Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиенические основы оптимизации воздушной среды станций метрополитена

11 ноа '¡^з

ДУБРОВСКАЯ Татьяна Алексеевна

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА

14.00.07. — Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

МОСКВА — 1996 год

Работа выполнена во ВНИИ железнодорожной гигиены МПС РОССИИ

Научный руководитель — доктор медицинских наук профессор В. А. Капцов

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации Р. Ф. Афанасьева

Кандидат медицинских наук В. И. Архангельский

Ведущее учреждение — Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Защита состоится » _1996 г. в ^^ час.

на заседании диссертационного совета Д.074.05.07. Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова

по адресу: Москва, Зубовская площадь, дом 1.

Автореферат разослан «Р/сЛ&л^-? 1995 г_

Ученый секретарь диссертационного совета,

д. м. н., профессор А. А. Королёв

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В Москве, как в большинстве крупных городов мира, наблюдается снижение качества окружающей среды, повышение экологического риска проживания людей вследствие интенсивного процесса урбанизации и ускорения техногенного воздействия на окружающую среду, повышается уровень загрязненности атмосферы токсичными веществами.

Метрополитены, и в первую очередь Московский, строятся и развиваются в крупных промышленных городах с населением более 1 млн. человек, как правило, в районах, со сложившейся застройкой и неблагоприятной экологической обстановкой. Внедрение новых производственных процессов на самом метрополитене может усиливать техногенное влияние на санитарно-гигиеническую ситуацию в подземных сооружениях.

Московский метрополитен, являясь одним из ведущих видов городского транспорта, обеспечивает до 50% всех пассажирских перевозок в городе. Протяженность линий из года в год растет и составляет в настоящее время более 250 км с 155 станциями. Ежедневно метрополитеном пользуются более 9 млн. пассажиров.

Вместе с тем, как указано в Постановлении Правительства Москвы от 13.09.94 г. № 762 «О программе развития Московского метрополитена на 1995 год и на период до 2000 года», в Москве сложилась напряженная обстановка с транспортным обслуживанием населения, вызванная значительным отставанием темпов нового метростроения и модернизации существующих линий от потребностей города в связи с динамичным развитием жилищно-гражданского строительства в периферийных районах, не имеющих устойчивых транспортных связей с местами труда. Отставание по вводу линий метрополитена в 1994 году составляло более 100 км.

Как транспортное предприятие, метрополитен представ-

ляет собой комплекс сложных подземных инженерно-технических сооружений, где микроклимат создается за счет теплообменных процессов с помощью мощной искусственной вентиляции. Вентустановки местной и тоннельной вентиляции перерабатывают около 1 млр. м3 воздуха в час, обеспечивая на станциях 3—5-кратный воздухообмен. За последние годы применяются новые схемы и режимы вентиляции тоннелей и станций.

В хозяйствах метрополитена работает более 25 тыс. человек.

Несмотря на проводимую на метрополитене профилактическую работу, направленную на улучшение условий пребывания на станциях, заболеваемость с временной утратой трудоспособности работников, непосредственно обслуживающих пассажиров, остается на высоком уровне. Средний уровень заболеваемости этого контингента за 1991—1993 годы составил 89,9 случая и 1404,2 дня на 100 работающих, что превышает средние отраслевые показатели в целом по метрополитену (84,9 сл. 1276,7 дн.). Причем до 40% трудо-потерь по болезни приходится на простудные заболевания, что побудило нас к комплексным исследованиям и оценке современного состояния микроклимата и воздушной среды в подземных сооружениях.

Таким образом, планируемая интенсификация строительства метрополитена в Москве и других городах страны, внедрение новых технологий, подвижного состава, оборудования, режимов вентиляции, высокие уровни заболеваемости работающих, строительство линий в окраинных районах города с неблагополучной экологической обстановкой делает проблему достаточно актуальной.

Не менее важна своевременная разработка гигиенически обоснованных направлений оптимизации условий пассажирских перевозок, которые должны учитываться при проектировании и строительстве метрополитена, а также при переработке нормативных и регламентирующих документов.

В литературе имеются немногочисленные работы, обобщающие результаты исследований микроклимата и воздушной среды метрополитена (Матвеев П. Н„ 1970). Большинство исследований, посвященных отдельным вопросам данной проблемы, выполнены учеными ВНИИ железнодорожной гигиены в основном в 80-е годы (Грибанов О. И., 1982; Елизаров Б. Б., Боярчук И. Ф., Коршунов Ю. Н., Суворов С. В., Полякова В. А., Тихова Т. С., 1982—1989). Отсутствуют комплексные исследования внешней среды на участках строящихся линий метрополитена в экологически неблагополучных

районах и связанных с этим возможных гигиенических последствий в период эксплуатации станций. Учитывая огромное социально-экономическое значение метрополитена для нужд города, нами были поставлены следующие цели и задачи исследования:

