АККРЕДИТАЦИЯ (АТТЕСТАЦИЯ) ЛАБОРАТОРИЙ.
Лекция №6
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
(к.х.н., доцент В.Ю. Александров)
Загрязняющее вещество (химические загрязнители)
Загрязняющее вещество (ЗВ) – любое химическое вещество или соединение, которое находится в объекте окружающей природной среды в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающие тем самым его (объекта) химическое загрязнение.
По источнику образования ЗВ делятся на:
- ЗВ природного происхождения – попадают в объекты среды в результате природных явлений (извержение вулкана);
- ЗВ антропогенного происхождения - попадают в объекты среды в результате многогранной деятельности человека.
По характеру ЗВ делятся на:
- первичные – поступившие в окружающую среду непосредственно из источников выбросов;
- вторичные – которые образуются из первичных, в объектах среды, в результате биогенных или простых химических процессов.
Наиболее распространенными антропогенными ЗВ являются:
- в атмосфере – кислые газы (диоксид углерода, диоксид серы, оксиды азота). Взвешенные вещества (сажа, аэрозоли кислот и тяжелых металлов), различные органические соединения, в т.ч. формирующие фотохимический смог и озоноразрушающие вещества, пары нефтепродуктов.
- в водных объектах – растворимые соли металлов, органические соединения, нефтепродукты.
- в почве – соли тяжелых металлов, нефтепродукты. Следует отличать инертные вещества (стекло), которые вызывают лишь механическое загрязнение почвы.
|
|
|
В биосфере – наиболее опасны ксенобиотики, т.е. вещества, не входящие в естественный обмен веществ в организме, например суперэкотоксиканты, наиболее известны диоксины, и полициклические ароматические углеводороды, ртуть.
Законодательство по охране атмосферного воздуха дает формулировку – вещество загрязняющее атмосферный воздух - химическое или биологическое вещество, или смесь веществ, которое содержится в атмосферном воздухе и которое в определенных концентрациях оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду.
Законодательство по охране вод формулирует – загрязняющее вещество в воде – вещество в воде, вызывающее нарушение норм качества воды.
Законодательство по охране почв определяет загрязняющее вещество, как снижающее плодородие земель и способное оказать негативное действие по цепи поедания.
Классы опасности загрязняющих веществ.По степени опасности (токсичности) для человека различают 4 класса опасности ЗВ, поступающих в атмосферный воздух:
1-й класс – чрезвычайно опасные (напр. бенз(а)пирен, свинец, кадмий, ртуть, пятиокись ванадия);
2-й класс – опасные (напр. диоксид азота, сероводород, фенол, формальдегид, никель, марганец, медь);
|
|
|
3-й класс – умеренно опасные (напр. диоксид серы, толуол, ксилолы, этилбензол, магний);
4-й класс – относительно безопасные (напр. оксид углерода, аммиак).
При присвоении класса опасности учитывают не только токсичность вещества, но и его устойчивость в объекте окружающей среды, а так же какие соединения образуются при взаимодействии с природными компонентами. Например, очень сильный яд – синильная кислота, как загрязнитель окружающей среды относится ко 2-му, а не к 1-му классу опасности. Причиной является низкая устойчивость кислоты в объектах среды, которая быстро превращается в менее опасные соединения.
Еще более сложной проблемой является присвоение классов опасности загрязнителей в водных объектах, где высшим организмом являются рыбы, которые еще больше, чем человек с воздухом, связаны со средой обитания.
Предельно допустимая концентрация (ПДК)– утвержденный в законодательном порядке санитарно-гигиенический норматив. Под ПДК понимается такая концентрация химических элементов и их соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований в любые сроки жизни настоящего и будущего поколений.
|
|
|
Уровни ПДК одного и того же вещества различны для разных объектов внешней среды:
ПДКсс – среднесуточное
ПДКмр –максимально разовое
ПДКжз – жилой зоны
ПДКрз – рабочей зоны
ПДКпочв. – в почве
ПДКком-быт. – коммунально-бытовых водоемов
ПДКрыбхоз. – рыбохозяйственных водоемов
Максимально разовое значение ПДК устанавливается для предотвращения рефлекторных реакций человека при кратковременном действии примесей. Среднесуточное ПДК устанавливается для предупреждения общетоксического, канцерогенного и мутагенного действия вещества на организм человека. ПДК рабочей зоны учитывает, что загрязнители оказывают действие на человека прошедшего медицинское освидетельствование и регулярно проходящего профосмотры. При выявлении признаков начальной стадии профзаболеваний работник должен быть незамедлительно переведен на менее опасные для здоровья участки производства с обеспечением социальных гарантий.
