Обоснование гигиенических критериев оценки промышленных предприятий как источников загрязнения атмосферного воздуха для корректировки размеров санитарно защитных зон

ОБОСНОВАНИЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ КАК ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ РАЗМЕРОВ САНИТАРНО - ЗАЩИТНЫХ ЗОН

ШЕВЧУК Л.М.

ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены»

Резюме. В настоящее время атмосферный воздух интенсивно загрязняется выбросами стационарных и передвижных источников. В предупреждении вредного влияния выбросов на здоровье населения важное значение имеет санитарно-защитная зона. Разработана научная методика определения классов опасности и оптимальных размеров санитарно-защитных зон современных промышленных предприятий, производств и объектов с учетом их расположения, мощности, технологических особенностей, объёма и состава выбросов. Проведена экспертная оценка изменений качественного пространственного состава атмосферного воздуха под влиянием загрязняющих химических веществ. В статье приведены данные, полученные при исследовании 32 территориальных комплекса, включающих предприятия различного профиля. На основании результатов проведенных исследований сделан вывод о возможности корректировки санитарно-защитных зон для 29 предприятий, а для двух производств установлены зоны сложной геометрической формы.

Ключевые слова: атмосферный воздух, промышленное предприятие, санитарно-защитная зона, критерии оценки, источники загрязнения.

Abstract. Now atmospheric air is intensively polluted by environmental release of stationary and mobile sources. In the prevention of environmental release harmful influence on population's health the sanitary-protective zone has great value. The scientific technique of definition of classes of danger and optimum sizes of sanitary - protective zones (SPZ) of the modern industrial enterprises, manufactures and objects is developed in view of their arrangement, capacity, technological features, volume and structure of emissions. The expert estimation of changes of qualitative spatial structure of atmospheric air under influence of polluting chemical substances is carried out. In clause the data received at research 32 territorial complexes, including enterprise of a various structure are given. On the basis of results of the carried out researches the conclusion about an possibility of а sanitary-protective zone updating for 29 enterprises is made, and for two manufactures are established zones of complex geometrical form.

Key words: atmospheric air, industrial enterprise, sanitary - protective zone, estimation criteria, pollution sources.

Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 220012, г.

Минск., ул. Академическая, 8, тел. 284-13-9, 8-029-380-52-80,

Sheuchuk2011@yandex.ru. - Шевчук Л.М.

Введение.

Осознавая всю важность чистого воздуха для жизни человека, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) особо подчеркивает, что свободный доступ к воздуху приемлемого качества относится к числу основных прав человека [1].

Естественное загрязнение воздуха вызывается различными биотическими и абиотическими источниками, образующими естественные фоновые концентрации, которые меняются в зависимости от типа местных источников или специфических погодных условий. Антропогенное загрязнение воздуха увеличивается вследствие широкого использования ископаемого топлива в качестве источника энергии, роста производства и применения химикатов и, соответственно, происходит накопление информации о его пагубном воздействии на здоровье человека и окружающую среду [2, 3].

В 90-е годы ХХ века в Республике Беларусь прослеживалось сокращение объема выбросов загрязняющих химических веществ, однако начиная с 2003 г. наметилась тенденция к увеличению количества выбросов. Так, в 2000 г. выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составили 1341,0 тыс. т, в 2005 г. - 1418,0 тыс. т, в 2008 г. - 1597,0 тыс. т [2]. Следует отметить, что в 2008 г. газообразные и жидкие выбросы составили 87,9% (348,7 тыс. т), твердые вещества - 12,1% (47,4 тыс. т), при этом наибольший объем выбрасываемых химических веществ приходился на долю углеводородов (111,9 тыс. т), оксида углерода (88,5 тыс. т), диоксида серы (64,0 тыс. т), диоксида азота (54,7 тыс. т), пыли неорганической, содержащей диоксид кремния менее 70% (20,0 тыс. т).

Количество городов с повышенными и высокими уровнями загрязнения атмосферного воздуха выросло с 5 в 2001 г. до 9 в 2004-2007 гг. В Гомеле и Речице в три последних года загрязнение атмосферного воздуха квалифицировалось как высокое, в гг. Витебск, Гродно, Брест, Новополоцк, Полоцк, Орша, Светлогорск - чаще как повышенное, нежели низкое [2].

Количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников в расчете на одного жителя Республики Беларусь увеличилось с 39 кг в 2000 г. до 41 кг в 2008 г. При этом в Витебской и Гомельской областях, где сосредоточены предприятия электроэнергетики, нефтеперерабатывающей, топливной, химической и нефтехимической промышленности, в 2008 г. на одного жителя количество выбросов составило 86 кг и 59 кг соответственно.

Отмечается прямое воздействие атмосферных загрязнителей на растения, животных и почву, сказывающееся на структуре и функционировании экосистем, включая их способность к саморегуляции. Кроме того, осаждения атмосферных загрязнителей на объектах окружающей среды и поглощение их растениями и животными приводит к проникновению химических веществ в пищевую цепь или попаданию в питьевую воду, и, следовательно, служит дополнительным источником воздействия на человека, его здоровье и влияет на качество жизни [3, 4, 5].

По данным ВОЗ, воздействие загрязненного атмосферного воздуха ежегодно приводит в мире к смерти от 200 до 570 тыс. человек и на долю этого

фактора приходится около 0,4-1,1% всех случаев смерти в год. В случае воздействия загрязненного атмосферного воздуха показатели общей смертности возрастают на 17-26%, одновременно с этим растут показатели детской смертности, смертности от рака легких, сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, продолжительность жизни сокращается на 1-2 года [3, 5, 6].

Загрязнители атмосферного воздуха могут оказывать раздражающее действие, вызывать неприятный запах, острые или хронические токсические эффекты [1, 7].

По мере совершенствования технологии производства и способов очистки выбросов в атмосферу роль санитарно-защитных зон (СЗЗ) промышленных предприятий уменьшилась. Вместе с тем в нашей стране удельный вес уловленных (обезвреженных) загрязняющих веществ от стационарных источников в общем количестве этих веществ составил только 87% в 2000 г. и 88% в 2008 г. Поэтому организация СЗЗ как метод рассеивания приземных концентраций до нормативных (безопасных) значений не теряет своей актуальности [3, 5].

До настоящего времени основой размещения промышленных объектов на территории населенных пунктов являлась санитарная классификация типовых производств и связанная с ней жесткая система размеров (СЗЗ) [4, 5, 8, 9, 10].

Цель исследования - разработка рациональной методики определения классов опасности и оптимальных размеров СЗЗ промышленных предприятий.

Методы

Для получения объективных и достоверных результатов при оценке влияния химических веществ в атмосферном воздухе на здоровье населения были проведены исследования проектных материалов по обоснованию размеров СЗЗ различных предприятий, производств и объектов с учетом их расположения, мощности, технологических особенностей, объёма и состава выбросов, экспертная оценка изменений качественного пространственного состава атмосферного воздуха под влиянием загрязняющих химических веществ, а также изучено состояние здоровья населения, проживающего вблизи СЗЗ предприятий с эколого-эпидемической оценкой риска воздействия загрязняющих химических веществ на здоровье людей.

Всего исследовано 32 территориальных комплекса, включающих 14 групп предприятий, сооружений и иных объектов, включенных в современную санитарную классификацию: химические производства, строительная

промышленность, обработка древесины, обработка животных продуктов, обработка пищевых продуктов и вкусовых веществ, сельскохозяйственные производства, сооружения санитарно-технические, транспортной

инфраструктуры, объекты коммунального назначения, спорта, торговли и др.

Результаты и обсуждение

На основании результатов собственных исследований разработана оригинальная методика определения классов опасности и оптимальных размеров СЗЗ промышленных предприятий, включающая следующие этапы:

1. Санитарно-гигиеническая экспертиза документации (перечень объектов и производств - источников загрязнения атмосферы; характеристика источников выброса (размеры, высота, расположение); перечень вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, класс их опасности; перечень комбинаций вредных веществ с суммирующим вредным воздействием, класс их опасности; количество загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу; интенсивность и параметры выбросов; приземные концентрации загрязняющих веществ на территории объекта, на границе СЗЗ и на прилегающей селитебной территории; величина валовых выбросов загрязняющих веществ от организованных и неорганизованных источников по отдельным производствам и в целом по предприятию; параметры возможных залповых и аварийных выбросов).

2. Санитарно-гигиеническая экспертиза категории сложности проекта предельно-допустимого выброса (ПДВ) по критериям валового выброса, количества источников выбросов, наличия и количества установок пылегазоочистки, уровня воздействия выбросов загрязняющих веществ в атмосферу токсичных, сильнодействующих ядовитых, канцерогенных, терратогенных, мутагенных веществ, относящихся к 1-му классу опасности.

