Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Гигиеническая оценка и прогнозирование качества окружающей среды и здоровья населения в районе нефтегазодобычи высокосернистого сырья в степной зоне

На правах рукописи

АДИЛЬГИРЕЙУЛЫ ЗАУР

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В РАЙОНЕ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ ВЫСОКОСЕРНИСТОГО СЫРЬЯ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ (на примере Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения Казахстана)

14.02.01 — гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

^ 2 ДПР 20:2

Пермь 2012

005018406

Работа выполнена в Казахском национальном медицинском университете имени С.Д. Асфендиярова, Республика Казахстан, г. Алматы

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Кенесариев Усен Исмаилович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Ухабов Виктор Максимович

доктор медицинских наук Хорошавин Виктор Алексеевич

Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Защита состоится «</?» апреля 2012 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 208.067.04 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (614000, г.Пермь, ул. Петропавловская, 26).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «ПГМА им. ак. Е.А. Вагнера» Минздравсоцразвития России (614000, г. Пермь, ул. Петропавловская, 26), с авторефератом на сайте www.psma.ru.

Автореферат разослан марта 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук,

профессор Саидакова Елена Анатольевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Интенсивное развитие нефтяной отрасли серьезно осложнило экологическую обстановку во многих нефтедобывающих районах. В течение длительного времени развитие нефтегазовой промышленности Республики Казахстан осуществлялось без должного учета экологических последствий. Это привело к тому, что во все объекты окружающей среды регулярно поступали опасные по степени воздействия на организм загрязнители, такие как углеводороды, сернистый ангидрид, сероводород, окислы азота, окись углерода, меркаптаны и другие вредные вещества [Кенесариев У.И., 2002].

Усиленная разработка месторождений нефти и газа негативно отразилась на состоянии здоровья населения, которое является индикатором загрязненности среды обитания человека. Одним из важнейших факторов, влияющих на здоровье человека, считается химическое загрязнение объектов окружающей среды. Причем, с каждым годом, по мере нарастания загрязненности, растут и вредные свойства выбрасываемых ядовитых веществ [Рахманин Ю.А., 2011].

Изучению влияния выбросов от предприятий нефтегазовой промышленности на здоровье населения в Казахстане уделяется должное внимание (Кенесариев У.И., 1993; Жансерикова А.Ж., 1998; Анамбаева А.И., 1998; Кенжегалиев А., 2000; Аликеева Г.М., 2001; Ержанова А.Е., 2005; Тыныбаев Б.Г., 2006; Утесинов Б.Б., 2008 и др.), между тем, эта проблема настолько многогранна и специфична для различных территорий Республики Казахстан, что любые новые данные в этой области могут быть полезны как для науки, так и для практического здравоохранения.

К профилактическим мероприятиям по снижению влияния загрязнения окружающей среды нефтедобывающих районов на здоровье населения, относят установление необходимой ширины санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для обеспечения безопасности местного населения.

В 1984 году начата разработка Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения (КНГКМ), эксплуатация которого постоянно возрастает. Особенностью месторождения являются большое пластовое давление и высокое содержание в сырье сероводорода (до 3,8 об.%), что повлекло за собой повышенные требования к размерам санитарно-защитной зоны.

Последнее обоснование оптимальной ширины санитарно-защитной зоны месторождения проводилось в 2002 г. Но за истекшее время ситуация во многом изменилась (объем добычи сырья, количество источников выброса и др.), что требует повторного рассмотрения данного вопроса. К тому же, большое пластовое давление создает угрозу аварийных ситуаций, а высокое содержание сероводорода в сырье (3,8 об. %) представляет опасность для персонала буровых скважин и местного населения. Сероводород тяжелее воздуха и скапливается в приземном слое атмосферы, поэтому аварийные выбросы могут привести к особо опасным ситуациям.

Постоянное наращивание на КНГКМ объемов добычи углеводородного сырья влечет за собой увеличение источников загрязнения окружающей среды, объемов выбросов и сбросов, а, следовательно - изменение границ производственной зоны и расширение территории экологического неблагополучия. В этих условиях пересмотр параметров СЗЗ на месторождении становится вопросом первостепенной важности.

Цель исследования - на основании комплексного изучения состояния объектов окружающей среды и здоровья населения, их прогнозных оценок, научно обосновать необходимую величину санитарно-защитной зоны предприятия по добыче высокосернистых углеводородов в степной зоне Казахстана.

Задачи исследования 1. Дать реальную и прогнозную гигиеническую оценку состояния атмосферного воздуха в районе КНГКМ;

2. Дать реальную и прогнозную гигиеническую оценку состояния водных объектов в районе КНГКМ;

3. Дать реальную и прогнозную гигиеническую оценку состояния почв в районе КНГКМ;

4. Дать реальную и прогнозную гигиеническую оценку состояния здоровья населения в районе КНГКМ;

5. Установить научно-обоснованные размеры СЗЗ КНГКМ, расположенного в степной зоне;

6. Разработать научно-практические рекомендации по снижению влияния КНГКМ на окружающую среду и здоровье местного населения.