целью работы являлась разработка основных направлений оптимизации условий пребывания пассажиров на станциях метрополитена на основе комплексной саннтарно-гнгие-ннческон оценки микроклимата н состояния воздушной среды на действующих станциях метрополитена, оценки санитарно-гигиенической обстановки на участках строительства станций в экологически неблагополучных районах.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

— изучить основные факторы, формирующие микроклимат и воздушную среду на станциях метрополитена, дать санитарно-гигиеническую оценку эффективности современных схем и режимов вентиляции и условий пребывания пассажиров;

— изучить и дать оценку уровней химического и биологического загрязнения грунтов, грунтовых вод и атмосферного воздуха на 3-х участках строительства Люблинско-Дмитровской линии;

— разработать комплекс гигиенически обоснованных рекомендаций по профилактике загрязнений воздушной среды строящихся станций и направленных на создание оптимальных условий для пассажиров метрополитена.

Научная новизна работы. Впервые на основании комплексной санитарно-гигиенической оценки микроклимата и воздушной среды станций метрополитена, гигиенической эффективности различных схем и режимов вентиляции разработаны оздоровительные мероприятия. Изучены ранее не исследованные нетрадиционные источники загрязнения подземных станций: грунты и грунтовые воды в экологически неблагополучных районах строительства метрополитена. Показана потенциальная опасность осложнения санитарно-эп-идемпологнческой обстановки в метрополитене под влиянием химических и биологических загрязнений. Дано научное обоснование комплекса мер по экологической защите подземных сооружений метрополитена в период предстоящей эксплуатации.

Практическая значимость. Результаты исследования, нашедшие отражение в материалах диссертации, использованы в практике эксплуатации метрополитена, организации санитарного надзора за условиями пассажирских перевозок, при

подготовке новой редакции главы СНиП 11-40-80 «Метрополитены» (Нормы. проектирования), гигиенических отраслевых нормативных и методических документов: «Санитарных правил для пассажирских помещений метрополитенов» — 1985 г.; «Правил производственной санитарии на метрополитенах» — 1985 г.; «Методических указаний по лабораторному контролю за пассажирскими помещениями метрополитена» — 1985 г.; «Основных направлений оптимизации условий труда проходчиков перегонных тоннелей при строительстве метрополитенов» (Методические рекомендации № ЦУВС-10 ог 23.05.85); «Методике проведения санитарного надзора за условиями труда строителей метрополитенов» (Указание ГВСУ МПС № ЦУВСС-10 от 05.08.86); «Санитарно-техниче-ского паспорта объекта для хозяйств метрополитена»— 1988 г. Полученные в результате исследований данные использованы при разработке ежегодных графиков тоннельной и станционной вентиляции, технологических регламентных работ по. уборке станций, промывке тоннелей, вентиляционных шахт. Результаты работы внедрены в практику проектирования и строительства Люблинско-Дмитровской линии в Москве, легли в основу при разработке дополнительных мер по рекультивации загрязненных грунтов, усилению гидроизоляции конструкций станций и тоннелей, улучшению условий труда строителей и эксплуатационного персонала метрополитена.

Материалы работы используются в учебном процессе при проведении занятий по индивидуальному усовершенствованию санитарных врачей в сетевой школе, действующей на базе ЦСЭН Московского метрополитена по программе, утвержденной Врачебно-санитарным управлением МПС 02.07.86. и на кафедре железнодорожной гигиены им. И. М. Сеченова.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Современное состояние воздушной среды и микроклиматических условий на станциях метрополитена по ряду показателей не отвечает нормативным требованиям и вызывает необходимость разработки и внедрения комплекса профилактических мер.

2. Высокие уровни загрязнения окружающей среды на участках строительства станций метрополитена создают угрозу. санитарно-эпидемиологическому благополучию в период эксплуатации линий и служат основанием для выработки эффективных мероприятий по экологической защите подземных сооружений.

3. Вынужденное строительство линий метрополитена в экологически неблагополучных районах выявляет ранее не изученные источники загрязнения воздуха станций и ставит новые задачи перед санэпидслужбой по контролю за строительством и эксплуатацией метрополитена.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены и обсуждались на международных симпозиумах в Иокогаме (Япония) — 1994 г.; в Москве— 1995 г.; на научных конференциях Московского отделения Всесоюзного общества гигиенистов и санитарных врачей—1988, 1989 гг.; на сетевых научно-практических семинарах и совещаниях, организуемых ВСУ МПС и ВНИИЖГ— 1987, 1991, 1992 годы; научно-практических конференциях в ГорСЭС Москвы — 1989 г.

По теме диссертации опубликовано 13 работ, а также мною принято участие в разработке 8 нормативных и методических документов по гигиеническим вопросам на метрополитене.

