какие существуют нормирующие показатели кроме пдк как они связаны с пдк
dinamitri494
dinamitri494dinamitri494
Нормирование — это определение количественных показателей факторов окружающей среды, характеризующих безопасные уровни их влияния на состояние здоровья и условия жизни населения. Нормативы разрабатываются на основе всестороннего изучения взаимоотношений организма с соответствующими факторами окружающей среды. Соблюдение нормативов на практике способствует созданию благоприятных условий труда, быта и отдыха, снижению заболеваемости, увеличению долголетия и работоспособности всех членов общества.
В основу нормирования положены принципы сохранения постоянства внутренней среды организма (гомеостаза) и обеспечения его единства с окружающей средой, зависимости реакций организма от интенсивности и длительности воздействия факторов окружающей среды, пороговости в проявлении неблагоприятных эффектов. При обосновании нормативов используется комплекс физиологических, биохимических, физико-математических и других методов исследования для выявления начальных признаков вредного влияния факторов на организм. Окончательная апробация нормативов осуществляется при их использовании на практике путем изучения состояния здоровья людей, контактирующих с нормируемым фактором. Существуют методы учета комбинированного действия комплекса вредных факторов. В зависимости от нормируемого фактора окружающей среды различают: предельно допустимые концентрации (ПДК), допустимые остаточные количества (ДОК), предельно допустимые уровни (ПДУ), ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), предельно допустимые выбросы (ПДВ), предельно допустимые сбросы (ПДС), временно согласованный выброс (ВСВ) и др.
ПДК — это такое содержание вредных веществ в атмосферном воздухе, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни косвенного вредного воздействия.
Предельно допустимый уровень фактора (ПДУ) — это тот максимальный уровень воздействия, который при постоянном действии в течение всего рабочего времени и трудового стажа не вызывает биологических изменений адаптационно-компенсаторных возможностей, психологических нарушений у человека и его потомства.
Чтобы учесть совместное действие нескольких загрязняющих веществ, рассчитывается общий относительный уровень загрязнения S как сумма относительных уровней загрязнения по каждому из них:
S =∑ Si = C 1/ПДК1+ C 2/ПДК2+ C 3/ПДК3+
где С i — фактическая концентрация /-го вещества, а ПДК,— его предельно допустимая концентрация. Нормой считается, если выполняется условие S ≤ 1, Этот подход предполагает, что загрязняющие вещества действуют независимо друг от друга. Проблема в том, что при одновременном воздействии нескольких веществ возможен синэргетический эффект, состоящий в том, что совместное действие нескольких веществ больше суммы их воздействий по отдельности. При одновременном присутствии нескольких загрязнителей ПДК по каждому из них должен быть снижен.
Платежи рассчитываются исходя из массы загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, указанных в выданных организациям разрешениях на выбросы, сбросы загрязняющих веществ и размещение отходов.
ФМБА РОССИИ
Межрегиональное управление №31 ФМБА России
Выберите территориальное управление ФМБА России
Нормирование качества природной среды. ПДК и ПДУ
Статья подготовлена по материалам
действующего законодательства и справочной литературы
Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru
Правительство Российской Федерации
Министерство здравоохранения Российской Федерации
Портал государственных услуг
Федеральный портал управленческих кадров
Институт повышения квалификации ФМБА России
Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»
Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве
Регистрацион-
ный номер CAS
Величина ПДК/ОДК (мг/кг) с учетом фона (кларка)
Лимитирующий показатель вредности
Диметилбензолы (1,2-диметилбензол; 1,3-диметилбензол; 1,4-диметилбензол)
а) песчаные и супесчаные
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl 5,5
а) песчаные и супесчаные
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl 5,5
а) песчаные и супесчаные
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl 5,5
а) песчаные и супесчаные
б) кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl 5,5
Отходы флотации угля (ОФУ)
Полихлорированные дибензо-n-диоксины и дибензофураны (в пересчете на 2,3,7,8-тетрахлордибензо-пара-
диоксин и его аналоги)
Какие существуют нормирующие показатели кроме пдк как они связаны с пдк
9.2. НЕДОСТАТКИ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
НОРМИРУЮЩИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Для количественной эколого-геохимической оценки состояния окружающей нас природной среды, особенно для принятия определенных (в том числе административных) мер по недопущению ее загрязнения конкретными поллютантами или по ее улучшению, необходимо знать контрольные значения содержаний загрязняющих веществ, начиная с которых дальнейшая концентрация поллютантов должна считаться неприемлемой для безопасной жизнедеятельности. Такие контрольные значения содержания каждого загрязняющего вещества должны устанавливаться для почв, воздуха, подземных и поверхностных вод, растений (в первую очередь для сельскохозяйственных культур, употребляемых в пищу).