Научная новизна

1. Впервые на территории Казахстана дана комплексная гигиеническая оценка состояния окружающей среды в районе нефтегазоконденсатного месторождения и составлен прогноз ее развития на перспективу.

2. Впервые установлены причинно-следственные связи между состоянием окружающей среды и заболеваемостью населения региона нефтегазодобычи высокосернистого сырья в степной зоне.

3. Впервые разработаны научные подходы по обоснованию санитарно-защитной зоны нефтегазоконденсатного месторождения расположенного в степной зоне.

Практическая значимость

Настоящая работа выполнена в рамках заказа Министерства Здравоохранения Республики Казахстан (НИР: «Оценка состояния здоровья населения, проживающего в районе Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения», № государственной регистрации 0.0441). Научно обоснованные размеры СЗЗ согласованы и одобрены Главным государственным санитарным врачом Республики Казахстан. Этот нормативно-правовой акт является основополагающим в деятельности специалистов Министерства охраны окружающей среды, Госсанэпиднадзора,

Госстроя, Казгидромета и других контролирующих органов Республики Казахстан (справка РГКП «НПЦ СЭЭМ» 41-02/23 № 300 от 13.01.2012 г.).

Материалы диссертации используются при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедре общей гигиены и экологии Казахского Национального медицинского университета им. С.Д. Асфендиярова (справка КазНМУ №69-01-13 от 13.01.2012 г.).

Положения, выносимые на защиту

1. По данным длительного мониторинга в объектах окружающей среды отмечается снижение и стабилизация концентраций загрязняющих веществ, что также подтверждается прогнозными исследованиями.

2. Уровень общей заболеваемости по обращаемости и по данным углубленных медицинских осмотров в поселке наблюдения не имеют статистически достоверных различий с контрольным поселком.

3. Научно-обоснованный размер СЗЗ КНГКМ составляет 5000 метров.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на международной научно-практической конференции «Состояние окружающей среды и здоровья населения в экологически неблагополучных регионах Республики Казахстан», посвященной 75-летию со дня рождения профессора К.Р.Амрина, г. Алматы, 3 декабря 2009 г.; заседании научно-плановой проблемной комиссии «Проблемы экологии человека, здоровья населения и охрана окружающей среды», КазНМУ им. С.Д.Асфендиярова, 15 декабря 2010 г.; расширенном заседании кафедр ГБОУ ВПО "Пермская государственная медицинская академия им. ак. Е.А. Вагнера" Минздравсоцразвития России, 16 января 2012 г. Публикации

По теме и результатам диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных Комитетом по надзору и аттестации в сфере образования и науки

Министерства образования и науки РК и 1 работы в издании, рецензируемой Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и списка литературы, включающего 217 источников, из которых 181 на русском и 36 на иностранных языках. Работа изложена на 137 страницах текста компьютерного набора, содержит 21 рисунок и 38 таблиц.

Личный вклад автора

Отбор проб из объектов окружающей среды, выкопировка данных о заболеваемости населения, статистическая обработка, анализ и обобщение ретроспективных данных, написание глав диссертации, выводы и практические рекомендации выполнены автором.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы

Для исследования выбрано Карачаганакское нефтегазоконденсатное месторождение (КНГКМ), которое занимает часть территории Бурлинского района Западно-Казахстанской области. Климат данного района резко континентальный с сухим и жарким летом (температура воздуха до + 45 °С) и холодной зимой (до - 43 °С). Среднегодовая температура воздуха составляет 4,8°С, среднегодовое количество осадков - от 220 до 250 мм. Для территории характерны сильные ветры: в зимнее время, в основном, южного и юго-восточного, летом — северного, северо-западного и восточного направления.

Объектами исследования явились атмосферный воздух, вода, почва в ССЗ КНГКМ и в п. Березовка Бурлинского района Западно-Казахстанской области, состояние здоровья населения в п. Березовка (опытный) и п. Александровка (контрольный).

Поселок Березовка выбран как опытный в связи с тем, что он ближе всех других населённых пунктов к КНГКМ на расстоянии 4,5 км к югу, находится по рельефу ниже месторождения и с подветренной стороны, т. е.

может быть оптимальной моделью для изучения влияния КНГКМ на качество объектов окружающей среды и состояние здоровья населения. Контрольным населённым пунктом выбран п. Александровка расположенный к юго-западу от месторождения и удалённый от него на расстояние 60 км. По климато-географической ситуации, социально-экономическому укладу, этническому составу населения п. Александровка идентичен опытному населённому пункту, но не подвергнут влиянию месторождения.

Заболеваемость по обращаемости изучалась сплошным методом, при этом были составлены посемейные списки.

Эпидемиологические исследования, для выявления истинного уровня заболеваний среди населения, проводились путем комплексных медицинских осмотров с участием следующих специалистов: хирурга, терапевта, педиатра, окулиста, отоларинголога, стоматолога, дерматолога, невропатолога, акушера-гинеколога и клинической лаборатории.

