Поиск решений по минимизации риска здоровью при пассивном курении

11. Малькова Н.Ю., Попов А.В., Ушкова И.Н. Метод лечения профессионального миофиброза с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения// ж. Медицина труда и промышленная экология .- №9.-2015.- С.91-91.

12. Малькова Н.Ю. Кочетова О.А., Попов А.В. Опыт лечения профессиональных полиневропатий и миофиброзов верхних конечностей с использованием низкоинтенсивного лазерного изучения// Материалы Х11 Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей "Российская гигиена - развивая традиции, устремляемся в будущее" 17-18 ноября 2017// Москва, Том 2.-С. 570-572.

13. Малькова Н.Ю. Попов А. В. Результаты лечения профессионального хронического миофиброза верхних конечностей с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ)// ж. Медицина труда и промышленная экология.- № 9.- 2017.- С. 120-120

14. Соколовский В.В. Тиоловые соединения в биохимических механизмах жизнедеятельности / В.В. Соколовский // Тиоловые соединения в биохимических механизмах патологических процессов., Сб.науч.тр. ЛСГМИ - Л., 1979. -С.5-9.

15. Малькова Н.Ю. Попов А.В. Использование низкоинтенсивного лазерного излучения для лечения профессионального миофиброза// ж. Экология человека.-№1.- 2018.- с.26-31

16. Ушкова И.Н., Малькова Н.Ю. Профилактика заболеваний опорно-двигательного аппарата при статических, динамических нагрузках на руки и воздействии локальной вибрации//Медицина труда и промышленная экология, 2004.-№12.- С.41-43.

УДК 613.842

Маркова О.Л., Иванова Е.В., Зарицкая Е.В

ПОИСК РЕШЕНИЙ ПО МИНИМИЗАЦИИ РИСКА ЗДОРОВЬЮ ПРИ ПАССИВНОМ КУРЕНИИ

ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора, 191036, Санкт-Петербург, E-mail: oll eon m ar@ma il. ru.

Резюме.

В статье представлены результаты по оценке качества воздуха закрытых поме-

щений при курении сигарет - самого распространенного из видов никотинсодер-жащей продукции. Исследования воздуха проводили в специально подготовленном помещении при контролируемых параметрах микроклимата с системой равномерного перемешивания воздуха. В ходе эксперимента были измерены концентрации 14-ти химических веществ и двух аэрозолей: никотин, изопрен, 1,3 бутадиен, акрилонитрил, бензол, толуол, формальдегид, ацетальдегид, акролеин, кротональ, углерод оксид, азота оксид, азота диоксид, углерода диоксид, взвешенные частицы РМ 2.5 и РМ 10.

Полученные данные позволили выделить приоритетные химические вещества, образующиеся в результате процесса курения, и провести расчет показателей для определения минимального расхода удаляемого воздуха из зон курения по каждому химическому веществу, рассчитать необходимую кратность воздухообмена. В качестве критерия оценки качества воздуха были приняты предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе. На основе выполненных исследований, предложены рекомендации по расчету параметров вентиляции для выделенных зон курения в помещениях общественных зданий.

Ключевые слова: воздух закрытых помещений, курение сигарет, химические вещества табачного дыма, расчет кратности воздухообмена

Summary.

Markova O.L., Ivanova E.V., Zaritskaya E.V. Looking for decisions to minimize health risks caused by passve smoking.

Findings on air quality assessment in enclosed spaces where cigarettes, being the most common type of nicotine-containing products, are smoked are reported. Studies were carried out in specially prepared rooms under the monitored microclimate parameters using uniform air mixing system. Concentrations of the following 14 chemicals and two aerosols: nicotine, isoprene, 1,3 butadiene, acrylonitrile, benzene, toluene, formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, croton aldehyde, carbon oxide, nitrogen oxide, nitrogen dioxide, carbon dioxide, airborne particulates РМ 2.5 and РМ 10 were measured. Resulting data allowed to identify prevailing chemicals generating in the process of smoking and to calculate indicators for assessment of minimum expenditure of air removed from smoking zones for each chemical, and air exchange rate. Maximum allowable concentrations of chemicals in atmospheric air were considered to be the air quality criteria.