В соответствии с законом развития эколого-геохимических изменений в геохимическом ландшафте (см. гл. 6) изменение концентрации загрязняющих веществ в какой-либо части ландшафта несомненно отразится на всех его частях. Однако, учитывая природную консервативность, этот процесс может затянуться на годы. Загрязнение же такой части ландшафта, как, например, атмосфера может сказаться на состоянии (и даже
существовании) живых организмов, включая человека, гораздо раньше. Консервативность биосферы и предопределила установление во многих странах в качестве нормирующих показателей безопасности жизнедеятельности контрольных значений, называемых предельно допустимыми концентрациями (ПДК). Единые ПДК были введены в свое время и для такой громадной территории, как СССР, а затем – для России. Для части из них, регламентируемой с позиций времени пребывания человека в данном месте, учитывались «предельно безвредные для человека» содержания отдельных химических веществ, в том числе техногенных, не имеющих природных аналогов.
Кроме ПДК, используют и такой (тоже нормирующий) показатель, как предельно допустимые выбросы (ПДВ) – допустимое количество выбросов отдельным источником загрязняющих веществ в единицу времени. Теоретически повышение ПДВ сопровождается последующим превышением ПДК в среде, окружающей рассматриваемый источник загрязнения. К сожалению, при разработке общих для огромных территорий ПДВ не учитывались ландшафтно-геохимические особенности и история геологического (геохимического) развития отдельных участков загрязняемой территории хотя бы за последние миллионы лет. В соответствии же с одним из законов развития антропогенных изменений в биосфере (см. гл. 6) поведение загрязняющих веществ (концентрация, рассеяние, особенности распределения), поступивших в результате техногенеза в биосферу, а во многих случаях и их форма нахождения определяются конкретными ландшафтно-геохимическими условиями загрязняемой территории.
Кроме того, при установлении ПДВ не учитывается все многообразие возможных сочетаний совместного расположения источников загрязнения. Таким образом, предельно допустимые выбросы в целом представляют собой «средневыдуманную нормирующую величину», которая должна была бы ограничить количество выбросов до концентраций, не приводящих в конечном итоге к превышению в окружающей среде ПДК.
Для людей тяжелые, а главное, наиболее быстро сказывающиеся последствия загрязнения обычно связаны с аномальными концентрациями отравляющих веществ в воздухе и питьевой воде. Однако эти концентрации, как правило, в рассматриваемых частях биосферы сохраняются непродолжительное время. Техника очищения воздуха и воды относительно проста, а кроме того, для них во многих природных и даже в некоторых техногенных ландшафтах характерен процесс самоочищения.
Большинство загрязняющих веществ гораздо дольше сохраняется в почвах, которые в последующем сами могут стать источниками загрязнения атмосферы, воды, растительных и животных организмов. Именно поэтому особое внимание всегда уделяется вопросам, связанным с возможностью использования ПДК для почв. Однако проблема возможности использования ПДК для почв и проблема объективности этих нормирующих критериев, как правило, аналогичны и для остальных частей геохимических ландшафтов.