Объем и методы исследования. В работе были применены полный комплекс санитарно-химических, санитарно-бактерио-логических, санитарно-гельминтологических, статистических методов исследования, инструментальные замеры параметров микроклимата. Санитарно-гигиеническая оценка проводилась на 52 действующих станциях Московского метрополитена в течение 3-х лет. Исследования и замеры производились, в различные сезоны года и заносились в санитарно-гигиенические паспорта по разработанной нами форме. Удельный вес собственных исследований составил 82%. Всего проведено замеров метеофакторов (температура, относительная влажность и скорость движения воздуха) — 10870; исследований химических факторов загрязнения воздушной среды — 7488; в том числе на взвешенные вещества — 4992; исследований бактериальной обсемененности воздуха — 2744; на строящихся станциях проведено 2875 исследований химического загрязнения грунтов, грунтовых вод и атмосферного воздуха. В тех же объектах внешней среды проведено 937 исследований бактериального и гельминтного загрязнения. Исследования включали санитарное описание конструктивных решений станций, характеристику вентиляции, измерение параметров метеофакторов, определение содержания двуокиси углерода, смешанной пыли, газообразных примесей (окиси углерода, двуокиси азота, сернистого ангидрида, сероводорода), определение пыли проводили весовым методом. Отбор проб осуществлялся на фильтры АФА-ВН с помощью электроасдиратора типа 822. Газовые ингредиенты исследо-

вались газохроматографическим методом на приборе ЛХМ-8М и калориметрическим методом на ФЭК-Н-54. Санитарно-бак-териологнческие исследования включали определение общего количества микробов и количества гемолитических стафилококков и стрептококков в 1 м3 воздуха. Отбор проб воздуха и их анализ производился в соответствии с «Временными методическими указаниями по лабораторному контролю за пассажирскими помещениями метрополитенов» (1985 г.). На строящихся станциях в грунте, грунтовых водах определяли концентрации тяжелых металлов атомно-адсорбционным методом при аналитическом центре ГИН АН России. Анализ ароматических фракций в воде и почве проводился методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе фирмы «Перкин-Эльмер» с УФ-детектором переменной длины волны. Идентификация их проводилась на хротомасс-спектрометре МС-1073 фирмы АЕ кратес-И. Санитарно-бак-териологическне параметры включали определение фекальных и лактозоположительных кишечных палочек, энтерококков, сальмонелл. Коли-индекс и индекс лактозоположительных кишечных палочек (ФКП и ЛКП) определяли тит-рационным методом с использованием в качестве сред накопления лактозо-пептонную и борно-кислую буферную среду с лактозой. При определении числа энтерококков использовали среду ЩЭС н молочно-ингибнторную среду. Определение патогенных энтеробактерий (сальмонелл) проводили в соответствии с методическими указаниями 1№ 2285-81. В качестве среды накопления применяли магниевую среду. Санитарно-гельминтологические показатели включали определение яиц аскарид и власоглавов. Полученные в результате исследований данные были обработаны с помощью ПЭВМ с применением методов вариационной статистики: исчисление среднеарифметической величины, среднего квадратичного отклонения, средней ошибки средней арифметической и критерия достоверности разницы показателей. Корреляционный анализ показателей запыленности и бактериальной обсемененности воздуха станций проводился с помощью рангового коэффициента корреляции Спирмена, достоверность его оценивали при помощи критерия Стьюдента. -

Оценка полученных результатов гигиенических исследований проводилась на основании отраслевых нормативных и методических документов: «Санитарных правил для пассажирских помещений метрополитенов»; «Временных методических указаний по лабораторному контролю за пассажирскими помещениями метрополитенов»; СНиП-11-40-80 «Метрополитены» (Нормы ' проектирования); справочника ПДК

вредных веществ в пищевых продуктах и среде обитания (Госкомсанэпиднадзор—1993 г.) и других документов.

Результаты работы и их обсуждение

В результате изучения динамики микроклиматических условий на станциях метрополитена за трехлетний период наблюдения выявлено следующее:

температурный режим зависел в значительной мере от температуры атмосферного воздуха. На этом принципе построены современные графики и режимы работы тоннельной и станционной вентиляции. Станции мелкого заложения были более подвержены воздействию атмосферного воздуха, чем станции глубокого заложения, причем сезонные колебания метеофакторов на последних имели меньшую амплитуду. Относительная влажность воздуха Станций также зависела от влажности атмосферного воздуха. Наивысшие показатели отмечены на протяжении всех сезонов года на станциях с неблагоприятной гидрогеологической обстановкой (64,4 ±1,6%).

В настоящее время на подавляющем большинстве станций (90%) применяется реверсивная схема вентиляции, при которой в холодный период года приточный воздух поступает в тоннель, а удаляется со станции в теплое время, приток осуществляется непосредственно на станцию и вытяжка через тоннельные вентиляционные шахты. Однонаправленная схема предусматривает круглогодичную работу вентиляции, по существу, в зимнем режиме. При традиционной (реверсивной) схеме температура воздуха была выше на станциях с большим сроком эксплуатации (50 лет), в сравнении со станциями, построенными 10 лет назад, что свидетельствует о постепенном накоплении тепла стенами тоннеля и притон-нельным грунтом, а также недостаточном их охлаждении в холодный период года, в то время как относительная влажность имела обратную тенденцию (табл. 1).