Suggested specific recommendations on calculation of ventilation parameters

will improve air quality in public buildings.

Key words: air of enclosed spaces, cigarette smoking, tobacco smoke chemicals, calculation of air exchange rate.

Введение. Большинство специалистов медицинской науки сходятся во мнении, что курение оказывает негативное влияние на здоровье [1- 4]. Курение является причиной развития рака легких, заболеваний сердца, расстройств периферического кровообращения, поражения вен нижних конечностей. Однако, несмотря на угрожающую статистику и пропаганду здорового образа жизни, ещё достаточно большое количество людей подвержено этой вредной привычке. [5,6]. По прогнозам Всемирной организации здравоохранения к 2025 году количество курильщиков превысит 1 млрд. человек. Кроме того, специалисты во всем мире пришли к заключению, что воздействие табачного дыма, содержащегося в окружающей среде - «пассивное курение», также приводит к таким заболеваниям, как рак легкого, болезни сердца у некурящего населения, респираторными инфекциям, кашлю у детей [7- 10].

В связи с вышеизложенным задача исследования качества воздуха в помещениях, подвергающихся воздействию табачного дыма, и разработка эффективных систем вентиляции является актуальной задачей.

Целью настоящего исследования была оценка качества воздуха закрытых помещений при курении сигарет и определение приоритетных химических веществ в составе табачного дыма для расчетов расхода удаляемого воздуха из зон курения.

Материалы и методы. Качество воздуха закрытых помещений оценивали в условиях эксперимента: в специальном помещении с контролируемыми условиями микроклимата при равномерном распределении дыма с помощью потолочных вентиляторов. В исследованиях использовали никотинсодержащую продукцию фирмы «Филипп Моррис» - сигареты «PARLAMENT Aqua Blue».

В эксперименте участвовало 3 группы добровольцев - по 3 человека на каждый из 3-х дней. Каждый доброволец в ходе проведения испытания должен был выкурить в течение 1,5 часов 2 сигареты; за 4,5 часа (продолжительность эксперимента) - 6 сигарет. Общее количество выкуренных сигарет в помещении составляло18 штук. Процесс курения был организован последовательно, по графику. На время проведения эксперимента помещение было изолировано и не вентилировалось. Во время эксперимента осуществлялся отбор параллельных

проб воздуха. В этом же помещении были проведены фоновые исследования качества воздуха до и после эксперимента.

Анализ отобранных воздушных проб осуществлялся в аккредитованном лабораторном центре: ХАЦ «Арбитраж». В ходе эксперимента были измерены концентрации 14-ти химических веществ и двух аэрозолей: никотин, изопрен, 1,3 бутадиен, акрилонитрил, бензол, толуол, формальдегид, ацетальдегид, акролеин, кротональ, углерод оксид, азота оксид, азота диоксид, углерода диоксид, взвешенные частицы РМ 2.5 и РМ 10.

Результаты. Процесс поступления табачного дыма в помещение делится на две струи: основная, которую курящий выдыхает при каждой затяжке, и побочная, поступающая в помещение с тлеющего конца сигареты [11,12]. Во время эксперимента оценивали концентрации химических веществ от курения в целом.

На основании полученных данных был проведен расчет показателей для определения минимального расхода удаляемого воздуха из зон курения по каждому химическому веществу. Для оценки вклада каждого определяемого компонента расчет был выполнен для 10 органических веществ, 2-х видов аэрозолей и газовой составляющей - азота оксид, углерод оксид, концентрации которых оказались на уровне или выше предельно-допустимых концентраций для атмосферного воздуха. В таблице 1 представлено количество удельных выделений, вычисленное по химическим веществам в зависимости от объема помещения из расчета 2, 5, 10, 15, 20 м3 на человека. Проведен расчет объема удаляемого воздуха (расход) и кратность воздухообмена. Критерием оценки качества воздуха были приняты предельно допустимые концентрации атмосферного воздуха.