С точки зрения экологической геохимии, да и экологии вообще, ПДК можно использовать в практической деятельности лишь как предварительные показатели-ориентиры. Вероятно, они особо необходимы в странах с низкой экологической культурой и на первых этапах исследований в новых регионах. Однако их широкое использование при оценке состояния окружающей среды часто невозможно по целому ряду объективных причин. Отметим только важнейшие из них:
1. В своем настоящем виде ПДК рассматриваются как нормы содержаний различных веществ в среде, окружающей человека, при которых он может считать безопасным свое существование в определенных участках биосферы. При этом под существованием подразумевается проживание, или только нахождение во время работы в районах, для которых эти ПДК определены. Подразумевается также использование продуктов и воды, для которых установлены ПДК.
Однако учтем, что собственно критерий ПДК появился и им начали пользоваться только в последние десятилетия. А к настоящему времени достоверно известно, что последствия многих видов загрязнения (например, силикоз) проявляются через 10-летия после нахождения в загрязненной зоне. Естественно, что большинство поздносказывающихся последствий загрязнения не могло быть учтено. Положение усугубляется тем, что многих видов загрязнения несколько десятилетий назад не существовало, а на многие не обращалось внимания.
Определенные вещества вызывают генетические изменения. Последствия загрязнения такими поллютантами в полной мере могут сказаться только на последующих поколениях. Многие вещества, а тем более их опасные концентрации даже не могли быть учтены при установлении ПДК, хотя эти вещества следует относить к наиболее опасным поллютантам.
Сказанное позволяет рассматривать ПДК только как один и далеко не самый важный показатель лишь быстрого воздействия на человеческий организм некоторых (и не самых опасных) загрязнителей окружающей среды.
2. Совершенно не ясны и практически не учтены в ПДК последствия совместного воздействия на человека различных химических элементов (а тем более их различных токсичных соединений), находящихся в самых различных концентрациях. С одной стороны, ассоциация основных антропогенных загрязняющих веществ известна. В соответствии с законом ассоциаций химических элементов, образующих крупные техногенные геохимические аномалии, она определяется в основном уровнем развития науки и техники в период загрязнения.
Однако с другой стороны, учесть все возможные комбинации совместного воздействия этих поллютантов, к тому же находящихся в разных концентрациях, практически невозможно. К настоящему времени нет даже работ, рассматривающих суммарное влияние на организмы группы химических элементов с различными аномальными (повышенными и пониженными) концентрациями.
Ряд химических элементов при их недостатке в среде (или продуктах питания) замещаются своими геохимическими аналогами, если содержание последних достаточно велико. При этом возникают многие довольно тяжелые болезни у растительных и животных (включая человека) организмов. К настоящему времени с этих позиций наиболее известны пары элементов Ca-Sr, Ba; S-Se. Так, уровская болезнь (поражение скелета человека и животных – искривление позвоночника, поражение суставов, ломкость костей, выпадение зубов и т.д.) характерна лишь для районов с пониженным содержанием Са при избытке Ва, и особенно Sr.
В районах с повышенным содержанием в почвах Se, переходящего в растения, наблюдается специфическое отравление этим элементом, получившее название алкалоз. Так, при концентрации в зерне селена около 12 мг/кг поедающие его крысы, кролики, крупный рогатый скот, лошади через несколько месяцев умирали. Вскрытие показало поражение печени, а в некоторых случаях – почек, сердца и селезенки. Однако внесение в эти почвы кристаллической серы (и даже гипса) при том же содержании селена уменьшило концентрацию последнего в зерне с 12 до 4 мг/кг.
Таким образом, для геохимически подобных друг другу элементов чрезвычайно важно относительное (по сравнению со средним) содержание каждого из них, так как одна и та же концентрация одного из них в одном случае токсична, а в других – совершенно безвредна. И это тоже необходимо учитывать в ПДК, иначе возможны большие ошибки, приводящие к ненужным затратам и заболеваниям людей.
В 1969 г. В.А. Алексеенко было установлено, что потребность во многих металлах контролируется особенностями биогеохимической связи между химическими элементами в каждом организме. Справедливость этой закономерности четко прослеживается в растениях прежде всего для Рb, Сu и Mo; Be, Bi и К, Na, Si.
