Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Оценка аэрогенного риска для здоровья населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон промышленных объектов

КИРЕЕВ Андрей Андреевич

ОЦЕНКА АЭРОГЕННОГО РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ОБОСНОВАНИИ РАЗМЕРОВ САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ ЗОН ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

14.02.01 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

- 9 пси ?П*Г)

I 00461673

6738 /

Оренбург-2010

004616738

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор медицинских наук, профессор Боев Виктор Михайлович

доктор медицинских наук, профессор Березин Игорь Иванович

доктор медицинских наук, профессор Борщук Евгений Леонидович

ГОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации»

Защита диссертации состоится «29» декабря 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного Совета Д 208.066.01 при ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6; факс: 8 (3532) 77-24-59.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Автореферат диссертации размещен на сайте ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» http://www.orgma.ru/.

Автореферат разослан « ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор биологических наук, профессор

Соловых Галина Николаевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современных условиях очевидно, что состояние здоровья населения в значительной степени зависит от качества окружающей среды. В условиях урбанизированных территорий загрязнение воздушной среды химическими поллютантами оценивается как первостепенный фактор окружающей среды, формирующий высокий уровень риска здоровью популяции (Пинигин М.А., 1993; Авалиани С.Л., 2002; Величковский Б.Т., 2002).

Промышленные предприятия являются одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха и создают риск для здоровья населения, проживающего в районах их размещения. Для уменьшения неблагоприятного влияния вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу от предприятий, вокруг них устанавливается специальная территория (санитарно-защитная зона) с особым режимом использования.

Определение границ санитарно-защитных зон промышленных объектов проводилось в основном с учетом их класса опасности в соответствие с санитарной классификацией, а также с использованием расчетных и лабораторно-инструментальных методов. Впервые, с выходом новой редакции СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», официально утверждено применение методологии оценки риска здоровью населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон промышленных объектов I и II классов опасности.

Методология оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека является перспективным, интенсивно развиваемым во всем мире научным направлением и применяется для обоснования и принятия управленческих решений на различных уровнях. Основным преимуществом методологии оценки риска является возможность прогнозирования вероятности ущерба здоровью населения от загрязнения среды обитания как в реальной, так и в моделируемой ситуации.

В проведенных до настоящего времени научных исследованиях дана эколого-гигиеническая оценка комплексной антропогенной нагрузки на здоровье населения в условиях урбанизированных территорий, определены приоритетные ксенобиотики в атмосферном воздухе агропромышленного региона и воздухе закрытых помещений, особенности внутрисредового распределения химических веществ, уровни аэрогенного риска здоровью населения от воздействия загрязнителей атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, при сочетанном действии комплекса факторов, экономические последствия действия факторов загрязнения атмосферы на здоровье населения (Зебзеев В.В., 1999; Быстрых В.В., 2000; Борщук Е.Л., 2002; Горлов A.B., 2002; Мозгов С.М., 2002; Верещагин H.H., 2006; Дунаев В.Н., 2006; Коноплёв А.И., 2006; Салихова Л.Р., 2006; Фролов А.Б., 2007; Неплохов A.A., 2008 и др.). Принципиальные положения оценки риска для здоровья населения приведены в трудах Ю.А. Рахманина (2003), СЛ. Авалиани (1996, 2004), Г.Г. Онищенко (2002), А.П. Щербо, A.B. Киселева (2001,2004), С.М. Новикова (1999), A.M. Большакова с соавторами (1999) и др.

Однако вопросы оценки аэрогенного неканцерогенного и канцерогенного риска для здоровья населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон

промышленных объектов различных классов опасности изучены недостаточно. Не определены критерии выбора минимального количества ксенобиотиков, необходимых для проведения натурных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска здоровью населения при определении границ санитарно-защитных зон промышленных объектов. Не проводился сравнительный анализ результатов оценки риска по данным расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям атмосферного воздуха.

Перечисленный круг нерешенных вопросов определил актуальность и составил цель и задачи настоящей работы.

Цель исследования - провести идентификацию токсичных примесей с оценкой аэрогенного риска для здоровья населения в районе размещения промышленных объектов и научно обосновать размеры санитарно-защитных зон предприятий.

Задачи исследования:

1. Провести идентификацию промышленных предприятий города и оценить организацию их санитарно-защитных зон.

2. Оценить аэрогенный риск для здоровья населения от выбросов промышленных предприятий I, II и III классов опасности, по данным расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере и по результатам натурных исследований атмосферного воздуха.

3. Обосновать размеры санитарно-защитных зон предприятий с использованием результатов оценки многокомпонентного аэрогенного риска для здоровья населения.

4. Определить критерии выбора минимального количества ксенобиотиков для проведения натурных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска здоровью населения при обосновании границ санитарно-защитных зон промышленных объектов.

Научная новизна. Впервые проведена идентификация токсичных примесей в атмосферном воздухе селитебных территорий, расположенных вокруг промышленных предприятий разных классов опасности, с учетом формирования многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения. Рассчитан суммарный риск развития патологии отдельных органов и систем, критичных к воздействию химических соединений, загрязняющих атмосферный воздух в районе размещения предприятий. Определен вклад фонового загрязнения атмосферного воздуха приоритетными веществами в формирование риска здоровью населения. Впервые проведен сравнительный анализ результатов оценки аэрогенного риска, выполненной по данным математической модели рассеивания вредных веществ в атмо'сфере и по натурным исследованиям атмосферного воздуха. Научно обоснованы санитарно-защитные зоны предприятий разных классов опасности с учетом результатов оценки риска здоровью населения.

Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволили установить приоритетные стационарные источники и химические соединения,

формирующие загрязнение атмосферного воздуха населенных мест крупного промышленного города, и оценить организацию санитарно-защитных зон предприятий.

Детерминированы уровни многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения от воздействия выбросов предприятий I, II и III классов опасности с учетом фонового уровня загрязнения атмосферы приоритетными соединениями по данным математической модели рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям качества атмосферного воздуха со сравнительным статистическим анализом результатов.

Полученные результаты оценки риска позволили научно обосновать безопасные для здоровья населения размеры санитарно-защитных зон предприятий разных классов опасности.

По результатам исследования разработаны гигиенически обоснованные мероприятия по охране окружающей среды и здоровья населения, а также определены научные подходы к выбору необходимого количества ксенобиотиков для обоснования санитарно-защитных зон предприятий с учетом оценки аэрогенного риска.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований послужили основой для разработки комплекса мероприятий, направленных на совершенствование системы социально-гигиенического мониторинга и процедуры обоснования санитарно-защитных зон промышленных предприятий с учетом оценки аэрогенного риска для здоровья населения.

Результаты исследования внедрены в практическую деятельность отделов социально-гигиенического мониторинга ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 16.07.2010), Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области (акт внедрения от 03.08.2010). Материалы исследований включены в государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Оренбургской области в 2009 г.».

Материалы диссертации используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия», включены в программы последипломной подготовки специалистов Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 07.09.2010).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на всероссийских и региональных конференциях: III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье» (Москва, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Нефть и здоровье», (Уфа, 2009); Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2009). Диссертация апробирована на расширенном заседании проблемной комиссии «Гигиена, экология, эпидемиология, общественное здоровье и здравоохранение» ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия (2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы.

Текст изложен на 197 страницах, иллюстрирован 40 таблицами и 43 рисунками.

Библиографический указатель содержит 204 источника (в том числе 35 иностранных).