Обсуждение. На основе данных, приведенных в таблице 1, можно рассмотреть примеры различных помещений [13,14], где может быть организована зона для курения.

Площадь помещения при проектировании курительных комнат, как правило, принимается по среднему показателю площади на одно место - 0,7 м2/чел1. При высоте помещения 3 м, минимальный объем составит 2 м3/чел.

- 2 м3/чел - приблизительно соответствует небольшой курительной комнате (кабинке), или небольшой площадке (для 1 курящего) (0,8*0,8)*3,1 (высота помещения).

- 5 м3/чел получается при площади помещения 1,7 м2/чел. - например для сидящего курильщика в ресторане или это выгороженная застекленная комната, с сидячими местами на производстве, для использования в рабочем коллективе (4.1*4.1)*3(высота помещения)=50м38$мещающая ю сидящих человек.

- 10 м3/чел - соответствует небольшому помещению курительной комнаты - (2,0*2,0)*2,5(высота помещения), оборудованной в офисных помещениях и других общественных зданиях.

- 15, 20, 30 м3/чел - соответствует присутствию нескольких курильщиков в выделенных зонах для курения в кафе, в барах. Например: помещение (7,5*7,5)*3(высота помещения) с одновременным нахождением 4-6 человек.

Представленная таблица дает возможность разработчику систем вентиляции для общественных зданий, где планируются зоны для курения, варианты расчета нужной мощности двигателей для обеспечения необходимого расхода воздуха.

На сегодняшний день в санитарных правилах отсутствуют конкретные рекомендации для курительных комнат. В Российской Федерации действует Федеральный закон2, ограничивающий места курения в общественных зданиях. Требования к выделению и оснащению специальных мест на открытом воздухе для курения табака, к выделению и оборудованию изолированных помещений для курения табака возлагаются на федеральные органы исполнительной власти. Основное требование при организации зон курения состоит в соблюдении, установленных в соответствии с санитарным законодательством Российской Федерации гигиенических нормативов содержания вредных веществ в атмосферном воздухе, выделяемых в процессе потребления табачных изделий.

Единственным документом для проектировщиков, регламентирующим кратность воздухообмена для курительных комнат в настоящее время, остается свод правил к административным и бытовым зданиям3.

На основании полученных данных о концентрациях вредных веществ, выделяющихся в помещение при курении, все исследуемые компоненты табачного дыма можно разделить условно на 3 группы по требованиям к организации систем вентиляции. Для критерия были выбраны самые жесткие неблагоприятные условия - объем помещения 2 м 3 на человека, вид никотинсодержащей продукции: сигареты.

1 группа/ Вещества, при удалении которых из зоны курения для создания условий, соответствующих нормативным требованиям для атмосферного воздуха, требуются невыполнимые условия. Расчетная кратность воздухообмена при объеме 2м3/чел предполагается от 60 и выше. В эту группу веществ попадают ацетальдегид и никотин, для удаления которых в зоне дыхания необходимо обеспечение кратности воздухообмена 127-148.

2 группа/ Вещества, при удалении которых из зоны курения для создания условий, соответствующих нормативным требованиям для атмосферного воздуха, возникают сложности, но решения технически выполнимы. Расчетная кратность воздухообмена при объеме 2м3/чел предполагается 8-60. В эту группу веществ попадают взвешенные частицы РМ 2,5; РМ 10; изопрен, оксид углерода со значениями кратности воздухообмена 12-32.

3 группа/ Вещества при удалении которых из зоны курения для создания условий, соответствующих нормативным требованиям для атмосферного воздуха, не возникает проблем по организации систем вентиляции. Расчетная кратность воздухообмена при объеме 2м3/чел предполагается ниже 8. В эту группу веществ попадают все оставшиеся исследуемые химические вещества со значениями 0,1-6,8.

