Оценка влияния автотранспортных загрязнений как основного негативного элемента техносферы на здоровье жителей г. Москвы

УДК 349.6

Оценка влияния автотранспортных загрязнений как основного негативного элемента техносферы на здоровья жителей г. Москвы

Духовная Л.Л., доцент кафедры «Безопасность техносферы и химические технологии», канд. экон. наук, 6199900@mail.ru,

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г.

Москва

В статье дается комплексная оценка влияния загрязнений автотранспортных средств на здоровье различных групп населения г. Москвы. Связь заболеваемости различного характера устанавливается на основе динамики увеличения автотранспортного парка столицы и увеличения, как следствие, количества транспортных выбросов в окружающую среду.

Ключевые слова: загрязнения, техносфера.

The complex appraisement of auto-transport pollution influence upon the different human groups in Moscow is given in this article. The connection between different kinds of sickness rates is searching on the base of capital auto-transport park increasing dynamics, and increasing, as consequent, volume of transport throwing out in atmosphere.

Keywords: рollution, techno-sphere.

Атмосферный воздух - это самая важная, многокомпонентная и жизнеобеспечивающая для человека природная среда. Загрязнение атмосферы является мощным, активным и постоянно воздействующим фактором, оказывающим непосредственное влияние как на здоровье человека, так и на состояние окружающей среды. Уровень загрязнения атмосферного воздуха тесно взаимосвязан с воздействием и повышенным содержанием в нем загрязняющих веществ, поступающих от различных антропогенных источников выбросов вредных веществ: промышленных предприятий, автотранспорта и других элементов техносферы.

В последние годы в России фиксируется интенсивный рост количества автотранспортных средств и высокая концентрация их в городах. Таким образом, загрязнение атмосферного воздуха и других составляющих биосферы выхлопами автотранспорта в настоящее время рассматривается как повсеместная и острая проблема. Анализ количественных характеристик выбросов вредных веществ в атмосферу показывает, что в крупных городах выбросы от автотранспорта составляют до 80% валовых выбросов.

Проблема существенным образом усугубляется тем, что автотранспортные загрязнения, попадая в приземный слой атмосферы, рассеиваются слишком медленно.

В условиях узких городских улиц и высотных зданий активно происходит процесс накопления вредных веществ в воздухе, и протекает это опасное явление именно в зоне непосредственного дыхания пешеходов.

Автомобильный парк растет гораздо быстрее, чем население. Ежегодно около 60 млн автомобилей сходят с конвейеров ведущих предприятий автомобильной промышленности.

Альтернатива автомобилю с двигателем внутреннего сгорания пока не найдена, поэтому необходимо свести к минимуму вредные выбросы. На протяжении значительного периода времени в указанном направлении ведется активный научно -практический поиск, имеющий на современном этапе определенные позитивные результаты. Современные автомобили, выпускаемые в начале XXI века в промышленно развитых странах, в среднем производят отработанных газов в 10--15 раз меньше, чем 15--20 лет тому назад. При этом в развитых странах постоянно ужесточаются экологические нормативы на вредные выбросы при работе двигателя внутреннего сгорания. Ужесточение носит как количественный, так и качественный характер. Наряду с ограничением по дымности и содержанию в выбросах оксида углерода, введены нормы по содержанию в транспортных выбросах твердых частиц, обладающих способностью адсорбировать на своей поверхности опасный для здоровья человека канцерогенный бензопирен. Постоянно расширяется список веществ, содержание которых находится под жестким экологическим контролем.

Процесс глобальной автомобилизации помимо загрязнения воздуха преподнес современному человечеству еще одну серьезную экологическую проблему -- проблему утилизации отслуживших свой срок автомобилей. В европейских странах только за 2008 год было ликвидировано около 25 млн автомобилей, а в США - около 18 млн автомобилей [2].