Материалы приложений включают документы, подтверждающие практическую значимость работы.

Связь темы с научными программами. Работа выполнена на кафедре общей и коммунальной гигиены (зав. кафедрой - доктор медицинских наук, профессор В.М. Боев) ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ректор - доктор медицинских наук, профессор В.М. Боев) согласно плана НИР по комплексной программе (№ государственной регистрации 0120.0 809344).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты оценки аэрогенного риска здоровью населения определяют размер санитарно-защитной зоны предприятий: I класса опасности - 1600 м, И класса - 1875 м, III класса - 920 м (размеры санитарно-защитных зон по нормативному документу 1000 м, 500 м и 300 м соответственно).

2. Учет при оценке аэрогенного риска для определения границ санитарно-защитных зон предприятий натурных исследований по детерминированным ксенобиотикам.

3. Вклад фонового уровня загрязнения атмосферы приоритетными загрязнителями в формирование неприемлемого риска здоровью населения составляет от 0 до 100%.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. В качестве объекта исследования были выбраны 3 крупных промышленных предприятия, являющихся источниками загрязнения атмосферного воздуха селитебных территорий - ЗАО «Оренбургски! бройлер» (I класс опасности), Сакмарская ТЭЦ ОАО «Оренбургская теплогенерирующая компания» (II класс опасности) и ОАО «Нефтемаслозавод» (III класс опасности).

Проведена идентификация промышленных объектов города Оренбурга с уточнением их классов по санитарной классификации и гигиенической оценкой как источников загрязнения атмосферного воздуха с учетом особенностей выбросов по данным государственной статистической отчетности по форме «2ТП-воздух» за период 1998-2008 гг. Проведена оценка организации санитарнс защитных зон (СЗЗ) промышленных объектов города.

Комплексный анализ качества атмосферного воздуха включал основные химические факторы, участвующие в формировании антропогенной нагрузки селитебных территорий города, по данным стационарных и маршрутных постов наблюдения.

На функционирующих в Оренбурге трех стационарных постах наблюдения проводится отбор проб и анализ атмосферного воздуха на содержание 6 приоритетных поллютантов (взвешенные вещества, диоксид серы, диоксид азота, сероводород, формальдегид, оксид углерода). Кроме того, лабораторными подразделениями ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» проводится лабораторный контроль загрязнения воздушной среды на 7 маршрутных постах по 16 химическим веществам.

Отбор проб и анализ содержания поллютантов в воздушной среде проводился в соответствие с ГОСТ 12.1.016-79, ГОСТ 17.2.3.01-86, РД 52.04.18689. В работе были использованы данные лабораторных исследований, проведенных аккредитованной лабораторией Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области», базы данных отдела социально-гигиенического мониторинга ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» о содержании в атмосферном воздухе населенных мест таких загрязняющих веществ, как взвешенные вещества, формальдегид, диоксид азота, оксид углерода, сероводород, диоксид серы, цинк, железо, марганец, никель, медь. Кроме того, для оценки уровней фактической экспозиции ксенобиотиков в атмосферном воздухе в районах размещения исследуемых предприятий были использованы данные лабораторного производственного контроля качества атмосферного воздуха, проведенного аккредитованной лабораторией ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области», на границе ориентировочной санитарно-защитной зоны и границе ближайшей жилой застройки Сакмарской ТЭЦ по 3-м приоритетным загрязнителям (азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид) и ОАО «Нефтемаслозавод» по 9 веществам (азота диоксид, серы диоксид, азота диоксид, сероводород, углерода оксид, бензол, углеводороды СГС5, С6-С,0, С12-С19).

Всего в данной работе проанализированы результаты более 30000 исследований атмосферного воздуха за период с 2002 по 2009 гг., в том числе на маршрутных постах наблюдения - 22215 исследований, в рамках производственного контроля на Сакмарской ТЭЦ - 270 исследований, ОАО «Нефтемаслозавод» — 810 исследований. Исследования проводились аттестованными фотометрическими, хроматографическими, атомно-абсорбционными, гравиметрическими методами на средствах измерения аккредитованных лабораторий.

Также были проанализированы расчеты рассевания вредных веществ в атмосферном воздухе, выполненные согласно ОНД-86 «Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» по унифицированной программе «ЭКОЛОГ» (версия 3.0) с учётом розы ветров для ЗАО «Оренбургский бройлер», Сакмарской ТЭЦ и ОАО «Нефтемаслозавод» и представленные в проектах предельно-допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (проектах ПДВ) указанных предприятий.

В качестве гигиенических нормативов использованы максимально-разовые и среднесуточные предельно-допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ПДКмр. и ПДКсС), представленные в ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 30.05.2003 г. № 114), а также ориентировочно-безопасные уровни воздействия поллютантов, представленные в ГН 2.1.6.2309-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 19 декабря 2007 г. № 92).

Для оценки качества атмосферного воздуха определялся коэффициент превышения ПДК и суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха -Ксумм., который равен сумме соотношений С/ПДКХЫ по каждому определяемому ингредиенту, где С - фактическая концентрация вещества, N - коэффициент, величина которого зависит от класса опасности вещества (Буштуева К.А., Парцеф Д.П. и др., 1985).

Оценка аэрогенного риска проводилась в соответствие с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» Р 2.1.10.1920-04. Для оценки риска были использованы результаты расчетов рассеивания выбрасываемых предприятиями вредных веществ в атмосфере, а также результаты натурных исследований атмосферного воздуха, проведенных аттестованной лабораторией ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» в районах размещения данных предприятий за период 2007-2009 гг.

Оценка риска проводилась по следующим моделям: неканцерогенный риск (доля превышения референтной концентрации острого и хронического действия) и канцерогенный риск с учетов критических органов и систем, поражаемых пр воздействии исследуемых ксенобиотиков.

Риск острого ингаляционного воздействия - вероятность появления вредны (неблагоприятных) эффектов у населения при кратковременном воздействи загрязнителей атмосферного воздуха. Риск хронического ингаляционног воздействия - вероятность появления негативных изменений состояния здоровья населения и вредных эффектов при длительном многократном ингаляционном воздействии ксенобиотиков.

Канцерогены в атмосферном воздухе были идентифицированы на основани СанПиН 1.2.2353-08 «Канцерогенные факторы и основные требования профилактике канцерогенной опасности», а также с использованием баз данны Интегрированной информационной системы о рисках (IRIS), Агентства по охран окружающей среды США (U.S. ЕРА).

Был выбран сценарий экспозиции, предусматривающий оценку поступлени химических веществ из атмосферного воздуха ингаляционным путем с конкретных источников (промышленных предприятий) в условиях селитебно зоны. При этом экспозиция оценивалась с учетом времени пребывания человека данной среде.

Определение границ санитарно-защитных зон предприятий проводилось путем математического расчета кратности снижения уровня риска с увеличением расстояния от предприятия до приемлемых величин.

Полученные в результате исследования данные подвергались статистической обработке с помощью средней арифметической величины (М), средней ошибки (ш) и среднеквадратического отклонения (а). Для выявления статистически значимых различий параметров был применен U-критерий Манна-Уитни.

Расчеты были проведены с использованием IBM-совместимых компьютеров в программных средах Microsoft Office Excel 2007.

Работа с текстовым форматом осуществлялась с использованием программных сред Microsoft Office Word 2007.

На первом этапе исследования проведена идентификация промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха и гигиеническая оценка аэрогенной нагрузки селитебных территорий города Оренбурга.