3. Расчет суммарного показателя загрязнения атмосферного воздуха и гигиеническая оценка степени загрязнения атмосферного воздуха на прилегающей территории по расчетным концентрациям (на границе нормативной и проектной СЗЗ, в жилой зоне, на границе промышленной площадки предприятия).

4. Оценка риска развития неканцерогенных (потенциальный риск рефлекторного действия, потенциальный риск хронического воздействия, коэффициент опасности, индекс опасности) и канцерогенных эффектов.

5. Расчет относительного показателя опасности предприятия (ОП), учитывающий массу выброса каждого компонента, количество загрязняющих веществ, предельно допустимую концентрацию (ПДК) среднегодовую, класс опасности вещества.

6. Определение степени опасности предприятия (объекта) и соответствующего ему размера СЗЗ по дифференцированной шкале.

Гигиеническая оценка степени опасности загрязнения атмосферного воздуха при одновременном присутствии нескольких вредных химических веществ в воздухе проводится по величине суммарного показателя загрязнения «Р», учитывающего кратность превышения ПДК, класс опасности вещества, количество совместно присутствующих загрязнителей в атмосфере.

Оценка риска развития неканцерогенных эффектов проводится на основе расчета следующих показателей: потенциального риска рефлекторного

действия, потенциального риска хронического воздействия, коэффициента опасности, индекса опасности.

Расчет относительного показателя опасности предприятия (ОП), учитывающий массу выброса каждого компонента, количество загрязняющих веществ, ПДК среднегодовую, класс опасности вещества выполняется по формуле:

п V

оп = У—*—

1 ПДКсг ’

где ОП - относительный показатель опасности предприятия;

VI - объем или масса выброса каждого компонента или 1-того вещества (т в год);

п - количество загрязняющих веществ, входящих в состав выбросов предприятия;

ПДКсг - среднегодовые предельно допустимые концентрации 1-того вещества (мкг/м3).

Класс опасности предприятия и расчетный размер СЗЗ определялся по дифференцированной шкале, на основании данных о величине суммарного объема выбросов в атмосферный воздух (т/год) и установленного значения ОП (таблица 1).

Таблица 1

& = >еренцированная шкала оценки класса опасности предприятия

Класс пред- приятия Степень опасности предприятия Суммарный объем выбросов в атмосферный воздух, т/год Показатель опасности предприятия (ОП) Размеры СЗЗ, м

I Чрезвычайно опасные 100000 -500000 >1000,0 1000 и более

10000 -<100000 >600,0 - 1000,0 901-1000

II Высокоопасные >300,0 - 600,0 651 - 900

>100,0 - 300,0 501 - 650

>60,0 - 100,0 401 - 500

III Опасные 100 - <10000 >30,0 - 60,0 301 - 400

>1,0 - 30,0 201 - 300

Умеренноопасн ые >0,60 - 1,0 151 - 200

IV 0,5 - <100 >0,30 - 0,60 101 - 150

>0,01 - 0,30 51 - 100

>0,005 - 0,01 31 - 50

V Малоопасные 0,01 - <0,5 0,001 - 0,005 11 -30

<0,001 0 -10

Результаты проведенных исследований позволяют считать разработанную методику определения классов опасности и оптимальных размеров СЗЗ промышленных предприятий рациональной, в пользу чего свидетельствуют данные литературы [1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11]. Согласно полученных результатов, величина зоны повышенного риска для здоровья

населения превышает размер нормативной СЗЗ (3%) или расчетный размер совпадает с базовым размером СЗЗ (6%).

Для значительной группы предприятий, которые за счет реконструкции и внедрения новых технологий уменьшили величину валового выброса загрязняющих веществ в атмосферу, установлено значительное снижение концентрации химических веществ в атмосферном воздухе как на границе СЗЗ, так и на прилегающей селитебной территории, причем в ряде случаев по отдельным веществам концентрация на границе расчетной СЗЗ составила менее

0,1 ПДКмр. Степень загрязнения атмосферного воздуха во всех расчетных точках предприятий оценена как «допустимая». Как следствие, риск для здоровья населения, проживающего вблизи СЗЗ данных предприятий, оценен как «приемлемый». Индекс опасности имел значение «минимальный», что по критериям риска для здоровья населения соответствует фоновому уровню заболеваемости. Совершенно очевидно, что для указанных предприятий целесообразно сокращение размеров СЗЗ.