Для России экологические проблемы автомобильного транспорта стали актуальными в последние 10--15 лет. В годовом суммарном объеме выбросов от различных антропогенных источников загрязнения окружающей среды, равным 1742 тыс. тонн, на долю автотранспортных средств в 2008 году приходилось 1599 тыс. тонн или 91,7%. Результатом этой ситуации является то, что на наиболее оживленных городских магистралях городов в часы пиковой нагрузки содержание вредных веществ превосходит ПДК более чем в 10 раз.[1].

Значительное количество автомобилей, находящихся в эксплуатации у жителей Российской Федерации не соответствуют европейским экологическим

нормам и ограничениям по уровню токсичности, выбрасывая в атмосферу вредных примесей значительно больше, чем их европейские аналоги. Перечислим причины этого негативного явления.

• Достаточно низкий уровень культуры эксплуатации автотранспорта. Даже в таких городах как Москва и Санкт-Петербург, где уровень жизни населения более высокий, по сравнению с другими регионами Российской Федерации пока все еще весьма значительно количество старых, отслуживших свой срок автомобилей.

• В условиях отсутствия жестких законодательных норм экологической безопасности автотранспорта, потребитель не заинтересован в приобретении, а производитель в выпуске более дорогих и безопасных для окружающей среды автомобилей.

• Отсутствие подготовленной инфраструктуры эксплуатации автотранспортных средств, оснащенных в соответствии с современными экологическими требованиями.

Независимо от того, имеет ли городской житель компетентное представление о негативном воздействии на свой организм выхлопных газов автомобиля или нет, этот опасный фактор среды обитания явно здоровья человеку не прибавляет. Каков же состав автомобильных выхлопов, и какое воздействие на организм оказывают эти токсичные соединения?

В процессе полного сгорания углеводородов образуются конечные продукты химической реакции -- углекислый газ (С02) и пары воды. Однако добиться этого процесса в полной мере пока еще технически не представляется возможным. Проблема заключается и в том, что в состав углеводородного топлива входит существенное количество различных специальных добавок, активно усугубляющих и без того высокотоксичный характер автотранспортных выбросов.

В состав выхлопных газов автомобиля входит более 200 различных химических веществ и соединений. К ним относятся продукты неполного сгорания в виде угарного газа , альдегидов, кетонов, углеводороды (в т.ч. и канцерогенные) и др.

Серьезную экологическую угрозу представляет высокое содержание свинца, добавляемого для повышения октанового числа бензина в качестве антидетонационной добавки. С этой целью чаще используется тетраэтилсвинец, который впоследствии, при работе двигателя внутреннего сгорания распадается, что

неизбежно приводит к процессу образования частиц твердого оксида свинца.

69

Учитывая высокую токсичность этого вещества, в целях активизации природоохранной деятельности, в соответствии с современными экологическими нормами, в последнее время наметилась положительная тенденция перехода на использование неэтилированного топлива. Однако доля потребляемого этилированного бензина все еще достаточная высока и достигает 75%.

Количество и химический состав отработавших газов определяется целым рядом следующих взаимосвязанных факторов:

• конструктивными особенностями автомашин;

• техническим состоянием и режимом работы двигателей автомобилей;

• качеством дорожных покрытий;

• метеоусловиями.

Характерными особенностями работы двигателей внутреннего сгорания являются постоянно изменяющиеся нагрузки, т.е. возникающие в процессе движения автомобиля изменения режима работы двигателя внутреннего сгорания (холостой ход, разгон, установившееся движение и процесс торможения). В указанных условиях и при пиковых нагрузках фиксируется максимальная концентрация оксида углерода в выхлопных газах, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

Более наглядную картину может дать несложный расчет. Как правило, при движении по городу в течение 1 часа автомобиль почти 40% времени (за 1 час приблизительно 24--26 минут) стоит у светофоров или в транспортных пробках. Все это время двигатель работает на холостых оборотах. Расход топлива за это время составит 15% от суммарного расхода за этот час. За это время в воздух попадает примерно 10% от общего объема выхлопов отработавших газов, в состав которых входит 20% оксида углерода и около 17% ароматических углеводородов, обладающих активным канцерогенным эффектом.

Российской Федерации насчитывается более 150 городов с превалирующим вкладом выбросов автотранспорта в валовые выбросы (более 50%).