В городе насчитывается 226 объектов, оказывающих негативное влияние на состояние среды обитания, условия проживания и здоровье населения, и требующих организации санитарно-защитной зоны, из них согласно санитарной классификации по классу опасности:

• I класса - 1,4% от общего числа предприятий, требующих организации санитарно-защитных зон;

• II класса-1,8% предприятий;

• III класса-13,2% предприятий;

• IV и V классов, а также предприятия и объекты, отсутствующие в классификации СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (новая редакция), но оказывающие негативное влияние на окружающую среду, - 83,6% (рисунок 1).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I класс

IV, V класс и др. (83,6%)

III класс

(13,2%)

Рисунок 1. Структура предприятий по классам опасности

По данным отчетной формы «2ТП-воздух» за период 1998-2008 гг. выявлены приоритетные стационарные источники загрязнения атмосферного воздуха, выброс химических веществ от которых составлял более 100 тонн в год (таблица 1).

Таблица 1

Количественная характеристика выбросов вредных веществ от промышленных предприятий в атмосферный воздух селитебных территорий

города (1998-2008 годы)

Наименование предприятия Суммарный выброс, т/год (М±ш) Среднеквадратичное отклонение(о) Ранг

Оренбургский газоперерабатывающий завод 37910.5±3398.7 5777.8 1

Каргапинская ТЭЦ 2795.3±360.4 953.5 2

Сакмарская ТЭЦ 2387.6±185.0 523.1 3

МУП «Оренбургтепло» 1220.0±32,2 64.3 4

Гелиевый завод 1018.4±248.2 429.9 5

ЗАО «Стимул» 982.0±199.4 445.8 6

ООО «Сервиснефтегаз» 861.3±253.9 567.9 7

Оренбургское отделение ЮУЖД ОАО «РЖД» 665.3±93.5 161.5 8

ОАО «Маслоэкстракционный завод» 507.6±53.2 159.6 9

ООО «Оренбурггазпромсервис» 180.1±40.6 90.7 10

АООТ «Радиатор» 173.2±25.2 75.7 11

Оренбургская нефтебаза ОАО «Оренбургнефтепродукт» 142.9±31.7 70.8 12

ОАО «Оренбургский станкозавод» 124.8±27.2 76.8 13

ГУП «Оренбургский локомотиворемонтный завод» 120.2±8.2 24.7 14

ГСА ООО «Оренбург Водоканал» 119.8±25.2 50.5 15

Как видно из таблицы 2, за период 1998-2008 гг. наибольший выбро загрязнителей зарегистрирован на Оренбургском газоперерабатывающем заводе, Каргалинской ТЭЦ, Сакмарской ТЭЦ, МУП «Оренбургтепло», Гелиевом заводе.

Всего выбросы поллютантов в атмосферный воздух от промышленны предприятий города за указанный период составляли в среднем 62965,3 т/год.

В городе Оренбурге на территории санитарно-защитных зон 3 промышленных предприятий проживает население количеством 4000 человек, чт составляет 0,76% от общей численности населения города.

Предприятия города, в санитарно-защитных зонах которых расположен жилая застройка, распределены по классам опасности, в соответствие с ново редакцией СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03, следующим образом:

• III класса - 9 предприятий, что составляет 25%;

• IV класса - 19 предприятий, 52,8%;

• V класса - 8 предприятий, 22,2% (рисунок 2).

III клас

(25%)

IV класс

(52,8%)

(22,2%)

Рисунок 2. Распределение по классам опасности предприятий с проживающим в санитарно-защитной зоне населением

За период с 2000 по 2009 годы количество населения, проживающего в санитарно-защитных зонах предприятий Оренбурга, уменьшилось с 10000 до 4000 человек за счет изменения характера и объема выбросов загрязняющих веществ от ряда предприятий, связанного с их ликвидацией, сокращением и перепрофилированием.

Для выявления особенностей формирования аэрогенной нагрузки селитебных территорий города отдельными ксенобиотиками, были проанализированы данные стационарных и маршрутных постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха за период 2002-2009 гг. Анализ проводился по содержанию в атмосферном воздухе взвешенных веществ, диоксида азота, диоксида серы, сероводорода, оксида углерода, формальдегида. По данным маршрутных постов наблюдения было также проанализировано содержание цинка, железа, никеля, марганца, меди и кадмия.

Основными примесями, присутствующими в атмосферном воздухе населенных мест города за исследуемый период, в порядке значимости являются: формальдегид, диоксид азота, взвешенные вещества, никель, медь, оксид углерода, сероводород, диоксид серы, железо, марганец, кадмий, цинк.

Превышение гигиенических нормативов на стационарных и маршрутных постах наблюдения регистрировалось по таким соединениям, как формальдегид, диоксид азота, взвешенные вещества, оксид углерода, никель, медь, сероводород, диоксид серы. Можно предположить, что данные вещества являются приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха за изучаемый период.

Как видно из таблицы 2, суммарный коэффициент аэрогенной нагрузки приоритетными ксенобиотиками (К сумм.), выше нормируемых величин для атмосферного воздуха селитебной территории в 5 раз по стационарным постам наблюдения, в 1,5 раза по маршрутным постам наблюдения.

Таблица 2

Среднемноголетнее содержание химических веществ в атмосферном воздухе населенных мест города (относительно ПДК)

Наименование вещества Стационарные посты Маршрутные посты

Средние доли ПДК (М±т) Среднеквадратичное отклонение (о) Средние доли ПДК (М±т) Среднеквадратичное отклонение (о)

Формальдегид 1.82±0.1 0.27 0.17±0.03 0.09

Диоксид азота 1.18±0.04 0.12 0.42±0.03 0.07

Взвешенные вещества 0.95±0.04 0.1 0.63±0.04 0.1

Оксид углерода 0.5Ш.03 0.08 0.46±0.05 0.13

Сероводород 0.29±0.05 0.13 0.16±0.04 0.1

Диоксид серы 0.076±0.01 0.03 0.052±0.007 0.02

Диоксид азота + диоксид серы 1.26±0.02 0.07 0.47±0.02 0.045

Диоксид серы + сероводород 0.37±0.03 0.08 0.21±0.02 0.06

Сероводород + формальдегид 2.1Ш.07 0.2 0.33±0.035 0.095

К сумм. 5,03 - 1,55 -

Никель - 0.42±0.18 0.46

Медь - 0.4Ш.11 0.27

Железо - 0.072±0.035 0.06

Марганец - 0.027±0.009 0.024

Кадмий - 0.02±0.007 0.01

Цинк - 0.0085±0.003 0.001

На втором этапе исследования проведена оценка многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения от воздействия выбросов промышленных предприятий I, II и III классов опасности.

Оценка аэрогенного риска по модели рассеивания проведена с учетом фонового уровня загрязнения атмосферы приоритетными загрязнителями (азота оксиды, аммиак, серы диоксид, сероводород, оксид углерода, взвешенные вещества, углеводороды).

Неканцерогенный риск острого ингаляционного воздействия по данным модели рассеивания во всех рецепторных точках района размещения исследуемых предприятий - приемлемый. По данным натурных исследований риск острого воздействия в районе размещения предприятий I, II во всех рецепторных точках -приемлемый, предприятия III класса опасности - неприемлемый по бензолу на границе СЗЗ и границе жилой застройки.

Неканцерогенный риск хронического ингаляционного воздействия по данным модели рассеивания и натурным данным неприемлемый в районах размещения всех исследуемых предприятий на границе СЗЗ и границе ближайшей жилой застройки.