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о возможности корректировки СЗЗ для 29 предприятий в сторону уменьшения. Их них 17 предприятий (59%) перешли в более безопасный класс. Следует отметить, что для 3 предприятий, отнесенных к V классу, граница СЗЗ совпадает с границей промышленной площадки. На каждом из этих предприятий приоритетными источниками выброса являются организованные источники, оборудованные эффективными системами пылегазоулавливания.

Заключение

Анализ полученных результатов исследования позволяет заключить, что мощность предприятия, состав выбросов в атмосферу и степень риска для здоровья населения загрязняющих химических веществ являются адекватными критериями для его гигиенической оценки и корректными для

дифференцированной шкалы и расчета оптимальной санитарно-защитной зоны.

Полученные результаты целесообразно использовать в практической деятельности врачей-гигиенистов.

Из вышесказанного можно сделать выводы:

1. Гигиеническими критериями, позволяющими адекватно оценить класс опасности предприятия и установить оптимальный размер его санитарнозащитной зоны, являются мощность предприятия, качественный и количественный компонентный состав выбросов в атмосферу, значения предельно допустимых концентраций химических веществ в выбросах, степень риска для здоровья населения загрязняющих химических веществ.

2. Расчетный размер санитарно-защитной зоны является оптимальным и может быть определен для предприятия любой отрасли промышленности.

3. Разработанная методика определения классов опасности предприятий, производств и установления оптимальных размеров их санитарно-защитных зон может быть использована в практике предупредительного и текущего санитарного надзора для научного обоснования размеров санитарно-защитных зон действующих и реконструируемых предприятий.

Литература

1. Филонов, В.П. Эколого-эпидемиологическая оценка риска для здоровья человека качества атмосферы/ В.П. Филонов, С.М. Соколов, Т.Е. Науменко. -Минск: Транстэкс, 2001. - 187 с.

2. Логинов, В.Ф. Экологические угрозы и их последствия/ В.Ф.Логинов // Экологич. вестн. -2007. - № 1. - С. 16-25.

3. Новиков С.М. Оценка ущерба здоровью населения Москвы от воздействия взвешенных веществ в атмосферном воздухе / С.М.Новиков // Гигиена и санитария. - 2009. - № 6. - С. 41-43.

4. Пинигин, М.А. Организация санитарно-защитных зон / М.А. Пинигин// Экология производства. - 2005. - №7. - С. 25-33.

5. Гильденскиольд, С.Р. Основы гигиенической оптимизации окружающей среды и охрана здоровья населения промышленного города: автореф. дис. ... докт. мед. наук: 14.00.07: / С.Р. Гильденскиольд; Моск. мед. акад. им И.М. Эрисмана. - М., 1996. - 46 с.

6. Экологическая экспертиза : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В.К. Донченко [ и др.]; под общ. ред. проф. В.М. Питулько. - М.: Академия, - 2006. - 480с.

7. Андреев, Г.С. Система контроля окружающей среды Сибирского химического комбината/ Г.С. Андреев, А.И. Малышкин// Бюл. сибирской медицины: науч.-практ. журн. - Томск: СГМУ. - 2005. -Том 4. - № 2. - С. 117123.

8. Пинигин, М.А. Критерии и принципы установления размеров санитарно-защитных зон промышленных предприятий /М.А. Пинигин// Современные проблемы профилактической медицины, среды обитания и здоровья населения промышленных регионов России. - Екатеринбург, 2004. -С. 97-102.

9. Некрасова, Г.И. Классификация опасности промышленных предприятий на новой методической основе / Г.И.Некрасова // Гигиена и санитария. - 2006. - № 5. - С.95-98.

10. Пинигин, М.А. Определение опасности предприятия и ширины его санитарно-защитной зоны с помощью номограммы / М.А. Пинигин // Гигиена и санитария. - 2005. - № 5. - С. 19-20.

11. Киселев, А.В. Обоснование системы оценки риска здоровью в гигиеническом мониторинге промышленного города: автореф. дис. ... докт. мед. наук: 14.00.07/ А.В. Киселев; СПб. мед. акад. последип. образ. - СПб, 2000. - 43 с.