Исследования атмосферного воздуха проводились по 8-ми ветровым румбам, на границе существующей санитарно-защитной зоны (3000м), в том числе в п. Березовка. Пробы атмосферного воздуха отбирались в весенне-летний и осенне-зимний периоды (в два сезона года) и в разное время суток (3 раза в день). Анализ проб проведен на содержание сероводорода, сернистого ангидрида, оксидов азота, оксида углерода и предельных углеводородов (суммарно).

Определение концентрации газовых компонентов проводилось с использованием электроаспиратора и индикаторных трубок, в соответствии с ГОСТ 12.1.014-84, «Методикой определения концентраций оксида углерода с использованием приборов ГХ-4 и ГХ СО-5».

Определение сероводорода, диоксида серы и оксидов азота производилось в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01.96 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест».

Отбор проб почвы проводился согласно ГОСТа 17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа».

Отбор проб воды проводился согласно ГОСТ 17.1.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков».

За время исследований в 2001-2008 гг. было отобрано 4140 проб атмосферного воздуха, 3160 проб воды, 960 проб почвы. Углубленными медицинскими осмотрами было охвачено в п. Березовка 672 человека, или 42,5 % населения, и в контрольном населенном пункте п. Александровка 126 человек, или 15,1% населения.

Прогнозирование уровня загрязнения атмосферного воздуха проводилось при помощи экстраполяции, т.е. определения будущих (ожидаемых) значений величин (показателей) на основе имеющихся данных о тенденциях их изменений в предыдущие периоды.

Материалы исследования обработаны методами санитарной статистики при помощи программы Statistica для Windows.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Атмосферный воздух. За качеством атмосферного воздуха наблюдения проводились на стационарных (п. Березовка) и маршрутных (граница санитарно-защитной зоны месторождения) постах. В атмосфере п. Березовка и на границе СЗЗ изучено содержание H2S, S02, N02 и предельных углеводородов.

По загрязнению атмосферного воздуха особый интерес представляет поселок Березовка, находящийся в непосредственной близости от КНГКМ (4,5 км). В последние годы по результатам исследований качества атмосферного воздуха превышения ни среднесуточных, ни максимально разовых гигиенических нормативов не обнаружено (табл. 1).

Таблица 1

Среднегодовые концентрации основных загрязняющих веществ в

атмосферном воздухе п. Березовка в 1991-2008 гг., мг/м3_

Годы наблюдений Контролируемые вещества

H2S so 2 no2

1991 0,0086±0,0041 0,0571±0,0012 0,08±0,004

1996 0,0008 ±0,11441 0,015 ±0,0014 0,03 ±0,0015

1997 0,0004 ±0,00011 0,021 ±0,0006 0,042 ±0,0314

1998 0,01 ±0,00008 0,01 ±0,0006 0,055 ±0,0019

199 9 0,0018 ±0,00013 0,019 ±0,0015 0,054 ±0,0013

2000 0,0013 ±0,00014 0,021 ±0,0010 0,033 ±0,0014

2001 0,0015 ±0,00015 0,022 ±0,0001 0,031 ±0,0005

2002 0,0016 ±0,00024 0,02 ±0,0008 0,029 ±0,0008

2003 0,002 ±0,001 0,022 ±0,001 0,032 ±0,004

2004 0,001 ±0,0001 0,002 ±0,0001 0,018 ±0,002

2005 0,002 ±0,0001 0,019 ±0,0022 0,026 ±0,003

2006 0,002 ±0,0001 0,021 ±0,003 0,028 ±0,0014

2007 0,002 ±0,0002 0,021 ±0,001 0,030 ±0,004

2008 0,0014±0,0001 0,02±0,001 0,028±0,004

ПДК С.С., мг/м3 0,008 0,05 0,04

Аналогичная картина наблюдалась и на границах существующей в настоящее время санитарно-защитной зоны месторождения (табл. 2-5). При наличии выраженной ветровой деятельности в степной местности скопления загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, как правило, не происходит. Поэтому обнаружить высокие концентрации поллютантов можно только при застойных явлениях воздушных слоев, что наблюдается лишь при развитии инверсии.

Таблица 2

Максимальные концентрации БСЬ (мг/м3) в атмосферном воздухе на границе __ санитарно-защитной зоны (3000 м) __

