Тема 4 Здоровье человека и среда обитания Семинарское занятие 4 Изучение среды обитания и влияния ее состояния на организм человека

Вопросы семинара

1. Среда жизни человека. Качество жизни.

2. Влияние состояния окружающей среды на здоровье человека.

3. Вредное вещество и токсикант, их особенности. Классификация токсикантов. Токсичность и канцерогенность.

4. Устойчивость живого организма к загрязнению.

5. Влияние внешних факторов на здоровье человека.

Основные понятия изучаемой темы

Сущность понятий среда обитания и ее основных компонентов: природная, квазиприродная, артеприродная и социальная среда. Показатели качества жизни: здоровье, уровень образования, занятость и качество трудовой жизни, время и досуг, возможность приобретения товаров и пользования услугами, личная безопасность и правовые органы, социальные возможности и социальная активность. Классификация болезней: наследственные болезни, экопатологии, эндемические заболевания, болезни старения.

Изучение основ токсикологии: ксенобиотики, токсиканты, канцерогены и их классификаций. Виды устойчивости живых систем: инертность, постоянство, упругость. Последствия экологических стрессов на уровне организмов, популяций, экосистем и биосферы.

Влияние внешних факторов на здоровье человека: пыль, шум, ультразвук, вибрация, инфразвук, электромагнитные поля, лазерное излучение, химические вещества, биологические загрязнители.

Задание 1. Комплексная оценка качества атмосферы промышленного предприятия и города

Цель работы: овладение методикой комплексной оценки качества атмосферы промышленного предприятия и города.

Общие положения. В настоящее время известно немало различных подходов и показателей, применяемых для оценки загрязненности атмосферного воздуха. Для оценки степени загрязнения атмосферы средние и максимальные концентрации веществ относят к величине средней (максимальной) концентрации вещества-токсиканта или к санитарно-гигиеническому нормативу, например, к предельно-допустимой концентрации (ПДК).

Анализ критериев и моделей, описывающих экологическое состояние воздушной среды, показывает, что существует возможность системного анализа данных по качеству и состоянию воздушной среды. В основе такой системы могут находиться ряд параметров, используемых для характеристики антропогенного воздействия человека на среду.

Одним из основных параметров, характеризующих источники выбросов загрязняющих веществ, является категория опасности предприятия (КОП), которая учитывает суммарную массу выбросов вредных веществ в атмосферу от источника выбросов, приведенную к одному классу опасности. Физический смысл КОП заключается в некотором условном объеме загрязненного воздуха от предприятия, который разбавлен до ПДК и приведен к одной токсичности.

Расчет загрязнения атмосферы выбросами от промышленных предприятий

Категория опасности предприятия (КОП) используется для характеристики изменений качества атмосферы через выбросы, осуществляемые стационарными источниками, с учетом их токсичности.

КОП определяется через массовые характеристики выбросов в атмосферу:

, (4.1)

где m– количество загрязняющих веществ, выбрасываемых предприятием;

КОВ_i – категория опасности i-го вещества, м³/с;

M_i – масса выбросаi-ой примеси в атмосферу, г/с;

ПДК_i– предельно допустимая среднесуточная концентрацияi-го вещества в атмосфере населенного пункта, мг/м³(таблица 4.1);

_i– безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредностиi-го вещества с вредностью диоксида серы (таблица 4.2).

Таблица 4.1 – Предельно допустимые концентрации и класс опасности для используемых загрязнителей

Наименование вещества	ПДКм.р. ПДКс.с. ОБУВ	Класс опасности
1	2	3
Диоксид серы	0,005	3
Диоксид азота	0,04	2
Бенз(а)пирен	1 10^-6	1