Количество загрязняющих веществ, попадающих в воздух с выхлопными газами автомобилей, в настоящее время превышает 19 млн тонн в год. В состав этих загрязнений входит более 15 млн тонн оксида углерода, 6 млн тонн углеводородов, 1,5 млн тонн оксидов азота, а также более 5,5 тыс. тонн свинца. В пересчете на одного жителя России приходится примерно 95 кг загрязняющих веществ в год, причем это усредненные показатели. Значит, за счет существенно меньшей доли,

приходящейся на одного сельского жителя, городской житель, наряду с благами цивилизации, получает существенно большую долю загрязняющих веществ.

Характерной особенностью городских транспортных потоков является их импульсивный характер. Увеличение количества транспортных средств в потоке, ведет к сокращению продолжительности установившегося движения. Так, в Москве на долю установившегося движения приходится 12% общего времени поездки (в городах США — 18%), в то время как на холостой ход соответственно — 22% и 15%, разгон — 37% и 36,7%, замедление — 29% и 32,3%.

В последние годы ситуация началась меняться к лучшему. Несмотря на то, что введение жестких экологических норм и происходит достаточно медленно, практически с опозданием на 10 лет, безусловно, важен сам факт начала этого чрезвычайно важного для нашей страны процесса. Можно отметить, что в г. Москве именно благодаря проведению ряда соответствующих мероприятий в последнее время наметилась столь долгожданная тенденция снижения концентраций вредных транспортных выбросов. По данным Росстата РФ, в г. Москве в 2008 году автотранспортные выбросы снизились на 167 тыс. тонн относительно к уровню выбросов, зафиксированных за 2007 год при значительно увеличившемся за этот период автомобильном парке [2].

Однако при всем этом экологическая ситуация, сложившаяся в Москве оценивается как неблагополучная вследствие массированной эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду. Выбросы, в состав которых входят оксиды углерода, азота и серы, альдегиды, бензопирен, свинец и др. загрязняют воздушное пространство не только города, но и прилегающих районов. По данным Комитета экологии г. Москвы, количество загрязняющих твердых веществ от автотранспорта составляет 150 кг в года на 1 жителя, доля в суммарном объеме твердых выбросов -свыше 80%, по окиси углерода - 96%, по углеводородам - 98%. Результаты расчетов максимальных концентраций оксида углерода и оксидов азота показывают, что вся территория города подвержена повышенному загрязнению: концентрации вредных веществ достигают уровня 5 ПДКмр.. Высокие концентрации (более 20 ПДКмр), отмечены в Центральном, Юго-Восточном и Южном административных округах [2].

Автотранспорт является также значительным источников шума и занимает в общем шумовом потоке самый большой удельный вес - до 80%. Уровни шума на основных магистралях города достигают 78--88 дБ (децибел). В целом в Москве за минувшее десятилетие уровень шума возрос на 5--6 дБ.

В большей части жилых домов допустимые уровни шума значительно превышены, а в домах, расположенных на городских магистралях они достигают 65 дБ и более. По экспертным оценкам, 70--80 % москвичей проживают в зонах акустического дискомфорта, создаваемого транспортом.

Длительное воздействие шума на организм человека приводит к развитию утомления, нередко переходящего в переутомление, вызывает нарушение нервнопсихической сферы, нарушением сна, ослаблением памяти. Вероятность появления неспецифических реакций при уровне шума 50 дБ составляет 35%, при уровнях шума 70 дБ - 40 %, 80 дБ - 72 %.

С середины 90-х годов, т.е. с момента стремительного роста количества транспортных средств в Москве, отмечается увеличение заболеваемости населения ишемической болезнью сердца.

Динамика уровня заболеваемости населения ишемической болезнью сердца коррелирует с динамикой увеличения количества автотранспорта и шумовой нагрузки

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

140 -- 120 -- 100 80 60 40 20 0

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

] Количество автотранспортных средств

Заболеваемость

Рис. 1. Связь заболеваемости ишемической болезнью с увеличением количества автотранспорта в г.