Для предприятия I класса опасности в формирование неприемлемого риска по данным модели рассеивания вносят вклад вещества: азота диоксид, сероводород, взвешенные вещества, а также группы суммации: аммиак + сероводород; диоксид азота + серы диоксид + углерода оксид + фенол; серы диоксид + сероводород (рисунок 3).

Рисунок 3. Уровни неканцерогенного риска хронического воздействия выбросов предприятия lull классов опасности (модель рассеивания)

Отмечено, что неприемлемый уровень риска при воздействии взвешенных веществ создается преимущественно фоновым уровнем загрязнения атмосферы (вклад предприятия в неканцерогенный риск по взвешенным веществам составляет от 0,5% до 7,6%).

Для предприятия И класса опасности в формирование неприемлемого риска по данным модели рассеивания вносят вклад вещества (рисунок 3): на границе СЗЗ - марганец (и его соединения), азота диоксид, сероводород, оксид углерода, углеводороды Ci2-C|9, пыль неорганическая (70-20% Si02), группы суммации (ванадия пятиокись + окислы марганца; азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород); на границе ближайшей жилой застройки - азота диоксид,

13

серы диоксид, сероводород, углерода оксид, пыль неорганическая (70-20% 5Ю2), группы суммации (ванадия пятиокись + серы диоксид; азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород). Наибольший вклад в формирование неприемлемого риска на границе СЗЗ предприятия и границе жилой застройки вносит фоновое загрязнение атмосферы азотом диоксида, сероводородом, оксидом углерода, пыли неорганической (70-20% 8Ю2) (вклад предприятия в формирование неканцерогенного риска за счет выброса данных веществ - от 0% до 30,4%). По натурным данным на границе СЗЗ и жилой застройки неприемлемый уровень риска формируют азота диоксид и группа суммации азота диоксид + серы диоксид.

Для предприятия III класса опасности в формирование неприемлемого риска по данным модели рассеивания вносят вклад вещества (рисунок 4): на границе СЗЗ - азота диоксид, серы диоксид, сероводород, оксид углерода, углеводороды Сб-Сю, углеводороды С12-С[д, группы суммации (азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород), на границе ближайшей от предприятия жилой -марганец (и его соединения), азота диоксид, серы диоксид, сероводород, оксид углерода, углеводороды С6-С10, бензол, углеводороды С^-С^, группы суммации: азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород. Преимущественный вклад в неприемлемые уровни риска вносит фоновое загрязнение атмосферы приоритетными соединениями, вклад выбросов предприятия на границе СЗЗ данного предприятия и ближайшей жилой застройки колеблется от 0% до 30%. По данным натурных исследований атмосферного воздуха на границе СЗЗ и границе жилой застройки уровень риска неприемлемый за счет сероводорода, азота диоксида, серы диоксида, углеводородов СГС5, С6-Сю, С12-С,9, бензола, групп суммации: азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород.

I_IГраница СЗЗ ■■Селитебная зона —»—Уровень приемлемого риска

Рисунок 4. Уровни неканцерогенного риска хронического воздействия выбросов предприятия III класса опасности (модель рассеивания)

При остром ингаляционном воздействии предприятия I класса опасности с учетом фона создается риск поражения органов дыхания на границе жилой застройки. При хроническом ингаляционном воздействии выбросов предприятия с учетом фона создается риск поражения органов дыхания, крови и увеличения уровня смертности населения.

При остром ингаляционном воздействии предприятия II класса опасности риск поражения органов и систем и возникновения вредных эффектов отсутствует. При хроническом ингаляционном воздействии выбросов предприятия с учетом фона по данным модели рассеивания на границе СЗЗ создается риск поражения органов дыхания, крови, сердечно-сосудистой системы, центральной и периферической нервной системы, органа зрения, печени, почек, нарушения роста и развития организма, изменения массы тела потенциально экспонируемой популяции; на границе ближайшей жилой застройки - органов дыхания, крови, сердечно-сосудистой системы, центральной нервной системы, нарушения процессов роста и развития организма, увеличения уровня смертности потенциально экспонируемой популяции (рисунок 5).

Граница СЗЗ I_I Граница жилой застройки —«—Уровень приемлемого риска

g 18

5 16

8 » § 12

с 10

0

s L 1» 6 «

1 4

S и

о 0

Предприятие III класса опасности

-Л.....- 1 I 1 1 il

I .. ¡Граница СЗЗ ■■!Селитебная зона —♦—Уровень приемлемого риска

Рисунок 5. Поражаемые органы и системы и возникающие эффекты при хроническом воздействии предприятий Пи 111 классов опасности с учетом фонового уровня загрязнения апшосферы (модель рассеивания)

При хроническом ингаляционном воздействии предприятия II класса опасности по натурным данным на границе СЗЗ и границе жилой застройки создается риск поражения органов дыхания и крови.

При остром ингаляционном воздействии предприятия III класса опасности по данным модели рассеивания с учетом фона риск поражения органов и систем и возникновения вредных эффектов отсутствует. При остром ингаляционном воздействии выбросов предприятия по натурным данным возникает риск поражения иммунной и репродуктивной систем, а также риск нарушения процессов роста и развития организма.

При хроническом ингаляционном воздействии предприятия III класса опасности с учетом фона по данным модели рассеивания на границе СЗЗ и границе жилой застройки создается риск поражения органов дыхания, крови, сердечно-сосудистой системы, центральной и периферической нервной системы, органа зрения, печени и почек экспонируемой популяции (рисунок 5).

При хроническом ингаляционном воздействии предприятия III класса опасности по натурным данным на границе СЗЗ и границе жилой застройки создается риск поражения органов дыхания, крови, красного костного мозга, сердечно-сосудистой системы, центральной и периферической нервной системы, органа зрения, печени, почек, иммунной и репродуктивной систем, экспонируемой популяции, а также нарушения процессов роста и развития организма и увеличения уровня смертности населения (рисунок 6).

о 25 -1

X

X

С 20-

X

я с о 15-

н X 10-

S

а

■е- 5 -

*

и 0-1

Ujj

11»»

u м "ч * ™ *'' ™ . ™

СЗЗГраниця СЗЗ

ä

Ч

I

X

(Селитебная зона

-Уровень приемлемого риска

Рисунок 6. Поражаемые органы и системы и возникающие эффекты при хроническом воздействии предприятия III класса опасности (по данным натурных исследований)

Канцерогенный риск в районе предприятия II класса опасности (модель рассеивания) неприемлемый за счет углеводородов СгС5. Канцерогенный риск в районе размещения предприятия III класса опасности (модель рассеивания) неприемлемый за счет углеводородов СгС5, С6-Сю, С12-С19. Канцерогенный риск в районе размещения предприятия III класса опасности (натурные данные) неприемлемый за счет углеводородов С1-С5, Св-Сю, С12-С19.

Таблица 3

Вклад предприятий в формирование неприемлемого уровня риска для здоровья населения (по модели рассеивания)

Вклад предприятия в Вклад предприятий в Вклад

Класс опасности ингаляционный риск ингаляционный риск предприятия в

предприятий хронического для органов и канцерогенный

воздействия, % систем, % риск, %

I класс опасности 0,5-80,7 3,9-40,0 -

И класс опасности 0-100 1,5-39,8 12,8-12,9

Ш класс опасности 0-100 5,8-52,8 0-100

Как видно из таблицы 3, вклад исследуемых предприятий в формирование риска здоровью (расчет по математической модели) колеблется от 0 до 100% по различным ксенобиотикам.