Нормы ПДК –включены в ГОСТы, санитарные правила и нормы,другие нормативные документы, обязательные для исполнения на территории государства. Их учитывают при проектировании техпроцессов, оборудования, автомобилей, очистных устройств, градостроительных решениях. Контроль за соблюдением норм ПДК в объектах окружающей среды проводят специально уполномоченные органы. Действия, которые привели к превышению норм ПДК, квалифицируются как нарушение природоохранного законодательства, что влечет за собой ответственность виновных лиц (эти темы будут подробно рассмотрены в следующих лекциях).
|
|
|
Для установления численных значений ПДК используют расчетные методы, результаты биологических экспериментов, наблюдение за состоянием здоровья лиц, подвергшихся воздействию вредных веществ. В последнее время используются методы компьютерного моделирования, предсказания биологической активности, биотестирование на разных объектах. Обычно процедура введения ПДК проводится в 2 этапа. На первом вводится «ориентировочный безопасный уровень воздействия» (ОБУВ), который имеет юридическую силу, как временный аналог ПДК, для продолжения соответствующих наблюдений, расчетов, моделирования. Если не выявляются недостатки концепции, заложенной в величину ОБУВ, то это значение утверждается в качестве ПДК. При выявлении недоработок вносятся соответствующие изменения.
Количественный анализ содержания загрязняющий веществ в объектах природной среды проводится современными физико-химическими методами. Учитывая, что ПДК для веществ 1-го класса опасности могут составлять миллиардные доли миллиграмма, чувствительность приборов должна быть очень высокой. Такое оборудование сочетает возможности хроматографии и масс-спектрометрии, является очень сложным и требует квалифицированного персонала. Применяемые методики должны быть включены в государственный реестр аналитического контроля. Отбор проб для анализа из объектов окружающей среды должен проводится по единым методикам, которые определены ГОСТАми, либо иными нормативными документами. Например, отбор проб почвы проводится методом «конверта» - в углах квадрата стороной 1 м. и в центре. При этом в каждой точке проводится отбор с глубины 0-5 см. и 5-20 см для контроля глубины проникновения загрязнителя.
АККРЕДИТАЦИЯ (АТТЕСТАЦИЯ) ЛАБОРАТОРИЙ.
Для обеспечения достоверности результатов экологические аналитические лаборатории проходят процедуру аккредитации (аттестации).
Аккредитация - в общем случае это процесс, в результате которого приобретается официальное подтверждение соответствия качества предоставляемых услуг российскому стандарту.
Аккредитация испытательной лаборатории – в РФ – процедуры, посредством которых уполномоченный орган официально признает возможность выполнения испытательной лабораторией работ в заявленной области.
К аттестату аккредитации приложением является область аккредитации, в которой приводится перечень загрязняющих веществ с конкретизацией объекта окружающей среды, а так же аналитических методик по которому лаборатории представлено право ведения экоаналитического контроля. Деятельность лабораторий контролирует независимый орган аккредитации.
Аккредитованные лаборатории получают право ведения анализов в рамках области аккредитации для предприятий всех отраслей деятельности на договорной основе.
Аттестованная лаборатория отличается от аккредитованной правом ведения анализов только для своего предприятия (отрасли).
В Новосибирской области в сфере экоаналитического контроля ведут деятельность следующие основные лаборатории:
Аккредитованные: ЦЛАТИ по СФО, лаборатория Новосибирского городского комитета экологии, Зап. Сиб.Гидромет., лаборатория ОАО НЗХК, лаборатория Зап-Сиб Ж/Д.
Аттестованные: МУП Новосибирск Горводоканал, ОАО НовосибЭнерго, НАПО.
Результаты лабораторий не получивших аккредитации (аттестации) не могут использоваться при проверках предприятий надзорными органами, представляться в суде, использоваться в расчетах экологических платежей.
Для конкретизации изложенных теоретических и правовых положений рассмотрим количественные величины ПДК ряда ЗВ во всех средах. Из тысяч химических веществ на которые установлены нормативы выделим:
- наиболее опасные и наименее опасные загрязнители – для понимания диапазона допустимых концентраций загрязнителей;
- загрязняющие вещества образующиеся в сфере деятельности аэрокосмической отрасли – в связи с профилем обучения.
Атмосферный воздух
Размерность концентрации ЗВ – мг/куб.м.
К 1-му классу опасности относятся:
Наиболее опасными ЗВ - диоксины, образуются в отходах производства хлорирования, а так же горения пластиков на свалках, ПДК в воздухе равна одной миллиардной доли, т.е. 0,000 000 001 мг/куб.м.
– бенз(а)пирен, образуется в процессах горения моторных топлив в двигателях, а так же углехимических процессах, ПДК в воздухе равна одной миллионной доли, т.е. 0,000 001 мг/куб.м.
- ртуть- содержится в люминесцентных лампах, различных приборах, ПДК в воздухе равна трем десятитысячным долей, т.е. 0,000 3 мг/куб.м.