На основании экспериментальных данных был проведен выбор приоритетных химических веществ при расчете удаляемого воздуха в зонах табачного дыма на основе величин удельных выделений (т) и значений предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в атмосферном воздухе.

2 Федеральный закон№150 ФЗ « Об охране здоровья граждан от воздействия окружающего дыма и последствий потребления табака»

3 СП 44.1333.2011 «Административные и бытовые здания».

Интегральный показатель значимости вещества определялся отношением этих величин - т /ПДК, исходя из потенциальной опасности каждого компонента курения.

Исходя из опыта проектирования при расчете общеобменных систем вентиляции (по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ) используют формулу для определения расхода наружного воздуха4.

При расчетах расхода воздуха концентрация вредных веществ в приточном (очищенном) воздухе условно принимается равной нулю; концентрация вредных веществ в воздухе зоны курения, принимается равной предельно допустимой (ПДК).

_ Шр0 _ ™-Р0

~сП0М~ ПДК

где, Ь - расход воздуха, м3/ч;

тРО - количество каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения (удельные выделения), мг/ч; *

* - в разных методиках возможно: г/кг, г/ м3, г/ м2, г/ м, г/ (м2хс) [15,16].

Спом- концентрация вредных веществ в воздухе помещения для курения,

мг/м3;

Интегральный показатель значимости вещества определяется отношением величин: mi /ПДК где mi - валовое выделение каждого вещества. Значимость каждого ингредиента определяется как:

mi /ПДК1; m2 /ПДК2; тз /ПДКз.....Щп/ПДКп

Величина интегрального показателя определяет количество воздуха необходимого для разбавления каждого вещества. Соответственно, при обеспечении воздухообмена для 1 -го вещества, концентрации остальных будут уменьшаться пропорционально отношениям mi /ПДК, т.е. составлять определенный запас. Полученные данные представлены в табл. 2.

4 СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Таблица 2

Выбор приоритетных химических веществ для расчета расхода воздуха,

удаляемого из зоны курения.

Вид никотинсодержащей продукции: сигареты «PARLAMENT Aqua Blue»

Определяемые Удельные выделения ПДК, mi /ПДК,

химические вещества (m), мг/час мг/м3 м3 /час

Азота оксид(П) 47 0,4 118

Акрилонитрил 4,3 -/0,03 143

Ацетальдегид 51 0,01 5100

Акролеин 3,0 0,03 100

Бензол 5,3 0,3 18

1.3 Бутадиен 13,1 3 4,4

Кротональ 2,6 0,025 104

Взвешенные частицы, РМ 2,5 209 0,16 1306

Взвешенные частицы, РМ 210 199 0,3 /663

Толуол 8,0 0,6 13

Изопрен 161 0,5 322

Никотин 4,8 0,0008 6000

Углерод оксид 2382 5 476

Формальдегид 13,7 0,05 274

При оценке качества воздуха помещений при курении сигарет «PARLAMENT Aqua Blue» (табл. 2) основными компонентами валового поступления в атмосферу являются взвешенные частицы и оксид углерода. Однако, с учетом значений предельно допустимых концентраций и значимости влияния на

организм человека, приоритетными компонентами являются ацетальдегид, взвешенные частицы и никотин.

Выводы. Основным направлением минимизации риска здоровью и снижения заболеваемости продолжает оставаться отказ от курения. Однако, не все готовы расстаться с вредной привычной.

В проведенном исследовании определены:

- концентрации химических веществ, входящих в состав табачного дыма при курении сигарет «PARLAMENT Aqua Blue», выделяющего в воздушную среду помещения при процессе курения;

- приоритетные химические вещества, выделяющиеся в воздух закрытых помещений, полученные при проведении лабораторных исследований, выполнен расчет валового поступления химических веществ в воздушную среду.

Представленные расчетные величины расходов воздуха, концентраций вредных веществ, кратности воздухообмена, выполненные на основании экспериментальных данных, позволят организовать систему вентиляции с учетом гигиенических требований, основанных на значениях предельно допустимых концентраций для атмосферного воздуха и объема помещения в расчете 2 -20 м3 на человека.