Таким образом, в формирование неприемлемого уровня аэрогенного риска для здоровья населения, проживающего в районах размещения изучаемых предприятий, превалирующий вклад вносит существующий фоновый уровень загрязнения атмосферы приоритетными загрязнителями, создаваемый за счет не связанных с исследуемыми предприятиями источников выбросов.

Установлено, что применяемые для оценки риска референтные (безопасные) концентрации ряда веществ в десятки и более раз меньше их отечественных гигиенических нормативов (ПДК и ОБУВ). В связи с этим возникают существенные различия результатов анализа лабораторных исследований и оценки риска, что подчеркивает необходимость гармонизации отечественных гигиенических нормативов и приведения их в соответствие с международными референтными концентрациями.

Для сравнительного анализа и определения статистически значимых различий полученных результатов оценки аэрогенного риска с использованием математической модели рассеивания и натурных данных был применен непараметрический U-критерий Манна-Уитни.

Для проведения анализа использованы значения коэффициентов опасности и индивидуального канцерогенного риска (HQ и ICR), полученные при расчете аэрогенного риска по каждому предприятию на границе СЗЗ и границе жилой застройки. Коэффициенты опасности и индивидуального канцерогенного риска сравнивались отдельно по каждому веществу.

При сравнительном анализе установлено, что между результатами оценки риска с использованием математической модели и уровней фактической

экспозиции имеются статистически значимые различия (за исключением уровней неканцерогенного и канцерогенного риска от выбросов предприятия III класса опасности по углеводородам Cs-C10). Вместе с тем, уровни создаваемого неканцерогенного риска здоровью населения от выбросов предприятия II класса опасности по расчетам рассеивания выше уровней риска по натурным данным во всех рецепторных точках по диоксиду азота, оксиду углерода, на границе жилой застройки - по диоксиду серы; уровни создаваемого предприятием III класса опасности неканцерогенного риска по данным натурных исследований выше уровней риска по расчетам рассеивания по диоксиду серы, оксиду азота, углеводородам С6-Сю, C12-Ci9, бензолу; уровни неканцерогенного риска от предприятия III класса опасности по расчетам рассеивания выше по сероводороду, диоксиду азота, оксиду углерода, углеводородам СГС5. Уровни канцерогенного риска от выбросов предприятия III класса опасности по расчетам рассеивания меньше уровней риска по натурным данным по бензолу и углеводородам С12-С19; уровни создаваемого предприятием III класса опасности канцерогенного риска по данным натурных исследований выше уровней риска по расчетам рассеивания по углеводородам СГС5 (таблица 4).

Таблица 4

Сравнительные значения уровней риска от воздействия предприятий

Предприятие Наименование вещества Уровни риска в рецепторных точках Уровень риска выше

По натурным исследованиям По расчетам рассеивания

Неканцерогенный риск, HQ

И класса опасности Диоксид серы 1,0* 1,2* по расчетам рассеивания

Диоксид азота 0,98-1,3* 3,31-3,75*

Углерода оксид 0,3* 1,27-1,32*

111 класса опасности Сероводород 1,5-1,6* 3,04-3,1* по расчетам рассеивания

Диоксид азота 1,38-1,48* 2,65-2,75*

Диоксид серы 1,24-1,28* 0,4-1,1* по натурным исследованиям

Оксид азота 0,6-0,67* 0,32*

Углерода оксид 0,45-0,53* 1,26-1,27* по расчетам рассеивания

Углеводороды С1-С5 0,024-0,025* 0,05-0,06*

Углеводороды С(,-Сш 5,2-5,25 4,5-6,05 -

Углеводороды С12-С19 11,3* 0,6-2,1* по натурным исследованиям

Бензол 6,7* 0,1-1,2*

Канцерогенный риск, ICR

111 класса опасности Бензол 0.0003* 0,00005-0,00006* по натурным исследованиям

Углеводороды С12-С19 0.002* 0,0001-0,0003*

Углеводороды С1-С5 0,003* 0,005-0,007* по расчетам рассеивания

Углеводороды С6-Ск > 0,002 0,002-0,003 -

* - р<0,05

Можно предположить, что данные результаты могут быть связаны с тем, что использованная в работе модель рассеивания не в полной мере учитывает влияние неблагоприятных метеорологических условий, различия в содержании химических веществ в атмосферном воздухе в разные сезоны года, а также предусматривает влияние фонового уровня загрязнения атмосферы только приоритетными ксенобиотиками и в точках, удаленных от района размещения исследуемых предприятий (ул. Театральная), что не позволяет объективно идентифицировать аэрогенную нагрузку в конкретных исследуемых точках. Поэтому, при определении границ СЗЗ предприятий целесообразно проведение оценки риска по натурным исследованиям и модели рассеивания веществ в атмосфере с обязательным сравнительным статистическим анализом полученных данных для выявления наиболее объективных и достоверных результатов.

Полученные результаты оценки аэрогенного риска для здоровья населения были использованы при определении безопасных размеров санитарно-защитных зон исследуемых предприятий, за пределами которых уровни аэрогенного риска равны или меньше предельно допустимых значений.

Для обоснования размера СЗЗ предприятий идентифицированы ксенобиотики, формирующие неприемлемый уровень аэрогенного риска на границе СЗЗ предприятий и границе ближайшей жилой застройки, а также вещества, создающие неприемлемый уровень риска в вышеуказанных рецепторных точках за счет вклада предприятий (таблица 5).

Таблица 5

Индикаторные ксенобиотики для обоснования размера СЗЗ предприятий

Аэрогенный риск Предприятия

1 класса опасности (ЗАО «Оренбургский бройлер») 11 класса опасности (Сакмарская ТЭЦ) 111 класса опасности (ОАО «Нефтемаслозавод»)

Неканцерогенный риск сероводород углеводороды С12-С19, корунд белый, марганец и его соединения, сероводород углеводороды Сб-Сю, С12-С19

Канцерогенный риск - углеводороды с,-с5 углеводороды С1-С5, О,-С id, С\2-Су>

Путем математических расчетов была получена кратность снижения уровня риска в зависимости от увеличения расстояния от предприятия.

Полученные результаты расчета кратности снижения уровней риска до приемлемых значений для предприятий на границе их ориентировочной санитарно-защитной зоны и границе ближайшей жилой застройки представлены в таблице 6.

Таблица 6

Кратность снижения уровня риска и максимально безопасные размеры санитарно-защитных зон предприятий

Предприятия Размер СЗЗ предприятий по кратности снижения уровня риска

Неканцерогенный риск Канцерогенный риск Максимально безопасный размер СЗЗ

Вещество Размер СЗЗ Вещество Размер СЗЗ

I класса опасности Сероводород 1600 м - - 1600 м

II класса опасности Углеводороды С12-С19 1400 м Углеводороды с,-с5 1875 м 1875 м

Корунд белый 1550 м

Марганец и его соединения 1750 м

Сероводород 600 м

III класса опасности Углеводороды Сб-С,„ 500 м Углеводороды с,-с. 600 м 920 м

Углеводороды Q-Cio 920 м

Углеводороды С|2"С|9 600 м

Углеводороды Cl2"C[9 675 м

Как видно из таблицы, полученные путем математических расчетов максимально безопасные для экспонируемого населения размеры СЗЗ составляют: для предприятия I класса опасности - 1600 м (при ориентировочном размере СЗЗ по нормативному документу 1 ООО м), для предприятия II класса опасности - 1875 м (при ориентировочном размере СЗЗ 500 м), для предприятия III класса опасности - 920 м (при ориентировочном размере СЗЗ 300 м). Недостаточность ориентировочных и расчетных размеров санитарно-защитных зон предприятий, подтвержденных лабораторными исследованиями, подчеркивает необходимость и целесообразность применения методологии оценки риска при определении размера санитарно-защитной зоны.