Продолжение таблицы 4.1

1	2	3
Зола бурого угля	0,3	ОБУВ
Мазутная зола	0,002	2
Оксид азота	0,40	3
Хрома (VI)оксид	0,0015	1
Взвешенные вещества	0,15	3
Оксид углерода	3,00	4
Пыль древесная	0,1	ОБУВ
Ксилол	0,200	3
Железа оксид	0,04	3
Бутиловый спирт	0,100	3
Толуол	0,600	3
Бутилацетат	0,100	4
Пыль неорганическая: 20 – 70% SiO2	0,3	3
Уайт-спирт	1,000	ОБУВ
Марганец и его соединения	0,01	2
Ацетон	0,350	4
Этилацетат	0,1	4
Корунд белый	0,04	ОБУВ
Гидразин-гидрат	0,001	3
2-этоксиканол	1,00	3
Фториды хорошо растворимые	0,03	2
Углерод черный (сажа)	0,15	3
Углеводороды предельные С12– С19	1,00	4
Сероводород	0,008	2
Этиловый спирт	5,00	4
Керосин	1,2	ОБУВ
Аммиак	0,20	4
Бензин нефтяной	5,00	4
Масло минеральное	0,05	ОБУВ
Меди оксид	0,002	2
Никеля оксид	0,001	2
Серная кислота	0,30	2
Хлористый водород	0,200	2
Свинец и его соединения	0,001	1
Смесь углеводородов предельных С1– С5	50,00	ОБУВ

Таблица 4.2 – Значение коэффициента _i для разного класса опасности загрязняющих веществ

Класс опасности вещества	1	2	3	4
i	1,7	1,3	1,0	0,9

Значения КОП рассчитывают при условии, когда М_i / ПДК_i > 1.

При М_i / ПДК_i < 1 значения КОП не рассчитываются и приравниваются к нулю.

Для расчета КОП при отсутствии ПДК_сс используют значения ПДК_мр, ОБУВ или уменьшенные в 10 раз значения предельно-допустимых концентраций рабочей зоны. Для веществ, по которым отсутствует информация о ПДК или ОБУВ, значения КОП приравнивают к массе выброса данных веществ.

Предприятия по величине категории опасности делят на четыре категории. Граничные условия для деления предприятий на категории опасности приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Граничные условия для деления предприятий по категории опасности

Категория опасности предприятия	Значения КОП
I	≥ 31,7 · 10^6
II	≥ 31,7 · 10^4
III	≥ 31,7 · 10^3
IV	< 31,7 · 10^3

Загрязнение городской среды от промышленных и транспортных источников определяется многими факторами, среди которых ключевые – мощность источника, высота его над рельефом, состав и температура отходящих газов, спектр примесей, внешние условия рассеивания (метеорологические данные, роза ветров), тип ландшафта и другие. С учетом этих факторов выделения в атмосферный воздух вредных веществ, отделяют от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Размер этих зон до границы жилой застройки устанавливают для предприятий, являющихся источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, выделяемыми непосредственно от источников загрязнения атмосферы сосредоточенными (через трубы, шахты) или рассредоточенными (через фонари зданий и другие) выбросами, а также для тепловых, электрических станций, производственных и отопительных котельных. В соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов в настоящее время приняты следующие размеры санитарно-защитных зон для предприятий (таблица 4.4):

Таблица 4.4 – Зависимость размера санитарно-защитных зон от класса опасности предприятия

Класс предприятия	1	2	3	4	5
Расстояние, м	1000	500	300	100	50

Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости не более чем в три раза в зависимости от ряда причин:

1. эффективности предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов;

2. отсутствия способов очистки выбросов;

3. размещения жилой застройки при необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию;

4. розы ветров и других неблагоприятных местных условий (например, частые штили и туманы);

5. строительства новых, еще недостаточно изученных, вредных в санитарном отношении производств.

Результаты расчетов КОВ и КОП сводятся в таблицу 4.5.

Таблица 4.5 – Результаты ранжирования по массе выбросов и категории опасности вещества предприятия

Показатель	Характеристика выбросов в атмосферу
	Значения КОВ		Масса выбросов
	м^3/с	%	т/год	%
ИТОГО:		100		100

Вывод по результатам расчетов включает в себя выбор приоритетной примеси по массе выброса и по категории опасности вещества, а также отнесение предприятия к определенной категории опасности и выбора соответствующего размера санитарно-защитной зоны.