Исследование станций с различным потоком пассажиров показало, что на наиболее напряженных станциях (более 200 тыс. человек в сутки) температура воздуха во все сезоны года была выше, чем па остальных станциях. Причем эта закономерность достоверно отмечалась (р<0,05) как при однонаправленной, так и при реверсивной схеме проветривания на сравниваемых станциях.

Скорость движения воздуха имела пульсирующий характер и зависела от скорости движения поездов при подходе и уходе со станции. При снижении скорости поезда до 20—25 км/час за 60—70 м до станции практически отсут-

Таблица 1

Сравнительный анализ параметров микроклимата на станциях глубокого заложения с разными сроками эксплуатации с реверсивной схемой вентиляции

Режим вентиляции Зима Весна Лето Осень

III; IV; V I; II I II; III

50 лет Температура, С 18,6 = 0,26 * 20,14±0,51 * 25,0 = 0,19 * 21,9 ±0,26 *

Относительная влажность, % 57,7±0,75 56,1 ±1,08* 60,0±0,9 * 59,0=1,09 *

10 лет Температура, °С 16,5±0.2 * 18,1 ±0,19* 23,5±0,28 * 20,6 ±0,27*

Относительная влажность, % 58,3 ±0,96 59,4±0,54 * 64,5 ±0,69* 65,1 ±1,13 *

* —р<0,05.

ствовали резкие колебания скорости движения воздуха, так называемый эффект «дутья». Наиболее высокие переменные скорости движения воздуха (до 12 м/сек.) наблюдались в вестибюлях станций. Станции односводчатой конструкции оказались наиболее благоприятными по данному показателю по сравнению со станциями колонного и пилонного типа. Скорость движения воздуха на исследуемых станциях колебалась в зимний период года от 6,0 до 2,1 м/сек.; весной от 4,6 до 1,1 м/сек.; летом от 4,8 до 1,4 м/сек.; осенью 5,0— 2,0 м/сек., что с гигиенических позиций представляется неблагоприятным. При реверсивной схеме вентиляции скорость движения воздуха во все сезоны года была примерно на одном уровне, при однонаправленной схеме в зимний период отмечались более высокие уровни по сравнению с другими сезонами года, что связано с особенностями воздухообмена, так как при прямой схеме значительно увеличивают объемы приточного воздуха зимой по сравнению с теплым периодом года, приблизительно на 35%, что в свою очередь приводит к повышенным скоростям движения воздуха. Сравнительные данные температурно-влажностного режима на исследован-8

пых станциях при существующих режимах с прямой и реверсивной схемой вентиляции соответствовали нормативным знаниям и, в большинстве случаев, не было выявлено достоверных различий между сравниваемыми схемами вентиля^ ции, что свидетельствовало о достаточной гигиенической эффективности принятых режимов и схем. Табл. 2. Исключение составили температурные показатели в зимний период (р<0,05) на станциях глубокого заложения с напряженным пассажиропотоком. При однонаправленной схеме значение температуры равнялось 19,2±0,35 (°С), при реверсивной — 17,6±0,2 (°С), что подтверждало более эффективное охлаждение станций и тоннелей зимой при "однонаправленной схеме проветривания.

В качестве санитарного показателя загрязнения воздуха станций и показателя гигиенической эффективности вентиляции был принят уровень содержания двуокиси углерода. Сравнительный анализ концентраций С02 в воздухе станций с реверсивной и прямой схемой вентиляции с одинаковым пассажиропотоком показал, что достоверных различий не выявлено (р>0,05). В то же время,, указанный показатель зависел от величины пассажиропотока и не зависел от глубины заложения станций. За трехлетний период наблюдения средние значения содержания углекислого газа в воздухе при обеих схемах вентиляции были в пределах 0,65—0,75 л/м3 и не превышали временного предельно допустимого показателя (0,1 об.% или 1 л/м3), что указывает на эффективную работу тоннельной вентиляции. Наиболее высокие уровни С02 выявлены в воздухе переходов между станциями (1,12± ±0,08 л/м3), что обусловлено недостаточным воздухообменом в межстанционпых коридорах.

Уровень запыленности воздуха станций находился в зависимости от концентрации пыли в атмосферном воздухе, нагнетаемом в сооружения метрополитена без предварительной очистки, а также от величины пассажиропотока и сезона года. Антропогенный фактор имел ведущее значение в формировании общего уровня запыленности. Средние значения указанного показателя находились в пределах 0,51 ±0,03 — 0,65±0,02. Глубина заложения станции достоверно не влияла на концентрацию пыли в воздухе.