ВЫВОДЫ

I. При идентификации предприятий города установлено, что в общей структуре объектов, оказывающих негативное влияние на окружающую среду и здоровье населения, и требующих организации санитарно-защитной зоны, 1,4% составляют объекты I класса опасности, 1,8% - II класса опасности, 13,2% - III класса опасности, и 83,6% составляют объекты IV и V классов опасности, а также отсутствующие в санитарной классификации. На территории санитарно-защитных зон промышленных предприятий проживает 0,76% населения города.

2. В крупном промышленном городе за многолетний период приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха в порядке значимости являются: формальдегид, диоксид азота, взвешенные вещества, никель, медь, оксид углерода, сероводород, диоксид серы. Среднегодовые концентрации формальдегида, диоксида азота, взвешенных веществ и никеля превышают гигиенические нормативы. На границе санитарно-защитной зоны исследуемых предприятий I, II и III классов опасности и границе ближайшей селитебной зоны создаются неприемлемые уровни многокомпонентного аэрогенного неканцерогенного и канцерогенного риска здоровью населения. Наибольшему риску подвержены такие критические органы и системы, как органы дыхания, кровь, красный костный мозг, сердечно-сосудистая система, центральная и периферическая нервная система, орган зрения, печень, почки, иммунная система, репродуктивная система. Кроме того, при воздействии выбросов предприятий создается риск развития таких эффектов, как нарушение процессов роста и развития организма, изменения массы тела и повышения уровня смертности населения.

4. При сравнительном анализе результатов оценки аэрогенного риска с использованием математической модели рассеивания и натурных исследований установлено, что между полученными данными имеются статистически значимые различия (р<0,05).

5. В формирование неприемлемого уровня аэрогенного риска для здоровья населения, проживающего в районах размещения предприятий, большой вклад вносит фоновый уровень загрязнения атмосферы приоритетными загрязнителями, создаваемого выбросами не связанных с предприятиями источников, составляющий от 0 до 100%.

6. Полученные путем математических расчетов максимально безопасные для экспонируемого населения размеры санитарно-защитных зон составляют: для предприятия I класса опасности - 1600 м, для предприятия II класса опасности -1875 м, для предприятия III класса опасности - 920 м (размеры санитарно-защитных зон по нормативному документу 1000 м, 500 м и 300 м соответственно). Недостаточность ориентировочных и расчетных размеров санитарно-защитных зон предприятий, подтвержденных лабораторными исследованиями, подчеркивает необходимость и целесообразность применения методологии оценки риска при определении размера санитарно-защитной зоны.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При обосновании санитарно-защитной зоны промышленных объектов с применением методологии оценки аэрогенного риска для проведения процедуры оценки риска целесообразно использовать не только математическую модель рассеивания вредных веществ в атмосфере, но и результаты лабораторного исследования атмосферного воздуха с обязательным сравнительным анализом полученных результатов для идентификации наиболее объективных и достоверных данных.

2. При разработке проектов санитарно-защитных зон необходимо идентифицировать и учитывать фоновый уровень загрязнения атмосферы вредными веществами, формирующийся за счет источников, не связанных с конкретным изучаемым предприятием (автотранспорт, отопительные котельные, другие промышленные объекты и т.д.), и формирующийся в районах размещения промышленных объектов.

3. При проведении оценки аэрогенного риска для обоснования санитарно-защитных зон предприятий необходимо устанавливать не только вероятность возникновения возможных острых воздействий, но также хронических и отдаленных последствий (в том числе и канцерогенных эффектов). Для этого целесообразно проводить лабораторные исследования атмосферного воздуха в районе размещения предприятий с использованием системы стационарного динамического наблюдения с оценкой содержания веществ по среднесуточным ПДК. При этом точки исследования необходимо выбирать с учетом сторон света, розы ветров и наиболее близко расположенных жилых объектов. Исследования целесообразно проводить как в теплое, так и в холодное время года с целью учета неблагоприятных погодных условий, температурных инверсий и т.д. Результаты динамического лабораторного контроля необходимо использовать при оценке риска.

4. Особое внимание при обосновании санитарно-защитных зон следует уделять выбору минимального количества ксенобиотиков для проведения лабораторных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска. Для этого из всех выбрасываемых предприятиями веществ целесообразно выбирать не только приоритетные загрязнители и канцерогены, но и специфические вещества, характерные для каждого конкретного предприятия (маркеры предприятий), вещества 1 класса опасности, вещества, имеющие низкие значения гигиенических нормативов, вещества, способные к трансформации в атмосфере, вещества, входящие в группы суммации. Проектным организациям при разработке проектов санитарно-защитных зон целесообразно учитывать все имеющиеся группы биологической суммации химических веществ.

5. При определении границ санитарно-защитных зон промышленных предприятий необходимо руководствоваться принципом максимальной безопасности для здоровья экспонируемого населения. Это является актуальным в связи с влиянием загрязнения атмосферного воздуха не только на настоящее, но и на будущее поколение.

6. Предприятиям при осуществлении своей деятельности, сопровождающейся выбросами вредных веществ в атмосферный воздух, необходимо использовать современные экологически безопасные технологии с минимальным выбросом в атмосферу загрязнителей, проводить своевременную замену устаревшего оборудования, применять высокоэффективные современные способы и методы очистки выбросов с целью снижения качественного и количественного выхода загрязнителей в атмосферу, совершенствовать мероприятия по охране окружающей среды.

7. В связи с тем, что в городе Оренбурге функционируют предприятия, в санитарно-защитной зоне которых проживает население, необходимо проводить мониторинговую оценку состояния здоровья экспонируемой популяции с

исследованием органов и систем, подверженных наибольшему риску, и привлечением соответствующих специалистов.

8. После разработки предприятиями проектов санитарно-защитных зон и утверждения их размеров, целесообразно провести мероприятия по отселению жителей из санитарно-защитной зоны предприятий.

9. Для решения проблемы противоречий между гигиеническими нормативами (ПДК и ОБУВ) и референтными (безопасными) концентрациями, можно рекомендовать пересмотреть отечественные гигиенические нормативы и привести их в соответствие с международными референтными концентрациями.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Практическое применение методологии оценки риска для здоровья населения при обосновании санитарно-защитной зоны / В.М. Боев, A.A. Кнреев, С.А. Осиян, И.Л. Карпенко, В.В. Боев // Гигиена и санитария. - 2009. -№ 4. -С. 82-84.

2. Киреев, A.A. Состояние вопроса организации саннтарно-защитных зон промышленных предприятий города Оренбурга / A.A. Киреев // Здоровье населения и среда обитания. - 2010. - № 4. - С. 19-20.

3. Боев, В.М. Применение методологии оценки аэрогенного риска при обосновании размера санитарно-защитной зоны промышленного предприятия / В.М. Боев, A.A. Киреев II Здоровье населения и среда обитания. - 2010. - № 12. - С. 24-26.

4. Киреев, A.A. Оценка аэрогенного риска здоровью населения при обосновании санитарно-защитной зоны ОАО «Нефтемаслозавод» / A.A. Киреев // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2009. - № 2. - С. 241243.