Такие особенности потребления организмами отдельных элементов в резко повышенных или пониженных количествах при их неизменном и невысоком содержании в окружающей среде в зависимости от изменения концентрации других элементов сопровождаются болезнями организмов и как бы «наследуются» в процессе перемещения по трофической цепи. Это широко развитое для отдельных элементов явление также совершенно не отражено в ПДК, хотя очень сильно влияет на организмы.
Все рассмотренное, с позиции совместного токсичного воздействия нескольких химических элементов, делает практически даже невозможной разработку ПДК для больших территорий, включая отдельные районы (и даже целые геохимические провинции) с повышенными или пониженными местными фоновыми содержаниями.
3. Токсичность химических элементов (их соединений) зависит не только от концентрации, но и от формы, а часто – и от вида их нахождения в биосфере. Так, в почвах большинство химических элементов находится в минеральной форме. При этом, чем минерал труднее растворим, тем менее доступны организмам составляющие его химические элементы, а следовательно, меньше их токсичное воздействие даже при высоких концентрациях. Например, натрий будет более доступным и токсичным при высоких концентрациях в почвенных растворах, а не в минералах. Однако и в разных минералах он будет обладать разной степенью доступности, поскольку, в частности, галит (NaCl) растворим, а жадеит (NaAlSi2O6) – нет. Подобных примеров можно привести очень много.
Учесть в ПДК все формы, а тем более конкретные виды, в которых находятся элементы, практически невозможно. Кроме того, растворимость многих соединений определяется щелочностью среды, температурой и еще целым рядом изменяющихся в биосфере ландшафтно-геохимических факторов.
4. Природное распределение химических элементов в различных типах горных пород отличается крайней неравномерностью. (А как уже указывалось, любой химический элемент, попадающий в организм, при определенной концентрации и форме нахождения может стать токсичным.) Горные
породы во многом обусловливают состав формирующихся на них (и за их счет) почв, вод, растительных и животных организмов. К неравномерности распределения элементов в породах, а точнее – к вполне определенным концентрациям химических элементов в конкретных породах отдельных регионов «привыкли» живые организмы (от простейших до высших), по крайней мере за миллион лет (четвертичный период). В некоторых регионах такое «привыкание» и эволюция происходили не один, а многие миллионы лет.
Как пример возникновения резких геохимических отличий существования организмов можно рассмотреть участки биосферы с карбонатными и ультраосновными горными породами. В первых содержание Сr и Со соответственно в 100 и 1500 раз меньше, чем во вторых. Отличаются эти породы (хотя и не столь контрастно) содержанием и других элементов.
Весьма существенны геохимические отличия и между другими типами горных пород. Конечно же, геохимические особенности пород, преимущественно распространенных в отдельных регионах, вызвали в их пределах естественный отбор определенных организмов. Так, по наблюдениям С.М. Ткалича на Сахалине над угленосными пластами произрастают лиственные ольхово-березовые леса, а над вмещающими их породами – хвойные. Над кимберлитами в Сибири лиственничники и ольховники обитают на фоне лишайниковых редколесий (А.Н. Лукачева, 1960).
А теперь вернемся к двум упомянутым элементам (Со и Сr) в почвах. Для Со ПДК составляет 0,005%, для Сr – 0,01%. Соответственно их кларковые содержания в ультраосновных породах – 0,015% и 0,16%. Природа перечеркивает эти ПДК для районов с ультраосновными породами, где обломки коренных горных пород даже в почвенном горизонте С следует рассматривать как очаги интенсивного загрязнения. Но сравним эти же ПДК с кларком в карбонатных толщах (соответственно 0,00001% и 0,0011%), и картина резко изменится. В этом случае содержание в почвообразующих породах Со в 500 раз меньше предельно допустимого, а Сr – почти в 10 раз.
Вряд ли организмы будут нормально развиваться, если в почвенных горизонтах А и В содержание Со будет в 500 раз выше, чем в горизонте С. (А ПДК предопределяют именно такую картину.) К тому же нужно учесть, что расстояние между горизонтами по вертикали может быть не больше первых двух десятков сантиметров. Во всех подобных случаях меняется содержание (пусть хоть не так контрастно) и еще многих элементов.