Наиболее высокие уровни отмечены на станциях центральной части города, привокзальных и имеющих переход, т. е. с наибольшим потоком пассажиров. Менее благоприятными оказались станции с реверсивной схемой вентиляции в периоды перехода с одного режима вентиляции на другой, что по нашим данным сопровождается кратковременным

Таблица 2

Динамика показателей температуры и относительной влажности воздуха станций метрополитена с различными схемами вентиляции, глубины заложения и пассажирскими нагрузками

Сезон года Параметры микроклимата М±т Однонаправленная схема вентиляции на станциях: Реверсивная система вентиляции на станциях:

Глубокого заложения Мелкого заложения Глубокого заложения Мелкого заложения

Пассажиропоток, тыс. чел./сутки

<200 >200 <200 <200 >200 <200

Зима Температура, °С Относительная влажность, % 16,5±0,28 65,5 ±1,27* 19,2±0,35 * 55,8±2,5 * 16,79 ±0,25 57,4 ±2,04 16,5 ±0,2 58,3 ±0,96* 17,6 ±0,3 56,6 ±1,3 16,7 ±0,37 60,25± 1,6

Весна Температура, °С Относительная влажность, % 18,1 ±0,2 62,07 ±1,5 20,75 ±0,32* 56,2 ±1,3* 18,1 ±0,29 58,9 ±2,3 18,1 ±0,19 59,4 ±0,54 19,3±0,35 * 58,6 ±0,8 17,8 ±0,37 61,0±1,13 25,8 ±0,43 61,6 ±0,9

Лето Температура, °С Опюсительная влажность, % 22,7 ±0,26 64,4 ±1,6 24,6 ±0,5* 64,6± 1,15 23,2 ±0,39 64,6 ±1,02 23,5±0,28 64,5 ±0,69 24,3 ±0,28 63,3 ±1,24

Осень Температура, °С Опюсительная влажность, % 19,91 ±0,36 59,9 ±1,5 22,3 ±0,33* 59,2 ±1,9 20,2 ±10,28 58,2 ±1,6 20,6 ±0,27 65,1 ± 1,13 21,0 ±0,47 53,9 ±0,53* 20,7 ±0,44 64,3 ±0,87

*—р<0,05 (по пассажиропотокам).

массивным выбросом накопившейся за сезон пыли в вытяжном отрезке воздуховодов. Концентрации смешанной пыли в этом случае достигали 5—7 мг/м3. Скоплению избытков пыли способствовали конструктивные недостатки венткана-лов и нарушение графиков промывки и ревизии систем вентиляции.

Показатель общей микробной обсемененности, как правило, коррелировал с уровнем запыленности воздуха (ч= = +0,92), что подтверждает наличие прямой и тесной связи этих факторов и их антропогенное происхождение. Средние значения бактериальной обсемененности воздуха находились в пределах 1098±105,5— 1593,6±129,4 и не превышали отраслевые нормативы, за исключением часов «пик», когда этот показатель резко возрастал на наиболее крупных станциях (7%). Содержание патогенной флоры также находи-, лось в допустимых пределах. Табл. 3.

Содержание (М±т) пыли в воздухе станций глубокого заложения с различными пассажиропотоками, мг/м3

Пассажиропоток (тыс. чел.) Зима Весна Лето Осень В среднем за 3 года

<400 0,52 ± 0,023 0,51 ±0,021 0,49 ±0,023 0,51 ±0,02 0,51 ±0,03

>400 0,60 ±0,023 0,63 ±0,04 0,58±0,03 0,60±0,02 0,60±0,02

Р <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05

4= +0,92

Таблица 4 Микробная обсемененность (Д\±т) воздуха станций глубокого заложения с разными пассажиропотоками, кодоний/м3

Пассажиропоток (тыс. чел.) Зима Весна Лето Осень В среднем за 3 года

<400 903 ±102,3 1292± 113,4 1515± 135,8 1236 ± 135,7 1236,5± 121,8

>400 1025± 103,3 1606± 134,3 1846±93,1 1726 ±213,2 1551±136

Р <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05

4 = +0,92

Основным источником химического загрязнения воздуха пассажирских помещений явился атмосферный воздух. Показатель суммарного однонаправленного действия веществ превышал 1 в 13,4% случаев.

Результаты проведенных исследований позволили разработать комплекс конкретных предложений, направленных на оптимизацию условий пребывания пассажиров на станциях метрополитена, в частности, по изменению кратности влажной механизированной уборки станций, в зависимости от объема пассажиропотока с применением современных дезин-фектантов; по совершенствованию схем и конструктивных решений вентиляции; по устройству очистных сооружений на воздухозаборе в районах со сложившейся градостроительной ситуацией; по применению специальных объемно-планировочных решений и конструктивных приемов при проектировании станций; устройству санитарно-защнтной зоны вокруг станций.