5. Комплексная оценка аэрогенного риска населения при обосновании размера санитарно-защитной зоны нефтеперерабатывающего предприятия / В.М. Боев, A.A. Киреев, Л.А. Перминова, Л.Р. Салихова, В.В. Боев // Сборник научных трудов Всероссийской научно-практической конференции «Нефть и здоровье» / Под. ред. акад. РАМН Г.Г. Онищенко. - Уфа, 2009. - С. 43-45.

6. Киреев, A.A. Практическое применение методологии оценки аэрогенного риска здоровью населения при обосновании размера санитарно-защитной зоны промышленного предприятия [Электронный ресурс] / A.A. Киреев // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье» под. ред. акад. РАМН Ю.А. Рахманина УДК 614, Р 27. ББК 614.87 (082). - Электрон, дан. - М.: НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина РАМН, 2009. - Режим доступа: http ://v\'wvv. s>' sin.ru/bkick s/9/.

КИРЕЕВ Андрей Андреевич

ОЦЕНКА АЭРОГЕННОГО РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ОБОСНОВАНИИ РАЗМЕРОВ САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ ЗОН ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

14.02.01 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ЛР № 063109 от 04.02.1999 г. Подписано в печать 15.11.2010 г. Заказ № 3993. Тираж 100 экз.

ООО «Агентство «Пресса» г Оренбург, ул. Комсомольская, 45, тел. 30-61-83

Отпечатано с готового оригинал-макета

В современных условиях очевидно, что состояние: здоровья населения в значительной: степени-.зависит от качества, окружающей среды. Многие исследователи, оценивают состояние атмосферного? воздуха как первостепенный! фактор окружающей среды, формирующий; высокий; уровень? риска здоровью . популяции; в- условиях урбанизированных территорий [7, 41, 105].

Промышленные-предприятия являются одним из основных, источников загрязнения атмосферного воздуха и создают риск для здоровья населения, проживающего в районах их размещения. Для уменыпенияшеблагоприятного влияния вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу от предприятий; вокруг них устанавливается специальная территория (санитарно-загцитная зона)*с;особымфежимом использования: ;

Определение границ- санитарно-защитных зон? промышленных объектов проводилось: в основном с учетом их класса; опасности в соответствие с санитарной классификацией, а также; с использованием-, расчетных и лабораторно-инструментальных методов:. Впервые; с выходом новой- редакции СаиПиН 2.2.1 ./2.1.1.1200-03 «Санитарио-защитные зоны и санитарная классификация- предприятий, сооружений' и; иных, объектов», официально утверждено .применение методологии оценки риска здоровью населения при обосновании размеров: санитарно-защитных зон промышленных объектов I и II классов опасности [135].

Методологи» оценки, риска воздействия факторов, окружающей: среды, на здоровье человека является перспективным; интенсивно развиваемым во всем; мире научным направлением и- применяется; для. обоснования и принятия управленческих решений на различных уровнях [71, 72, 94, 102, 117, 129, 130, 167]. Основным, преимуществом методологии; оценки риска является возможность прогнозирования вероятности ущерба здоровью населения от загрязнения среды обитания как в реальной, так и в моделируемой ситуации [94, 99, 102, 108].

В проведенных до настоящего времени научных исследованиях дана эколого-гигиеническая оценка комплексной антропогенной нагрузки на здоровье населения в условиях урбанизированных территорий, определены приоритетные ксенобиотики в атмосферном воздухе агропромышленного региона и воздухе закрытых помещений, особенности внутрисредового распределения химических веществ, уровни аэрогенного риска здоровью населения от воздействия загрязнителей атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, при сочетанном действии комплекса факторов, определены экономические последствия действия факторов загрязнения атмосферы на здоровье населения-(E.JI. Борщук, 2002; В.В. Быстрых, 2000; H.H. Верещагин, 2006; В.Н. Дунаев, 2006;' A.B. Горлов, 2002; В.В. Зебзеев,1999; С.М. Мозгов, 2002; А.И. Коноплев, 2006; JI.P. Салихова, 2006; А.Б. Фролов, 2007; A.A. Неплохов, 2008 и др.). Принципиальные положения оценки риска для здоровья населения приведены в трудах Ю.А. Рахманина (2003), С.Л. Авалиани (1996, 2004), Г .Г. Онищенко (2002), А.П. Щербо, A.B. Киселева (2001, 2004), С.М. Новикова (1999), A.M. Большакова с соавторами (1999) и др.

Однако вопросы оценки аэрогенного неканцерогенного и канцерогенного риска для здоровья населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон промышленных объектов различных классов опасности изучены недостаточно. Не определены критерии выбора минимального количества ксенобиотиков, необходимых для проведения натурных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска здоровью населения при определении границ санитарно-защитных зон промышленных объектов. Не проводился сравнительный анализ результатов оценки риска по данным расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям атмосферного воздуха.

Перечисленный круг нерешенных вопросов определил актуальность и составил цель и задачи настоящей работы.

Цель исследования

Провести идентификацию токсичных примесей с оценкой аэрогенного риска для здоровья населения в районе размещения промышленных объектов и научно обосновать размеры санитарно-защитных зон предприятий.

Задачи исследования

1. Провести идентификацию промышленных предприятий города и оценить организацию их санитарно-защитных зон.

2. Оценить аэрогенный риск для здоровья населения от выбросов промышленных предприятий I, II и III классов опасности, по данным расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере и по результатам натурных исследований атмосферного воздуха.

3. Обосновать размеры санитарно-защитных зон предприятий с использованием результатов оценки многокомпонентного аэрогенного риска для здоровья населения.

4. Определить критерии выбора минимального объема ксенобиотиков для проведения натурных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска здоровью населения при обосновании границ санитарно-защитных зон промышленных объектов.

Научная новизна

Впервые проведена идентификация токсичных примесей в атмосферном воздухе селитебных территорий, расположенных вокруг промышленных предприятий разных классов опасности, с учетом формирования многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения. Рассчитан суммарный риск развития патологии отдельных органов и систем, критичных к воздействию химических соединений, загрязняющих атмосферный воздух в районе размещения предприятий. Определен вклад фонового загрязнения атмосферного воздуха приоритетными веществами в формирование риска здоровью населения. Впервые проведен сравнительный анализ результатов оценки аэрогенного риска, выполненной по данным математической модели рассеивания вредных веществ- в атмосфере и по натурным исследованиям атмосферного воздуха. Научно обоснованы санитарно-защитные зоны предприятий разных классов опасности с учетом результатов оценки риска здоровью населения.

Практическая значимость работы

Проведенные исследования позволили установить приоритетные стационарные источники и химические соединения, формирующие загрязнение атмосферного- воздуха населенных мест крупного промышленного города, и оценить организацию санитарно-защитных, зон предприятий.

Детерминированы уровни многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения от воздействия выбросов предприятий I, II и III классов опасности с учетом фонового уровня загрязнения атмосферы приоритетными соединениями по данным математической модели рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям качества атмосферного воздуха со сравнительным статистическим анализом результатов. Выявлены преимущества и недостатки модели рассеивания и натурных данных при проведении процедуры оценки риска.

Полученные результаты оценки риска позволили научно обосновать безопасные для условий проживания и здоровья населения размеры санитарно-защитных зон предприятий разных классов опасности.