годы С св В юв ю ЮЗ 3 сз

2002 0,043 0,05 0,049 0,036 L0,048 0,048 0,022 0,038

2003 0,087 - 0,052 - 0,05 - 0,06 -

2004 0,073 0,066 0,064 0,067 0,058 0,072 0,072 0,066

2005 0,064 0,093 0,063 0,062 0,069 0,07 0,06 0,057

2006 0,05 0,046 0,047 0,048 0,047 0,044 0,045 0,052

2007 0,041 0,047 0,04 0,037 0,044 0,037 0,043 0,038

2008 0,046 0,037 0,038 0,036 0,043 0,036 0,047 0,041

ПДК м.р. = 0,5 мг/м3

Таблица 3

Максимальные концентрации N02 (мг/м3) в атмосферном воздухе на границе

годы С св В юв Ю ЮЗ 3 сз

2002 0,036 0,049 0,036 0,027 0,04 0,053 0,037 0,048

2003 0,078 - 0,078 - 0,083 - 0,087 -

2004 0,078 0,078 0,083 0,078 0,077 0,075 0,078 0,075

2005 0,067 0,067 0,073 0,062 0,069 0,062 0,079 0,067

2006 0,057 0,059 0,002 0,07 0,066 0,062 0,064 0,063

2007 0,053 0,052 0,051 0,049 0,055 0,055 0,053 0,052

2008 0,054 0,052 0,052 0,048 0,051 0,052 0,056 0,055

ПДК м.р. = 0,085 мг/м3 Максимальные

Таблица 4

концентрации СО (мг/м3) в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны (3000 м)

годы С СВ в ЮВ Ю ЮЗ 3 СЗ

2002 1,8 1,1 1,8 2,0 1,5 1,8 0,80 1,4

2003 2,6 . 2,5 - 2,5 - 2,3 -

2004 2,7 3,2 2,9 2,9 2,7 2,9 2,8 3,1

2005 3,6 3,6 3,7 3,6 3,6 3,6 3,7 3,7

2006 1,8 1,9 1,8 1,8 1,8 1,9 1,8 1,8

2007 1,3 1,3 1,3 1,4 1,3 1,5 1,4 1,4

2008 1,4 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,5 1,4

ПДК м.р. = 5,0 мг/м

Таблица 5

Максимальные концентрации Н28 (мг/м3) в атмосферном воздухе на границе

ГОДЫ С СВ В ЮВ ю ЮЗ 3 СЗ

2002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001

2003 0,006 - 0,007 - 0,005 - 0,005 -

2004 0,005 0,004 0,006 0,004 0,005 0,004 0,004 0,007

2005 0,004 0,004 0,005 0,004 0,004 0,004 0,004 0,007

2006 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003

2007 0,004 0,003 0,004 0,004 0,004 0,003 0,04 0,004

2008 0,004 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,004 0,004

ПДК м.р. =

Проведенные исследования показали, что пробы атмосферного воздуха, отобранные по основным загрязнителям, не превышают гигиенических регламентов. Это может объясняться чрезмерной лабильностью атмосферных загрязнений и сильными ветрами на территории месторождения.

Проведен трендовый среднесрочный прогноз состояния атмосферного воздуха в п. Березовка по концентрациям Н28, 802 и N02 (рис. 1).

Рис. 1. Трендовый прогноз концентрации НгБ, 802 и N02 в атмосферном

воздухе п. Березовка

Из рисунка видно, что наибольшее загрязнение атмосферного воздуха п. Березовка сероводородом и диоксидом азота приходится на 1998 год (1,25 и 1,37 ПДК соответственно), что связано с ростом производства на месторождении, однако в дальнейшем концентрации данных веществ уменьшились и оставались примерно на одном уровне, ниже ПДК. Загрязнение атмосферного воздуха диоксидом серы было неравномерным, но превышений ПДК не зафиксировано. Линии тренда по всем веществам имеют тенденцию к понижению и наиболее существенное снижение должно быть к 2014 году, с прогнозируемой концентрацией значительно ниже соответствующих ПДК.

Природные воды. Целью мониторинга за качеством природных вод является получение информации о качественном составе природных вод и влиянии на них месторождения.

Грунтовые воды. Для выявления воздействия объектов КНГКМ на подземные воды проводился химический анализ проб, отобранных из

гидронаблюдательных скважин (ГН) в районах источников потенциального загрязнения.

Отмечены превышения ПДК по сухому остатку в воде скважин ГН-5, 9, 10 (1,23-12,05 ПДК); по сульфатам - в воде ГН-9, 10 (9,24-15,2 ПДК); по хлоридам - ГН-9, 10 (3,19-5,25 ПДК). Данные превышения обусловлены естественным высоким содержанием солей в природных водах

Практически во всех гидронаблюдательных скважинах отмечается превышение ПДК по кадмию (3,5-6,4 ПДК); превышения ПДК по нефтепродуктам отмечаются в воде скважин ГН-1, 2, 6, 7, 10 (1,05-3,06 ПДК).

Присутствие всех остальных контролируемых тяжелых металлов и фенола в воде скважин ГН 1-10 обнаружено в следовых количествах.

Согласно проекта «Оценка фонового состояния компонентов ОС объекта КУО до его эксплуатации» (Заключение Главного государственного санитарного врача ЗКО № 181 от 15.11.2004г, исх. № 2-6-3/3474) воды локально-водоносного горизонта верхнеплиоценовых континентальных отложений не пригодны для хозяйственно-питьевых нужд, так как не соответствуют общим требованиям к качеству технической воды в связи с высокой минерализацией (СанПиН РК № 3.01.070.98 Санитарные правила и нормы, «Охрана поверхностных вод от загрязнения»). Отмечено также отсутствие потенциальной опасности поступления этого загрязнения в поверхностные воды подземным путем. Причиной высоких значений нефтепродуктов может явиться наличие в воде ГН скважин смазочных материалов, применяемых при обустройстве скважин.