Предложенные рекомендации по расчетам параметров вентиляции будут способствовать улучшению качества воздуха общественных зданий.

Литература

1. Табак. Информационный бюллетень ВОЗ №339.-Май 2015 . Электронный ре-сурс.-URL: http:// www.who.int/mediacentre/factsheets339/ru/

2. California Environmental Protection Agency: Air Resources (2005). Proposed Identification of Environmental Tobacco Smoke as a Toxic Air Contaminant. UC San Francisco, Surveys and Program Evaluations from Outside UCSF. https://escholar-ship.org/uc/item/8hk6960q

3. Counts, M.E.; Morton, M.J.; Laffoon, S.W.; Cox, R.H.; Lipowicz, P.J. Smoke composition and predicting relationships for international commercial cigarettes smoked with three machine-smoking conditions. Regul. Toxicol. Pharmacol. -2005. - №41. - С.185-227.

4. Caruso, R.V.; O'Connor, R.J.; Stephens, W.E.; Cummings, K.M.; Fong, G.T. Toxic metal concentrations in cigarettes obtained from U.S. smokers in 2009: Results from the International Tobacco Control (ITC) United States survey cohort. Int. J. Environ. Res. Public Health -2014.-№ 11. - С.2029017.

5. Биккинина Г.М. Проблемы табакокурения как модифицируемого фактора риска у сотрудников силовых структур. Фундаментальные исследования. - 2011. -№ 7. - С. 27-30.

6. Смирнова М.А. Эффективность отказа от табакокурения больных хронической обструктивной болезнью легких и туберкулезом легких при индивидуальном телефонном консультировании. Клиническая и экспериментальная медицина. -2017.- том19.- №3.- С.40-44.

7. Похазникова М.А., Кузнецова О.Ю., Лебедев А.К., Распространенность пассивного курения и других факторов риска хронической обструктовной болезни легких в Санкт-Петербурге. Российский семейный врач.- 2015.- №4- С.21-28.

8. Титова О.Н., Куликов В.Д., Суховская О.А. Пассивное курение и болезни органов дыхания. Медицинский альянс.-2016.- №3.-С.73-77.

9. Eisner M.D., Balmer J., Katz P.P.,Trupin L., Yelin E.H., Blane P.D. Lifetime environmental tobacco smoke exposure and the risk of chronic obstructive pulmonary disease. Environ Health. -2005.- Vol. 4 http//www/ncbi.nlm.nih.gov/pmc/arti-cles/HMC1145187

10.0berg M., Jaakkola M.S., Woodward A.,Peruga A., Pruss-Ustun A Woldwide burden of disease from exposure to second-hand smoke: retrospective analysis of data from 192 countries.The Lancet.- 2011.- Vol.377.- №9760.- P 139-146.

11.Зубаирова Л.Д,, Зубаиров Д.М. Курение как фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Казанский медицинский журнал.-2006.- том87.- №5.- С. 369-373.

12.Краснова Ю.Н. Влияние табачного дыма на органы дыхания. Сибирский медицинский журнал.- 2015.- №6.- С.11-15.

13. Майя И. Митова, Педро Б. Кампелос и др. Сравнение уровней воздействия Системы нагревания табака 2.2 и сигарет на качество воздуха в закрытом помещении.- Regulatory Toxicology and Pharmacology.- 2016.- № 80.- С. 91-101.

14.Кирьянова М.Н., Маркова О.Л., Иванова Е.В. Актуальные вопросы качества воздушной среды офисных помещений Сборник материалов «Всероссийской НПК с международным участием «Профилактическая медицина - 2017».- С. 9-14.

15. Квашнин И.М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация. М.АВОК-РЕСС.-2005. -13с.

16.Маркова О.Л., Иванова Е.В. Современные решения улучшения качества воздушной среды на рабочих местах электросварщиков. Медицина труда и промышленная экология.- 2015. -№2. - С. 5-8.