности на площадках с неудовлетворительными аэроклиматическими условиями. Химические предприятия должны располагаться с подветренной стороны по отношению к населенным пунктам и ниже по течению рек. При выборе площадки учитываются геологическая характеристика местности, водный баланс, уровень грунтовых вод, требования стока атмосферных вод и климатические условия района. Особое значение для химических предприятий имеет рельеф местности: предприятия не должны размещаться на территориях, не обеспечиваемых естественным проветриванием (в замкнутых долинах, котлованах, у подножия гор и др.). Для объектов, являющихся источниками загрязнения, должна быть организована санитарно-защитная зона (СЗЗ), ширина которой определяется классом размещаемого производства.

В зависимости от химизма и количества выбросов установлено 5 классов предприятий с шириной ССЗ от 50 до 1000 м: 1 – 1000 м, П – 500 м, Ш – 300 м, IV – 100 м, V – 50 м.

Размер ССЗ устанавливается: 1 – для предприятий с технологическими процессами – источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными и неприятно пахнущими веществами – непосредственно от источника загрязнения атмосферы, а также от мест загрузки сырья или открытых складов; 2 - для тепловых электростанций, производственных и отопительных котельных – от дымовых труб.

К санитарному классу I относятся предприятия связанного азота (производства аммиака, азотной кислоты, азотно-туковых и других удобрений), вискозного волокна и целлофана, органических растворителей и масел (бензола, толуола, ксилола и др.), суперфосфата, серной кислоты, олеума, сероуглерода, а также предприятия по переработке нефти и др.

К санитарному классу П относятся производства мочевины, искусственных и химических волокон, искусственной кожи, аммиачной селитры, шин, резинотехнических изделий и др.

К санитарному классу Ш относятся производства гудрона, битума и других продуктов из остатков перегонки нефти, предприятия по производству пластмасс, полистирола и др.

К санитарному классу IV относятся производства готовых лекарственных форм, искусственного каракуля, обуви, обувных картонов и др.

К санитарному классу V относятся предприятия по переработке пластмасс и синтетических смол (только механическая обработка), по вулканизации резины без применения сероуглерода.

Санитарно-защитная зона или какая-либо ее часть не может рассматриваться как резервная территория предприятия и использоваться для расширения промышленных площадей.