В XXI в. атмосферный воздух уже не природный, а природно-антропогенный элемент среды обитания человека. Разнообразные химические вещества, поступившие в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом, депонируются во внутренних органах или под влиянием ферментов подвергаются биотрансформации с образованием менее или более токсичных соединений. Источники загрязнения атмосферного воздуха населенных мест обобщены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Источники загрязнения атмосферного воздуха
Природные | Антропогенные |
Промышленность | Транспорт | Агропромышленный комплекс |
Вулканы | Теплоэлектростанции (ТЭС) | Автомобильный | Животноводство |
Выветривание почвы | Черная и цветная металлургия | Авиационный |
Лесные пожары | Нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие и нефтехимические производства |
Торфяные пожары | Добыча угля | Железнодорожный | Полеводство |
Аэропланктон | Машиностроение |
Пыльца цветущих растений | Производство строительных материалов | Водный |
На концентрацию выбросов в атмосферном воздухе оказывают влияние природные факторы (направление и скорость ветра, температурный градиент, относительная влажность, атмосферное давление, метеофакторы, рельеф местности) и техногенные условия (мощность и специфика предприятия, тип топлива, высота дымовой трубы, температура выброса, скорость выхода газов из дымовой трубы).
Кроме того, при расчетах допустимых выбросов от техногенных источников обязательно учитывают фоновую концентрацию загрязняющего вещества в атмосферном воздухе (Сфон) — статистически достоверную величину, полученную за 5 лет наблюдений за максимальными концентрациями, значение которой превышается в 5% наблюдений. Для интегральной оценки природных условий рассеивания техногенных загрязнений используют потенциал загрязнения атмосферы — комплексный показатель, установленный с учетом повторяемости, мощности и продолжительности приземных инверсий, ветров и туманов. С целью мониторирования и анализа динамики состава атмосферного воздуха во времени используют комплексный индекс загрязнения атмосферы, который количественно характеризует уровень загрязнения атмосферы компонентами, характерными для данной территории, с учетом их класса опасности. При этом представление об источнике загрязнения можно получить с помощью маркеров выбросов предприятия — загрязняющих веществ, выбрасываемых в составе пылегазовых смесей предприятия, по содержанию которых в приземном слое атмосферы можно сделать выводы о выбросах предприятия в целом.
Основа гигиенического нормирования качества атмосферного воздуха поселений — ПДК, установленная в ходе санитарно-токсикологического эксперимента. В отношении загрязняющих веществ в атмосферном воздухе устанавливаются максимальная разовая и среднесуточная ПДК.. Максимально разовые значения характеризуют отсутствие ощущения запаха и раздражающего влияния на верхние дыхательные пути при кратковременном воздействии (20–30 мин) на организм человека. Соблюдение среднесуточных допустимых значений гарантирует отсутствие неблагоприятного воздействия на здоровье настоящего и будущих поколений людей, влияния на работоспособность, самочувствие и бытовые условия жизни. На экспериментальном этапе обоснования ПДК для химических веществ с помощью расчетного метода устанавливают временный гигиенический норматив — ориентировочный безопасный уровень воздействия. Через 3 года ориентировочно безопасный уровень воздействия должен быть отменен, заменен на ПДК или переутвержден на новый срок. Установленные ПДК химических веществ в атмосферном воздухе указаны в СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», а общие санитарно-эпидемиологические требования к качеству атмосферного воздуха населенных мест — в СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий».
Система мероприятий по охране атмосферного воздуха поселений от загрязнения направлена на улучшение качества воздуха и предотвращение его вредного воздействия на здоровье и условия жизни человека и на окружающую среду. На первом месте в этой системе стоят технологические и технические мероприятия, которые направлены на максимальное сокращение выбросов от промышленных объектов или других источников загрязнения. Однако не на всех предприятиях, учитывая специфику технологического процесса, возможно провести технологические мероприятия. В этих случаях большое значение имеют снижение вредности выбросов или их очистка, то есть санитарно-технические мероприятия. Общая характеристика санитарно-технических мероприятий по охране атмосферного воздуха поселений представлена в табл. 4.2. В дополнение к указанным группам используют планировочные мероприятия, которые направлены на пространственное разобщение источника загрязнения и селитебной зоны за счет функционального зонирования территории поселения, планировки жилых районов, организации санитарно-защитных зон (СЗЗ), а также озеленения территорий поселений. СЗЗ представляет собой территорию вокруг источника воздействия на среду обитания (промышленный объект), размеры которой обеспечивают снижение уровней воздействия до уровней, допустимых гигиеническими нормативами. Другими словами, СЗЗ необходима для пространственного разобщения источника воздействия на среду обитания и селитебной или рекреационной зоны с целью создания условий для рассеивания промышленных выбросов в атмосфере до уровней ПДК (в селитебной зоне) или 0,8 ПДК (в рекреационной зоне). В зависимости от объема и вредности выбросов промышленному предприятию присваивают класс (1–5), в соответствии с которым определяют размер СЗЗ (при этом для предприятий 1-го класса размер СЗЗ составляет не менее 1000 м, а для предприятий 5-го класса — не менее 50 м). Правила установления СЗЗ, условия увеличения или уменьшения ее размеров и классификацию промышленных предприятий устанавливают соответствующими нормативными документами.