Таким образом, с точки зрения геохимии природных образований выбрать для всех участков биосферы (или даже для такой большой страны,
как Россия) единые ПДК невозможно, а ориентирование на предлагаемые цифры без учета конкретной ландшафтно-геохимической обстановки может привести к экологическим осложнениям, вплоть до катастроф.
5. Особо следует учесть, что для всех живых организмов (включая человека) нет «полезных» и «вредных» химических элементов. Для нормального развития организма необходимы все элементы, но только в определенных концентрациях и формах нахождения в различных частях биосферы.
Как известно, элементы, находящиеся в таблице Д.И. Менделеева ниже линии питательных веществ, даже при незначительном повышении концентрации очень быстро становятся токсичными.
Резко пониженные содержания элементов также вызывают различные болезни живых организмов, включая человека. Вспомним J, F и ряд других элементов, недостаток которых уже учитывается даже в обыденной жизни (фторирование воды и зубной пасты, иодирование соли и т.д.).
Оценивая как токсичность химических элементов (при определенных высоких концентрациях), так и последствия их недостаточно высокой концентрации, следует помнить о влиянии на организмы значений абсолютного разброса химических элементов, установившегося на континентах после образования осадочных пород и почв. Существенное техногенное увеличение или уменьшение содержаний химических элементов в первую очередь может негативно сказаться на развитии организмов для следующих элементов: Bi (1,43), Аg (2,9), W (3,67), J (4), Be (6), Аu (6), Вr (6,2), Р (6,47), Zn (8,67) (в скобках приведены значения АР).
Таким образом, при определении нормирующих показателей для каждого из химических элементов следует учитывать максимальную и минимальную их концентрации, которые ограничивают содержания, определяющие условия наиболее оптимального развития организмов.
6. В последние десятилетия все большую роль в биосфере начинают играть техногенные соединения, не имеющие природных аналогов. Токсичность и время ее проявления для многих из них еще не известна. Пока ясно, что они «чужды конкретным природным условиям», что их количество поддается учету (что и необходимо делать), что особенности их разложения и свойства продуктов разложения следует изучать. Наверное, уже классическим примером стало изучение фреона и продуктов его разложения, влияющих на мощность озонового слоя, а в конечном итоге – на выживание организмов. ПДК для большинства техногенных соединений нет и в ближайшее время их невозможно определить.
Некоторые недостатки системы нормируемых показателей
Существуют также генотоксические вещества. Изменения, вызываемые ими, проявляются либо через несколько лет (соматические мутации), либо даже в последующих поколениях (наследственные мутации), что в основном пока не принимается во внимание. Уже только это позволяет рассматривать систему ПДК в качестве одного из показателей и лишь для оценки и прогнозирования быстрого воздействия на человеческий организм некоторых ксенобиотиков или вообще загрязнителей среды обитания.
Современная система ПДК не учитывает последствия совместного действия на человека смеси химических веществ или различных токсических соединений одного и того же химического элемента при самых разных концентрациях. Ассоциации основных загрязнителей антропогенной природы известны, но практически невозможно учесть все возможные комбинации совместного действия поллютантов, к тому же находящихся в разных концентрациях.
К настоящему времени выполнены исследования, направленные на изучений комбинированного, комплексного или сочетанного действия различных экологических факторов. Определенные закономерности удалось установить и прогнозировать только для таких комбинаций, как ионизирующее излучение и гипертермия. Что касается прогнозирования и нормирования комбинации нескольких химических веществ, то в этом направлении успехи скромнее [9]. Они связаны с математическим моделированием биологического действия нескольких факторов химической и/или физической природы или экспериментальными исследованиями на животных.
Особенности потребления организмами отдельных элементов в резко повышенных или пониженных количествах при их неизменном и невысоком содержании в воде или почве в зависимости от изменения концентрации других элементов сопровождается болезнями организмов [8]. Это очевидное в настоящее время явление совершенно не отражено в нормативах ПДК. Все только что рассмотренное, исходя из позиций совместного токсического воздействия нескольких химических элементов, объясняет практическую невозможность разработки ПДК для больших территорий, включая районы или отдельные геохимические провинции с повышенным или пониженным фоновым содержанием.