Поверхностные воды. Для выявления влияния КНГКМ на поверхностные воды проводился химический анализ проб воды, отобранных в районах источников загрязнения, по течению выше и ниже месторождения.

В р. Березовка контролировались следующие показатели: катионно-анионный состав (N0?, N03, $04, С1), тяжелые металлы (Си, Ъп, РЬ, Сё), нефтепродукты, взвешенные вещества, сухой остаток, БПК5.

В воде р. Березовка концентрации всех контролируемых компонентов не превышали допустимых норм, за исключением кадмия и БПК5 (выше и ниже месторождения) и взвешенных веществ (ниже месторождения). По данным результатов химических анализов в точках отбора выше и ниже месторождения в воде р. Березовка зафиксировано низкое содержание нитратов на уровне 0,013-0,021 ПДК, содержание нитритов - 0,003-0,52 ПДК, содержание хлоридов - 0,55-1,4 ПДК; сульфатов 0,17-0,27 ПДК, значения БПК5 1,77-1,84 ПДК, нефтепродуктов - 0,34-0,61 ПДК.

Концентрации тяжелых металлов выше и ниже месторождения оставались значительно ниже гигиенических нормативов, за исключением кадмия, концентрации которого до 2008 г. превышали норму как выше так и ниже месторождения, составляя 3,1 - 3,7 ПДК, однако с 2008 г. наметилась тенденция снижения концентраций до 1,7 ПДК. Аналогичная картина наблюдалась и по сухому остатку и взвешенным веществам, содержание которых в последние годы снизилось.

Проведен трендовый среднесрочный прогноз состояния воды р. Березовка по концентрациям нефтепродуктов, катионно-анионному составу (N02, N03, 504, С1), тяжелым металлам (Си, Ъп, РЬ, С<1) (рис. 2 - 4).

Рис. 2. Трендовый прогноз концентрации нефтепродуктов, N02 и N03 в воде

р. Березовка

С 1995 г., наблюдается уменьшение концентрации загрязняющих веществ (N02, NO3, SO4) со снижающееся линией тренда к 2014 году. Несмотря на некоторое увеличение загрязнения воды NO2 и NO3 в 2001 -2002 гг. концентрация данных веществ была существенно ниже ПДК. К 2014 г. согласно прогнозной оценке концентрация нефтепродуктов будет оставаться примерно на одном уровне, значительно ниже ПДК.

годы

Рис. 4. Трендовый прогноз концентрации Zn, Pb, Cd, Cu в воде р. Березовка

Согласно приведенным данным концентрации цинка и меди к 2014 г. продолжат снижение, концентрация кадмия будет оставаться на уровне в ПДК. Концентрация свинца будет возрастать, однако превышений ПДК к 2014 г. не прогнозируется.

Почва. Пробы почвы проанализированы на содержание основных загрязняющих веществ: нефтепродукты, сероводород, кадмий, цинк.

Концентрация нефтепродуктов на различной глубине по 8-ми румбам санитарно-защитной зоны с 2005 г. имела тенденцию к снижению и оставалась на уровне значительно ниже санитарно-гигиенических нормативов. Содержание сероводорода по 8-ми румбам в 2003-2005 гг. варьировала в пределах от 0,5 ПДК до 10 ПДК, что очевидно связано с большой погрешностью иодометрического определения, растворимых сульфидов, не внесенных в Госреестр. С 2006 года, после использования хроматографического определения сероводорода в почве, концентрации сероводорода остаются примерно на одном уровне, значительно ниже санитарно-гигиенических нормативов. Концентрация кадмия в большинстве проб оставалось в пределах допустимых значений.

Содержание нефтепродуктов в поверхностном слое почвы п.Березовка в многолетней динамике изменялось незначительно и не выходило за пределы санитарно-гигиенических нормативов.

Содержание сероводорода находилось примерно на одном уровне, достигая своего пика в 1 ПДК в 2001 и 2002 гг., однако в последние годы произошло значительное снижение концентрации данного вещества (до 0,075 ПДК в 2008 г.).

Проведен трендовый среднесрочный прогноз состояния почвы п. Березовка по концентрациям нефтепродуктов и сероводорода (рис. 5).

Содержание нефтепродуктов будет уменьшаться и прогнозируется дальнейшее снижение концентрации к 2014 г. Содержание сероводорода в почве п. Березовка, будет неуклонно снижаться и прогнозируется уменьшение концентрации сероводорода до 0,12 ПДК в 2014 г.