Наиболее опасным нетрадиционным источником загрязнения воздуха метрополитена представляется загрязнение объектов окружающей среды в экологически неблагоприятных районах города,- Появление аллергических реакций и кожных заболеваний у строителей метрополитена, контактировавших с загрязненными грунтами и подпочвенными водами на участках строительства станций «Кожуховская» — «Печатники», «Краснодонская» и «Марьино» вызвало необ- < ходимость исследования параметров химического и биологического загрязнения окружающей среды в данных районах. Изучение санитарно-гигиенической обстановки показало, что на месте строительства тоннеля Кожуховская — Печатники ранее находилась неорганизованная свалка промышленных и бытовых отходов, на месте двух других строящихся станций располагались поля аэрации Люблинской станции. Часть грунтового массива в микрорайоне Марьино была рекультивирована с началом жилищного строительства, большая же часть фактически представляет территорию действующей станции аэрации на месте проходки тоннеля станции метро «Краснодонская». При исследовании грунта, грунтовых вод и атмосферного воздуха выявлены значительные превышения ПДК тяжелых металлов: хрома, никеля, мышьяка в 2—14 раз; ароматических соединений (фенолы, фталаты, полиароматические) в 6—42 раза с нарастанием уровня загрязнения по вертикали котлована, причем наиболее опасные загрязнения выявлены на глубине — 6 м, соответствующей глубине заложения-станции. Анализ полученных данных позволил отнести загрязнение грунтов и вод к I степени опасности.

Аналогичная тенденция выявлена по бактериальным и гельминтным показателям. Повышенные уровни лактозо-положительных и фекальных кишечных палочек позволили оценить пробы грунта и грунтовых вод как «загрязненные». Патогенные энтеробактерии и неоплодотворенные нежизнеспособные яйца аскарид 20 я/к г содержались в отдельных пробах.

Границы распространения загрязнения достоверно превышали 160 м в радиусе от строящихся станций, так как даже на этом расстоянии концентрации токсических веществ были выше допустимых величин. Рисунок.

Полученные результаты химических и санитарно-биологи-ческих исследований указывают на выраженное экологическое неблагополучие па участках строительства и создают угрозу проникновения загрязненных грунтовых вод и газообразных токсических веществ через неплотности тоннелей и станций в подземные сооружения метрополитена, что может привести к массовым острым и хроническим отравлениям среди пассажиров и работников метро.

В ходе исследований был разработан и внедрен комплекс санитарно-гигиенических и технических мероприятий по экологической защите метрополитена: устройство очистных сооружений на воздухозаборе, изменение конструкции приточных венткносков, дополнительная двойная гидроизоляция тоннелей, замена железобетонных конструкций тоннелей и станций в наиболее уязвимых местах на чугунные, зачекан-ка швов свинцом, торкретирование тоннеля и полная рекультивация загрязненного грунта. Помимо этого даны рекомендации по ведению предупредительного и текущего санитарного надзора в случаях неблагоприятных экологических условий строительства, по организации динамического лабораторного контроля состояния воздушной среды подземных станций в период строительства и эксплуатации.

Анализ действующих отраслевых нормативов показал, что они являются неполными, так как отдельные параметры микроклимата не регламентируются, в частности верхний предел относительной влажности, а также имеют принципиальные противоречия по нормированию воздушной среды. Кроме того, отсутствует понятие и регламентирование сани-тарно-защитной зоны для сооружений метрополитена наиболее актуальное в условиях вынужденного строительства линий в промзоиах, в местах бывших неудобий, свалок и других экологически неблагополучных районах. Рекомендованы конкретные размеры СЗЗ в зависимости от рода и уровня

загрязнения грунтов в месте предстоящего строительства метро.

Разработанная в результате исследований система мероприятий позволила выделить наиболее значимые направления оптимизации микроклимата и воздушной среды станций метрополитена и использована для разработки перспективных планов санэпидслужбы, администрации метрополитена, а также проектных и строительных организаций. Конкретные предложения учтены при пересмотре нормативов по гигиеническим вопросам на метрополитене.

Санитарно-химические и санитарию-микробиологические исследовании ш районе строительства линий метрополитена (Кожуховская- Печатники-Краснодонская-Марьино)

выводы

1. Основными факторами, которые формируют микроклимат и воздушную среду метрополитена, являлись атмосферный воздух и поток пассажиров. Принятые схемы и режимы вентиляции в целом обеспечивают поддержание нормативных параметров температурно-влажностного режима на станциях.

2. Установлено, что скорость движения воздуха на станциях в среднем колебалась от 1,1—6,2 м/сек., периодически существенно превышала нормативные значения, достигая в ряде случаев 12 м/сек. Это обусловлено «поршневым» эффектом, создаваемым при движении поездов по тоннелю, сезонными изменениями режима и объема вентиляции, особенностями конструктивных и планировочных решений станций и вестибюлей.

3. Принятый в качестве санитарного показателя загрязнения воздуха станций и показателя гигиенической эффективности вентиляции уровень содержания двуокиси углерода находился в пределах 0,65—0,75 л/м3, что не превышает временного предельно допустимого значения (1 л/м3) и свидетельствует о гигиенической эффективности принятых схем и режимов вентиляции.