- диметилгидразин (гептил) – компонент жидкого ракетного топлива (восстановитель), используется в РН «Протон», «Днепр», «Космос», военных ракетах (СС-200 и ряде других), ПДК в воздухе равна пяти тысячным долей, т.е. 0,005 мг/куб.м.
Ко 2-му классу относятся:
- диоксид азота – образуется в процессах высокотемпературного горения всех видов топлива (котельного, моторного, ракетного), максимально разовая ПДКмр равна восемьдесят пять сотых 0,085 мг/куб.м., среднесуточная ПДКсс=0,04 мг/куб.м., рабочая зона ПДКрз = 2,0 мг/куб.м., таким образом максимально разовая ПДК в 500 раз ниже ПДК рабочей зоны.
- формальдегид – образуется в процессах сгорания автомобильных топлив, выбросах химической и мебельной промышленности, ПДКсс=0,003 мг/куб.м,ПДКрз = 0,5 мг/куб.м.
- хлор – образуется при сгорании твердого ракетного топлива (перхлорат аммония) и в ряде технологических процессов, ПДКсс=0,03 мг/куб.м,ПДКмр= 0,1 мг/куб.м, ПДКрз = 1,0 мг/куб.м.
К 3-му классу относятся:
-диоксид серы – образуется в процессе сгорания топлива, в т.ч. авиационного керосина ТС-1, ПДКсс=0,05 мг/куб.м,ПДКмр= 0,5 мг/куб.м.
К 4-му классу относятся:
- оксид углерода - образуется в процессе сгорания топлива, в т.ч. авиационного
керосина ТС-1, ПДКсс=3,0 мг/куб.м, ПДКмр= 5,0 мг/куб.м.
- метан – нетоксичен ПДКсс=300 мг/куб.м.
Таким образом, сравнение величин ПДКсс в атмосферном воздухе показывает, что их величины, в зависимости от опасности для организмов может меняться от миллиардных долей мг/куб.м. до сотен мг/куб.м., т.е. на 11 порядков. Это ярко характеризует специфичность загрязнителей атмосферы.
Водные объекты
Размерность ПДК - мг/л(приводятся ПДК водоемов рыбохозяйственного назначения, самые жесткие для воды, некоторые источники выделения приведены в разделе для воздуха)
К 1-му классу опасности относятся:
- ртуть- содержится в люминесцентных лампах, различных приборах, ПДК равна пяти десятитысячным долей, т.е. 0,000 5 мг/л.
- бенз(а)пирен - ) - 0,005 мг/л.
- нефтепродукты - 0,05 мг/л.-класс не установлен.
Ко 2-му классу опасности относятся:
- свинец – 0,03 мг/л.
К 3-му классу относятся:
- цинк – 5 мг/л.
К 4-му классу относятся:
- сульфат ион- 500 мг/л.
Таким образом, сравнение величин ПДК в воде рыбохозяйственных водоемов показывает, что их величины, в зависимости от опасности для жизни водных организмов (особенно рыбы) могут меняться от десятых тысячной доли мг/л до сотен мг/л т.е. на 6 порядков. Это ярко характеризует специфичность загрязнителей водоемов.
Почвы
Размерность ПДК - мг/кг (при установлении ПДК учитывалось, что почва будет использована для земледелия с учетом распространения загрязнителей по цепи поедания).
- бенз(а)пирен - 0,02 мг/кг.
- бензол– 0,3 мг/кг.
- ртуть – 2,1 мг/кг.
- свинец– 20 мг/кг.
Таким образом, сравнение величин ПДК в почве показывает, что их величины, в зависимости от опасности для ведения, в первую очередь сельскохозяйственной деятельности, могут меняться от сотых долей мг/кг до сотен мг/л т.е. на 4 порядка.
Таким образом, установленные значения ПДК (ОБУВ) образуют базу данных, которая является основой для ограничения воздействия деятельности человека на объекты природной среды при превышении названных величин. Отметим, что не возможно установить нормативы на каждое из 3 млн. химических веществ известных в настоящее время. В этом случае, если ПДК (или ОБУВ) не установлены, то за предельно допустимое воздействие на объект среды принимается фоновое значение концентрации загрязняющего вещества. Например, не установлены ПДК нефтепродуктов в почве. Поэтому, для принятия решений о степени загрязнения почвы нефтью (случай аварии) берется фоновая проба вне зоны влияния источника выделения и это значение условно принимается за ПДК. По практике НСО это 200-400 мг/кг естественных углеводородов, которые всегда присутствуют в почве.
Другой вывод из материала – аэрокосмическая деятельность приводит к выделению некоторых загрязнителей высоких классов опасности, что диктует необходимость принимать меры по уменьшению ее последствий для объектов окружающей среды. Это будет раскрыто в последующих лекциях.
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 316; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!