годы

Рис. 5. Трендовый прогноз концентрации нефтепродуктов и сероводорода в

почве п. Березовка

Заболеваемость. Заболеваемость по обращаемости в п. Березовка составила 775,5 случаев на 1000 населения. Данный уровень заболеваемости превышает таковой по Западно-Казахстанской области и Бурлинскому району - 490,5 и 703,7 случаев на 1000 населения, соответственно. В контрольном п. Александровка уровень заболеваемости по обращаемости составил 690,6 сл. на 1000 населения, что ниже, чем в п. Березовка в 1,1 раза, но различия статистически не достоверны (р □ 0,05). Ведущими классами болезней в п. Березовка являются болезни органов дыхания, с интенсивностью - 224,4 случая на 1000 населения (28,9% от всех болезней), болезни системы кровообращения - 73,4 (9,5%), болезни глаза и его придаточного аппарата - 67,5 (8,7%), болезни мочеполовой системы - 55,7 (7,2%), болезни органов пищеварения - 54,8 (7,1%). На данные классы болезней приходится 61,3% всех обращений.

Данные углубленного медицинского осмотра показал, что уровень заболеваемости населения в п. Березовка 1,1 раза выше чем, в п. Александровка - 3543,2 и 3209,7 случаев на 1000 обследованных жителей соответственно, без статистической достоверности различий (р □ 0,05).

В структуре заболеваемости населения в п. Березовка ведущими

классами болезней, являются болезни органов пищеварения - 834,9 случаев

17

на 1000 человек населения, болезни нервной системы - 436,7, болезни глаза и его придатков - 419,8, болезни органов дыхания - 419 и болезни мочеполовой системы - 317,9. Ведущими классами болезней в п. Александровка являются болезни органов дыхания - 556,5 случаев на 1000 человек населения, болезни нервной системы - 435,5, болезни мочеполовой системы - 346,8, болезни уха и сосцевидного отростка - 282,3 и болезни органов пищеварения - 250,0.

Таким образом, по данным обращаемости за медицинской помощью и по данным углубленных медицинских осмотров достоверных различий в заболеваемости между п. Березовка и п. Александровка не установлено. Следовательно, не прослеживается связи с загрязнением окружающей среды.

Прогнозирование заболеваемости в зависимости от концентрации загрязняющих веществ. Установлены зависимости влияния концентраций основных ингредиентов загрязнений (H2S, S02 и N02) в атмосферном воздухе на население проживающего в районе КНГКМ по основным классам болезней. Данные вычисления представлены в виде уравнений множественной линейной регрессии: Заболеваемость глаза и его придатков = ЕХР (4,9+84,9 • концентрация S02 в воздухе, мг/м3) Заболеваемость органов дыхания = ЕХР (5,8+83,7 • концентрация S02 в воздухе, мг/м3) Заболеваемость мочеполовой системы = ЕХР (4,6+108,9 • концентрация S02 в воздухе, мг/м3) Заболеваемость системы кровообращения = ЕХР (6,0 + 13,4 • конц. мг/м3 H2S + 31,2 • конц. мг/м3 N02) Заболеваемость кожи и подкожной клетчатки = ЕХР (4,3+46,4 ■ концентрация S02 в воздухе, мг/м3)

Статистически достоверно установлено (р □ 0,05), что с повышением концентрации S02 в воздухе на 0,01 мг/м3 (20 % от ПДК) заболеваемость глаз и его придатков повысится в 2,3 раза, органов дыхания в 2,3 раза, мочеполовой системы в 2,9 раза, кожи и подкожной клетчатки в 1,1 раза. При

18

увеличении концентрации H2S на 0,001мг/м3 (12,5 % от ПДК) и NO2 на 0,01 мг/м3 (25 % от ПДК) заболеваемость системы кровообращения повысится в 1,1 и 1,4 раза соответственно.

Обоснование СЗЗ КНГКМ. Последнее обоснование оптимальной ширины санитарно-защитной зоны месторождения проводилось в 2002 г. За последующий 5-летний период значительно увеличились выбросы в атмосферу. Изменились и многие другие условия, основным из которых является функционирование скважин на границах контура месторождения. Именно это обстоятельство резко увеличило пределы рассеивания вредных веществ в атмосфере, что вызвало необходимость пересмотра существующих границ СЗЗ месторождения.

Оптимальная ширина СЗЗ устанавливается не только санитарной классификацией объектов, но и вычислениями степени рассеивания химических веществ, выполняемыми по «Методике расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», РНД 211.2.01-97. На границе СЗЗ концентрации вредных веществ не должны превышать ПДК, что подтверждается натурными наблюдениями.

Согласно санитарной классификации производственных объектов (СанПиН РК № 3792 от 17.08.2005 «Санитарно-эпидемиологические требования к проектированию производственных объектов»), предприятия по добыче углеводородного сырья, содержащего 3% сероводорода, должны иметь размер минимальной санитарно-защитной зоны не менее 5000 м. Натурные наблюдения в пределах границ этой территории не выявили превышения гигиенических нормативов по основным загрязняющим веществам.

Практически, круглосуточные отборы проб воздуха в настоящее время не проводятся. Поэтому даже максимальные концентрации загрязнителей при натурных исследованиях, могут не выходить за пределы гигиенических регламентов, что не исключает возможности возникновения экстремальных

ситуаций. Именно по этой причине при установлении размеров санитарно-защитных зон обязательно построение математических моделей рассеивания атмосферных загрязнителей.