4. Показано, что средние значения запыленности воздуха находились в пределах 0,51—0,03 мг/м3 — 0,65—0,02 мг/м3. Существенное увеличение (до 5—7 мг/м3) отмечено в воздухе станций с наиболее интенсивной пассажирской нагрузкой (более 400 тыс. человек/сутки), а также при сезонной технологической реверсии воздушных потоков.

5. Уровень бактериальной обсемененности воздуха, в том числе патогенной флорой, в 7% случаев превышал отраслевые нормативы и находился в прямой и тесной зависимости от содержания пыли в воздухе станций.

6. Уровень химического загрязнения воздуха станций газообразными веществами (окись углерода, окислы азота, сернистый ангидрид) соответствовал содержанию указанных

веществ в приточном воздухе в местах воздухозабора, и не превышал максимально разовых концентраций допустимых для атмосферного воздуха. Показатель суммарного действия однонаправленных веществ не превышал 1.

7. На участках строительства Люблинско-Дмитровской линии выявлено выраженное экологическое неблагополучие грунтов, грунтовых вод и атмосферного воздуха. Содержание тяжелых металлов в грунте и грунтовых водах превышало ПДК в 2—14 раз (хром, никель, мышьяк), ароматических соединений (фенолы, фталаты, полиароматические) — в 6—12 раз с наиболее опасным уровнем загрязнения на глубине заложения станций (6 м), что создает угрозу санитарно-эпидемиологическому благополучию на метрополитене в период строительства и эксплуатации.

В результате проведенных исследований разработан комплекс рекомендаций по профилактике загрязнения и оздоровлению воздушной среды станций, направленных на оптимизацию санитарно-гигиенических условий при перевозке пассажиров.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Для оптимизации микроклимата и состояния воздушной среды на станциях метрополитена следует рекомендовать основные направления деятельности:

Мероприятия, направленные на совершенствование нормативной базы:

— переработка существующих санитарных нормативных, методических отраслевых документов и СНиП, приведение их в соответствие современным гигиеническим требованиям;

— устранение противоречий между санитарными и строительными нормативами;

— разработка критериев и дифференцированных нормативов границ санитарно-защитной зоны метрополитена с учетом разновидностей неблагоприятного воздействия грунтового массива, грунтовых вод и атмосферного воздуха на санитарно-эпидемиологическую обстановку в метрополитене.

Повышение качества проектирования линий метрополитена:

— исследование химического и биологического состава атмосферы, почвы и грунтовых вод на участках, отведенных под строительство линий метрополитена в период предпроект-ных работ;

— подробная разработка технологической части проектов линий и объектов метрополитена;

— внедрение на принципиально новой основе сооружений по очистке воздуха, подаваемого на станции и в помещения;

— разработка комплекса технических мероприятии по повышению надежности гидроизоляции конструкций тоннеля и станций, особенно на экологически неблагополучных участках;

.— проведение аэродинамического расчета ожидаемых скоростей движения воздуха на станциях, в переходах и на вестибюлях в период предпроектных изыскании;

— обеспечение эффективности подножных устройств пу-

тем расчета площади решеток в зависимости от величины пассажиропотока на станции.

Меры по повышению эффективности вентиляции:

— увеличение высоты воздухозабора (не менее 5 м) и изменение конструкции венткиосков с учетом экологической ситуации в местах локализации приточных вентшахт;

— обеспечение систематического контроля за параметрами микроклимата и воздушной среды с помощью датчиков автоматизированного контроля показателей на станциях;

— недопустимость практики ввода в эксплуатацию участков линии с неполной временной схемой вентиляции;

— для.вновь вводимых в эксплуатацию станций следует разрабатывать специальные графики работы тоннельной вентиляции, обеспечивающие нормативные параметры микроклимата.

Мероприятия по совершенствованию технологических процессов текущего содержания устройств и уборки станций:

— кратность технологических регламентов уборки станций необходимо устанавливать дифференцированно в завн-' симости от напряженности пассажиропотока;

— необходимо механизировать уборочные процессы промывки станционной части тоннеля, вентшахт, дренажных лотков, очистки подножных устройств;

— для уборки тоннеля перед промывкой следует внедрить вагон-пылесос;

— исключить уборку станционных сооружений методом обдува, заменив на более эффективную технологию с применением промышленных пылесосов;

— обеспечить применение современных моющих и дезинфицирующих средств широкого спектра действия для уборки пассажирских помещении;

— разработать и внедрить методику обеззараживания воздуха станций с помощью источников ультрафиолетового излучения совмещенных с осветительными установками;

— пересмотреть графики промывки вентстволов с учетом обязательной промывки перед каждой сезонной сменой режима вентиляции.