Токсичность химических элементов и их соединений зависит не только от концентрации, но и от формы их нахождения в биосфере. Например, в почвах большинство химических элементов находятся в форме минералов. Чем труднее растворим минерал, тем менее доступны организмам составляющие пи элементы. Следовательно, тем меньше их токсическое действие даже при высоких концентрациях. Например, натрий из разных соединений по-разному доступен живым организмам. В частности, NaCl растворим и доступен, а Na3AlF6— нет.
Поэтому при выработке ПДК (для того или иного элемента) учесть все формы соединения для этого элемента практически невозможно. Кроме этого, растворимость многих соединений (например, Al) зависит от pH среды, температуры и многих других факторов биосферы.
Для живых организмов, начиная от микробов и кончая человеком, не существует изначально полезных или заведомо вредных химических элементов. Для нормального развития большинства организмов необходимы все элементы, но только в определенных концентрациях и формах присутствия в различных частях биосферы. Однако многие химические элементы при повышении их концентрации (уже в организме) становятся токсичными. С другой стороны, очень низкое содержание определенных элементов лимитирует рост и развитие живых организмов. Например, недостаток йода вызывает заболевания щитовидной железы у человека со всеми вытекающими последствиями для работы сердца и головного мозга.
В настоящее время доказано, что для следующих перечисленных элементов существенное антропогенное увеличение может негативно сказаться на развитии большинства живых организмов. Это Ag, Bi, F, W, Be, Au, Br, Zn. Следовательно, при определении нормируемых показателей для каждого химического элемента надо учитывать максимальную и минимальную их концентрации в окружающей среде, а также эффективную концентрацию в самом организме.
В последнее время все большую роль начинают играть химические соединения техногенной природы, не имеющие природных аналогов. Токсичность и время ее проявление для большинства из этих соединений не установлена.
Это, как правило, истинные ксенобиотики, их количество в той или иной степени поддается учету. Практически не изучен метаболизм этих соединений в разных условиях как природной, так и урбанизированной среды.
Система ПДК учитывает токсичность химических соединений по отношению к человеку. При этом не придается никакого значения их воздействию на живые организмы, хотя, как правило, они определяются на четырех группах живых организмов: кроликах, лабораторных мышах, крысах и морских свинках. Соотношение величин ПДК никак не увязано с токсическим действием этих соединений на растения, микроорганизмы, а тем более на сообщества этих организмов. Можно теоретически предполагать, что при правильном установлении значений ПДК по отношению к человеку, они (ПДК) гарантируют безвредность химических веществ в первое время. Но может оказаться, что при тех же самых безвредных концентрациях этих веществ будут наблюдаться гибель, возникновение мутаций или злокачественного роста у других видов живых организмов. Далее это может определять развитие губительного процесса по экологической цепи. Выделение каких-либо ПДК веществ в настоящее время бессмысленно. Вот почему, не отвергая пока действующую систему ПДК, человечество ведет поиск более адекватных экологических критериев. Таким критерием может оказаться экологический риск.
• доказана беспороговость действия ионизирующей радиации; можно предполагать, что по такому же принципу на все живое действуют химические вещества и радиоволны;
• воздействие на человека и природа стало комплексным, комбинированным и сочетанным, что уже ограничивает применение системы ПДК и ПДУ, так как нет единого принципа сравнения действия этих факторов в рамках применяемой методологии;
• установлено, что при совместном действии различных факторов среды обитания, наряду с аддитивными эффектами их действия, возможны синергизм или антагонизм, если судить по конечному биологическому эффекту.
Перечень причин ограничения старой системы нормирования можно продолжать, но пока только разрабатываются новые технологии опенки вредного воздействия. Одной из самых жизнеспособных и интенсивно развиваемой является система рисков, т.е. вероятностных оценок не для характеристики вредного действия на отдельные особи или человека, а на популяцию или когорты людей в целом. В следующих главах описана концепция оценки рисков, даны элементарные представления и понятия разных видов риска, рассмотрена американская методология оценки риска, наиболее разработанная на сегодняшний день.