Моделирование рассеивания загрязняющих веществ при нештатных ситуациях было осуществлено для пяти различных вариантов. Расчет проведен на УПРЗА "ЭРА" V 1.7 фирмы НПП "Логос-Плюс".

Наибольший ареал рассеивания загрязнений на уровне 1 ПДК (5000 м) наблюдается при первом варианте нештатного режима работы (остановка компрессоров газов выветривания и компрессора «МЭН ТУРБО» на УКПГ-3) для группы суммации диоксид азота + диоксид серы. В расчетах были учтены фоновые концентрации, выданные РГП «Казгидромет» (рис. 9).

Рис. 9. Модель максимальных приземных концентраций при нештатном режиме работы для группы суммации диоксид азота + диоксид серы

Учитывая результаты расчетов рассеивания загрязняющих веществ по группе суммации (СанПиН РК № 629 от 18.08.2004 «Санитарно-эпидемиологические требования к атмосферному воздуху») диоксид азота + диоксид серы (нештатный режим работы) предлагается увеличить

существующие размеры санитарно-защитной зоны Карачаганакского месторождения до 5000 м, включив в пределы СЗЗ п. Березовка.

После коррекции по «розе ветров» размеры зоны увеличились в западном направлении до 6400 м, в северо-западном - до 5600 м, в северном -до 6000 м.

Карта с предлагаемым размером ССЗ представлена на рисунке 10.

Рис. 10. Рекомендуемые размеры санитарно-защитной зоны КНГКМ

ВЫВОДЫ

1. Натурные наблюдения за качеством атмосферного воздуха региона месторождения, в т.ч. п. Березовка, не показали превышения гигиенических нормативов по основным характерным поллютантам, что объясняется лабильностью атмосферных загрязнений и ветровой деятельностью на изученной территории.

2. Химическое загрязнение природных вод и почвы региона выражено в разной степени и связано с геогенным происхождением. Влияние КНГКМ на природные воды и почву не выявлено.

3. Трендовый прогноз качества воздушной среды и почвы п. Березовка, воды р. Березовка, по основным загрязняющим веществам предполагает к 2014 г. дальнейшее снижение их концентрации.

4. Не выявлено статистически достоверных отличий в показателях заболеваемости населения п. Березовка с заболеваемостью населения контрольного п. Александровка.

5. Расчеты рассеивания загрязняющих веществ по группе суммации диоксид азота + диоксид серы свидетельствуют, что образуется концентрация в 1 ПДК в радиусе 5000 м от контура месторождения. В связи с этим, рекомендованные размеры СЗЗ месторождения установлены на уровне 5000 м с последующим переселением жителей п. Березовка на другие территории.

6. Разработаны научно-практические рекомендации по снижению и контролю за загрязнением, обустройству СЗЗ нефтегазового месторождения.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В соответствии с санитарным законодательством Республики Казахстан, применительно к существующим конкретным условиям, предлагаются:

I. Технологические мероприятия:

1. Ввиду эффективности внедрения новых технологий, снижающих загрязнение окружающей среды, целесообразно продолжить их применение.

2. Автоматизировать трудоемкие процессы производства.

II. Санитарно-технические мероприятия:

1. Вести строгий санитарный контроль за соблюдением СанПиНа Республики Казахстан № 3792 от 17.08.2005 для промышленных предприятий (нефтегазовых).

2. Согласно графика СЭС проверять эффективность очистных сооружений.

3. Постоянно проводить мониторинг атмосферного воздуха на территории СЗЗ и населенных пунктов, расположенных вокруг КНГКМ для оценки эффективности очистных сооружений.

4. Ввиду возможности седиментации загрязнений проводить гигиенический мониторинг за качеством воды открытых и подземных водоисточников, питьевой воды и за тенденцией накопления химических веществ в почвах региона.

5. Регулярно проводить техосмотр автотранспорта.

III. Планировочные и медико-организациоиные мероприятия:

1. Санитарно-защитная зона или ее часть не могут рассматриваться как резервная земельная площадь объекта и использоваться для расширения селитебной или промышленной территории.

2. Площадь озеленения санитарно-защитной зоны должна составлять не менее 40 %, а для защиты от неорганизованных выбросов рекомендуется повысить процент озеленения до 50 %. Со стороны селитебной территории необходимо предусмотреть полосу из древесно-кустарниковых насаждений шириной не менее 50 м. Растения, используемые для озеленения зоны, должны быть устойчивыми к загрязнению атмосферы и почвы промышленными выбросами. Не менее 50 % высаживаемых деревьев должна занимать главная древесная порода, обладающая наибольшей эффективностью и жизнеспособностью в местных почвенно-климатических условиях и устойчивостью по отношению к факторам нефтегазового месторождения.

3. В пределах границ санитарно-защитной зоны запрещается размещение жилых зданий, детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, учреждений здравоохранения и отдыха.