По результатам исследований разработаны гигиенически обоснованные мероприятия по охране окружающей среды и здоровья населения, а также определены научные подходы к выбору необходимого объема ксенобиотиков для обоснования санитарно-защитных зон предприятий с учетом оценки аэрогенного риска.

Реализация результатов исследования

Результаты исследований послужили основой для разработки комплекса мероприятий, направленных на совершенствование системы социально-гигиенического мониторинга и процедуры обоснования санитарно-защитных зон промышленных предприятий, в том числе по оптимизации объема исследуемых ксенобиотиков в атмосферном воздухе.

Результаты исследования внедрены в практическую деятельность отделов социально-гигиенического мониторинга ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 16.07.2010), Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области (акт внедрения от 03.08.2010). Материалы исследований включены в государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Оренбургской области в 2009 г.».

Материалы диссертации используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия», включены в программы последипломной подготовки специалистов Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 07.09.2010).

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на всероссийских и региональных конференциях: III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье» (г. Москва, 2009 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Нефть и здоровье» (г. Уфа, 2009 г.), Региональной научно-' практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (г. Оренбург, 2009 г.). Диссертация апробирована на расширенном заседании проблемной комиссии «Гигиена, экология, эпидемиология, общественное здоровье и здравоохранение» ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия (2010).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 5 работ, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы.

выводы

1'. При идентификации предприятий города установлено, ч го в общей структуре объектов, оказывающих негативное влияние на окружающую, среду и здоровье населения, и требующих организации санитарно-защитной зоны, 1,4% составляют объекты I класса опасности, 1,8% - II класса опасности, 13,2% — Ш.класса опасности, и 83,6% составляют объекты IV и V классов опасности, а также отсутствующие в санитарной классификации. На территории санитарно-защитных зон промышленных предприятий проживает 0,76% населения города.

2. В крупном промышленном городе за многолетний период приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха в порядке значимости являются: формальдегид, диоксид азота, взвешенные вещества, никель, медь, оксид углерода, сероводород, диоксид серы. Среднегодовые концентрации формальдегида, диоксида азота, взвешенных веществ и- никеля превышают гигиенические нормативы. На границе санитарно-защитной зоны исследуемых предприятийТ, II и III классов опасности и границе-ближайшей селитебной зоны создаются неприемлемые уровни многокомпонентного аэрогенного неканцерогенного и канцерогенного риска здоровью населения. Наибольшему риску подвержены такие критические органы и системы, как органы дыхания, кровь, красный костный мозг, сердечно-сосудистая система, центральная и периферическая нервная система, орган зрения, печень, почки, иммунная система, репродуктивная система. Кроме того, при воздействии выбросов предприятий создается риск развития таких эффектов, как нарушение процессов роста и развития организма, изменения массы тела и повышения уровня смертности населения.

4. При сравнительном анализе результатов оценки аэрогенного риска с использованием математической модели рассеивания и натурных исследований установлено, что между полученными данными имеются статистически значимые различия (р<0,05).

5. В формирование неприемлемого уровня аэрогенного риска для здоровья населения, проживающего в районах размещения предприятий, большой вклад вносит фоновый уровень загрязнения атмосферы приоритетными загрязнителями, создаваемого выбросами не связанных с предприятиями источников, составляющий от 0 до 100%.

6. Полученные путем математических расчетов максимально безопасные для экспонируемого населения размеры санитарно-защитных зон составляют: для предприятия I класса опасности - 1600 м, для предприятия II класса опасности — 1875 м, для предприятия III класса опасности — 920 м (размеры санитарно-защитных зон по нормативному документу 1000 м, 500 м и 300 м соответственно). Недостаточность ориентировочных и расчетных размеров санитарно-защитных зон предприятий, подтвержденных лабораторными исследованиями, актуализирует необходимость и целесообразность применения методологии оценки риска при определении размера санитарно-защитной зоны.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При обосновании санитарно-защитной; зоны промышленных объектов с применением; методологии; оценки; аэрогенного риска; для проведения процедуры оценки риска целесообразно; использовать не только-математическую модель, рассеивания, вредных веществ, в атмосфере, но и результаты лабораторного . исследования атмосферного воздуха с: обязательным сравнительным анализом* полученных результатов для идентификации наиболее объективных и достоверных данных.

2. При разработке проектов СЗЗ необходимо идентифицировать и учитывать фоновый уровень загрязнения атмосферы вредными веществами, формирующийся за счет источников, не связанных с,конкретным- изучаемым предприятием* (автотранспорт, отопительные' котельные, другие промышленные объекты и т.д.), и формирующийся в. районах размещения промышленных объектов;

3. При проведении; оценки; аэрогенного риска для; обоснования СЗЗ предприятий^ необходимо устанавливать не только вероятность возникновения^ возможных , острых .воздействий, но также, хронических и отдаленных последствий (в том числе и канцерогенных эффектов). Для. этого целесообразно проводить лабораторные исследования- атмосферного воздуха, в районе размещения предприятий с использованием системы стационарного, динамического наблюдения с оценкой содержания веществ по среднесуточным ПДК. При этом'точки исследования необходимо выбирать с Зачетом сторон света, розы ветров и наиболее близко расположенных жилых объектов. Исследования целесообразно проводить как в теплое,. так и в холодное время года с целью учета неблагоприятных погодных условий, температурных инверсий и т.д. Результаты динамического лабораторного контроля необходимо использовать при оценке риска.

4. Особое внимание при обосновании СЗЗ следует уделять выбору минимального^ количества ксенобиотиков для проведения; лабораторных исследований: атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска.- Для этого из всех выбрасываемых предприятиями = веществ;целесообразно выбирать не; только; приоритетные загрязнители и канцерогены, но и специфические вещества, -характерные: для каждого конкретного; предприятия! (маркеры предприятий), вещества: I класса опасности, - вещества,, имеющие низкие значения-гигиенических нормативов, вещества; способные:к трансформации' в атмосфере, вещества; входящие, в группы суммации. Ироектньш организациям* при разработке проектов СЗЗ' целесообразно; учитывать все имеющиеся группы биологической суммации химических веществ.

5. При определении границ СЗЗ промышленных предприятий необходимо руководствоваться принципом, максимальной: безопасности; для: условий проживания и здоровья экспонируемого населения. Это является актуальным в связи с влиянием^ загрязнения атмосферного воздуха- не только на настоящее, но и-на будущее поколение.

6. Предприятиям при; осуществлении своей деятельности, сопровождающейся выбросами вредных веществ? в- атмосферный воздух, необходимо использовать современные экологически-безопасные технологии с минимальным выбросом в ' атмосферу загрязнителей; . проводить-своевременную замену устаревшего оборудования; применять высокоэффективные современные способы и методы очистки, выбросов с целью снижения; качественного и количественного выхода загрязнителей в атмосферу, совершенствовать мероприятия'по охране окружающей среды.

7. В связи: с тем,, что; в городе Оренбурге- функционирует 36 предприятий, в. санитарно-защитной зоне которых проживает население общим количеством 4000/ человек, необходимо проводить мониторинговую оценку состояния здоровья экспонируемого населения? с исследованием органов' и систем, подверженных наибольшему риску, и привлечением соответствующих специалистов.

8. После разработки предприятиями проектов санитарно-защитных зон и утверждения их размеров, целесообразно провести мероприятия по отселению жителей из санитарно-защитной зоны предприятий.

9. Для решения проблемы противоречий между отечественными гигиеническими нормативами (ПДК и ОБУВ) и референтными (безопасными) концентрациями, необходимо провести их гармонизацию.