Совершенствование архитектурно-планировочных' и конструктивных решений станций:

— архитектурное оформление станций не должно содержать решений, способствующих скоплению пыли, а также труднодоступных для уборки мест (карнизы, ниши, подвесные потолки);

— взаимное расположение и ориентация станции, вестибюлей, лестничных маршей и наклонных тоннелей эскалато-

ров должно обеспечивать оптимальные скорости движения воздуха в пассажирских помещениях (не более 1 м/сек);

— воздуховодные каналы должны быть доступными для ревизии и очистки в условиях эксплуатации;

— для снижения эффекта «дутья» необходимо применение специальных строительных приемов, в том числе вентиляционных сбоек;

— необходимо предусматривать рациональное размещение перегонных и станционных вентшахт по отношению к станции для предотвращения повышенных переменных скоростей движения воздуха на пассажирских платформах;

— во избежание негативного влияния торговых точек на санитарное содержание станций следует при проектировании предусматривать специальные планировочные решения для размещения торговых павильонов и киосков.

Повышение эффективности санитарного надзора за параметрами микроклимата и состоянием воздушной среды:

— обеспечение предупредительного санитарного надзора на всех стадиях проектирования и строительства станций, начиная с предпроектных работ;

— проведение регулярных (не реже одного раза в месяц) санитарных обследований качества уборки, санитарного состояния и содержания станций, в том числе в ранние утренние и поздние вечерние часы, а также в ночное время;

— систематические проверки графиков промывки тоннелей, вентшахт, соблюдения установленных режимов вентиляции;

— внедрение практики обязательного согласования с сан-эпидслужбой наиболее значимых в гигиеническом отношении регламентов техпроцессов текущего содержания устройств метрополитена (вентиляционных систем, производственных процессов уборки станций, тоннелей, очистки систем водоотвода, канализации и т. д.);

— обеспечение посезонных исследований с применением объективных методов лабораторного и инструментального контроля микроклимата и состояния воздушной среды станций с фиксацией полученных результатов в санитарно-гигие-ннческих паспортах;

— проведение систематического анализа результатов санитарно-гигиенических экспертиз проектов и данных текущего санитарного надзора, разработка на этой основе профилактических мероприятий;

— совершенствование планирования санитарно-профилак-тической работы совместно с проектными, строительными и эксплуатационными организациями на метрополитене.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Особенности условий труда при рсмонтно-ревизионных работах на линиях Московского метрополитена//кн.: Проблемы гигиены на объектах метрополитена. М.: 1981—С. 80—86 (С соавт.)

2. Особенности заболеваемости острыми респираторными инфекциями и гриппом работников локомотивных бригад ¿Московского метрополитена. // Гигиена труда и профессиональные заболевания.— 1987.— Лг 5.— С. 21 — 24. (С соавт.)

3. Опыт использования показателей заболеваемости с временной утратой трудоспособности при проведении текущего санитарного надзора на Московском метрополитене. // Гигиена труда и профессиональные заболевания,—1989,—№ 8,—С. 38—40 (С соавт.)

4. Влияние витаминопрофнлактики на заболеваемость с временной утратой трудоспособности у работников локомотивных бригад Московского метрополитена.//Гигиена труда и профзаболевания,— 1989.—№ 6.— С. 40—42 (С соавт.)

5. Комплексные гигиенические проблемы строительства станций метрополитена. // Охрана здоровья на железнодорожном транспорте. Сб. научных трудов ВНИИЖГ МПС,—М„ 1989,—С. 65—71. (С соавт.)

6. Пути совершенствования санитарного надзора за объектами Московского метрополитена и Метростроя. // Вопросы организации здравоохранения на метрополитене. Сб. научных трудов ВНИИЖГ МПС.— М., 1991,—С. 215-223.

7. Организация санитарного надзора за шумовнбрационными участками на Московском метрополитене. // Вопросы организации здравоохранения на метрополитене. Сб. научных трудов ВНИИЖГ МПС,—м., 1991,—С. 266—273.

8. Актуальные проблемы гигиенической науки и санитарной практики на метрополитене.//Вопросы здравоохранения на метрополитене. Сб. научных трудов ВНИИЖГ МПС,—М„ 1991,—С. 95—103. (С соавт.)

9. Immugenic Properties of High-Molecular Components of Aerosols from the Ground Level of the Megapolis. Proceedings of the 12th ISCC of Yokohama 1994-B-29 (с соавт.)

10. The Fate of dust aerosols in the Moscow undeground. Proceedings of the International aerosol symposium Moscow—1995,— p. 89—90. (с соавт.)

11. Ontogenetic Role of immunogenic components of atmospheric aerosols. Proceedings of the International aerosol symposium. Moscow— 1995,— p. 56. (с соавт.)

12. Indoor Air Contamination Control in the Moscow Underground. Proceedings of 13th International Symposium on Contamination Control. Hagne. Nederlands— 1996,—p. 279—282.

13. The Usefulness of Aeroantigens in Ecological Analysis of urbanized Regions. Proceedings of 13th International Symposium on Contamination Control. Hagne. Nederlands — 1996,—p. 271—278. (с соавт.)

Подп.'в печать 1/Х-96г. Объем 1 '/4 п. л. + вкл. Зак. 730. Тир. 100.

Типография Мосметроетроя, пр. Серебрякова, 14/1