4. Согласно СанПиНа № 3792 от 17.08.2005, использование земель защитных зон для выращивания сельскохозяйственных культур, пастбищ для скота и сенокоса определяется с учетом количества вредных веществ, загрязняющих почву СЗЗ, по согласованию с местными органами Агропрома.

Однако, санитарно-защитная зона не может рассматриваться, как территория для размещения коллективных или индивидуальных дачных и садово-огородных участков.

5. Местным органам и учреждениям здравоохранения необходимо организовать постоянный мониторинг состояния здоровья населения региона, особенно обратив внимание на патологии, связанные с факторами нефтегазовых предприятий, как аллергические заболевания, болезни верхних дыхательных путей, мертворождаемость, выкидыши, врожденные пороки развития.

6. Улучшить оснащение СВА и ФАП медицинским оборудованием.

7. Обеспечить медицинские учреждения региона врачебными кадрами.

8. Обеспечить СВА и ФАПы постоянной телефонной связью для вызова скорой медицинской помощи.

9. Улучшить организацию первичной медико-санитарной помощи сельским жителям региона.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кенесариев У.И. Гигиеническая оценка состояния воздушной среды и здоровья населения региона нефтегазового производства / У.И. Кенесариев, Ж.Д. Бекмагамбетова, Н.Ж. Жакашов, 3. Адильгирейулы // Астана медициналык журналы. - 2007. - № 7 (43). - С. 107-110.

2. Адильгирейулы, 3. Оценка загрязнения растительности и сельхозпродуктов в районе Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения // Здоровье и болезнь. - 2009. - № 3 (79). - С. 43-46.

3. Жакашов Н.Ж. Проблемы охраны окружающей среды при эксплуатации нефтегазового месторождения / Н.Ж. Жакашов, Ж.Д. Бекмагамбетова, 3. Адильгирейулы // Materialy V Mezinarodni vedecko-prakticka konference «Nastoleni moderni vedi- 2009», 27 zari - 05 rijna 2009 roku - Dil 8. Lekarstvi Zverolekarstvi Biologicke vedy Ekologie. Praha. Publishing House «Education and Science» s.r.o - 72 stran.

4. Кенесариев У.И. Анализ состояния здоровья населения нефтегазодобывающего региона Казахстана / У.И. Кенесариев, Ж.Д. Бекмагамбетова, 3. Адильгирейулы // Materialy V Mezinarodni vedecko-prakticka konference «Nastoleni moderni vedi- 2009», 27 zari - 05 rijna 2009 roku - Dil 8. Lekarstvi Zverolekarstvi Biologicke vedy Ekologie. Praha. Publishing House «Education and Science» s.r.o - 74 stran.

5. Кенесариев У.И. Характеристика некоторых факторов риска для здоровья населения нефтегазодобывающего района Казахстана / У.И. Кенесариев, Ж.Д. Бекмагамбетова, 3. Адильгирейулы, А.У. Кенесары // Здоровье и болезнь. - 2009. - № 8 (84). - С. 12-16.

6. Кенесариев У.И. Реабилитационные меры по восстановлению биоценоза в нефтегазовых регионах / У.И. Кенесариев, Н.Ж. Жакашов, P.M. Балмахаева, И.А. Снытин, М.К. Амрин, 3. Адильгирейулы // International Journal on Immunorehabilitation, Международный журнал по иммунореабилитации. -сентябрь, 2009.-Том 11 №1. - С. 145-146.

7. Адильгирейулы, 3. Гигиенический мониторинг грунтовых вод в регионе Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения // Гигиена, эпидемиология и иммунобиология. - 2009. - № 4. - С. 79-82.

8. Кенесариев У.И. Оценочные показатели для мониторинга атмосферного воздуха нефтегазового месторождения / У.И. Кенесариев, Н.Ж. Жакашов, А.Е. Ержанова, 3. Адильгирейулы // Материали за V международна научна практична конференция «образование и науката на 21 век - 2009», 17-27 октомври 2009, том 10, София «Бял ГРАД-БГ» ООД. - 2009. - С. 33-36.

9. Кенесариев У.И.. Мониторинг качества объектов окружающей среды в регионе Карачаганарского нефтегазоконденсатного месторождения/ Адильгирейулы 3., Амрин М.К., Досмухаметов А.Т., Ержанова А.Е., Баймухамедов A.A.// Здоровье семьи - 21 век: электронное периодическое издание / Под. Ред. В.А. Черешнева. - 2011. - 4. URL: http://fh-21 .perm.ru/download 2011 -4-6. pdf, (дата обращения: 08.02.2012).

На правах рукописи

АДИЛЪГИРЕЙУЛЫ ЗАУР

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ В РАЙОНЕ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ ВЫСОКОСЕРНИСТОГО СЫРЬЯ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ (на примере Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения Казахстана)

14.02.01 —гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 19.03.2012. Формат 60x90 Vie. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 80 экз. Заказ № 188.

Отпечатано в издательско-полиграфическом комплексе «ОТ и ДО» 614094, г. Пермь, ул. Овчинникова, 19, тел./факс: (342) 224-47-47