Москве

По данным научно-исследовательского института Экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, вклад загрязнения атмосферного воздуха в развитие заболеваемости населения болезнями органов дыхания составляет в зависимости от возраста до 40% [3]. В Москве в связи с увеличением загрязнения атмосферного воздуха заболеваемость значительно возросла, особенно хроническими формами, как среди детей, так и среди взрослых (рис. 2).

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0

---♦

Н---------------------1-

30

25

20

15

10

5

0

Количество автотранспортных средств

— Заболевамость

19992000200120022003200420052006200720082009

Рис. 2 Связь заболеваемости населения хроническим бронхитом с увеличением количества транспортных средств в г. Москве

Одной из характерных особенностей автотранспортных выбросов является их раздражающая составляющая, возникающая по причине повышенного содержания в воздухе таких высокотоксичных соединений как, кетоны и альдегиды. Именно они играют существенную роль в развитии у населения города как острых, так и хронических заболеваний органов дыхания. Не исключено, что увеличение заболеваемости населения болезнями органов дыхания аллергической природы -бронхиальной астмой и аллергическим ринитом, также обусловлены воздействием загрязняющих веществ, содержащихся автотранспортных выбросах, поскольку прослеживается четкая зависимость между уровнем заболеваемости и растущим значением индекса загрязнения атмосферного воздуха.

Повышенную чувствительность к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, в т.ч. к загрязнению атмосферного воздуха, имеют беременные женщины.

В последние 10 лет, особенно в период с 2002 по 2007 годы, в Москве зафиксировано значительное увеличение роста частоты патологии беременности и родов .

К сожалению, значительное количество детей рождается с отклонением в физическом и нервно-психическом развитии, с врожденными и наследственными заболеваниями (рис. 3).

Индекс загрязнения атмосферного воздуха

Заболеваемость

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Рис. 3. Связь заболеваемости детей первого года жизни врожденными пороками развития с ростом индекса загрязнения атмосферного воздуха в г. Москве

За последние 10 лет общая заболеваемость увеличилась на 40 %, в 1,5 раза возросла заболеваемость болезнями нервной системы и органов чувств, болезнями крови, более чем в 2 раза увеличилось количество врожденных пороков развития [3].

Рождение здорового потомства, сохранение здоровья детей и репродуктивного здоровья женщин уже давно вышли за рамки сугубо медицинской проблемы. Детей первого года жизни стали относить к группе социального и экологического риска, во многом обусловленного нерешенными проблемами автотранспортного прессинга.

Последствия загрязнения окружающей среды автотранспортом, с которыми столкнулись крупные города мира, уже пережиты ими 30--40 лет назад, однако, несмотря на введенные защитные меры, к настоящему времени проблема автотранспорта продолжает оставаться актуальной. В большинстве стран приняты законы, ограничивающие загрязнения окружающей среды автотранспортом, выделены государственные дотации производителям экологически чистых автомобилей. По такому же пути целесообразно идти и Москве. Необходимо совершенствовать нормативно-законодательное обеспечение, разработать эффективные экономические механизмы, провести нормирование выбросов транспортных средств и другие предупредительные меры.

Таким образом, приведенные данные убедительно свидетельствуют о неблагоприятном воздействии автотранспорта на здоровье населения Москвы и подтверждают, что критерием санитарно-эпидемиологического благополучия населения является здоровье его различных категорий, что должно в первую очередь

приниматься во внимание при разработке профилактических мероприятий и принятии государственных решений в области охраны окружающей среды.

В целом ряде стран Европейского Сообщества ведется научно-практический эксперимент по использованию водородных двигателей. Преимущество использования подобного типа двигателей в их бесспорной экологичности. Выхлопные газы, образуемые водородным двигателем нетоксичны - они представляют собой пары воды. Однако широкое и повсеместное внедрение водородных двигателей, скорее всего, имеет отдаленную перспективу, в то время как забота о здоровье человека и о состоянии окружающей среды -- дело сегодняшнего дня. И пока этот принципиально новый вид двигателя не получил широкого распространения, в целях снижения количества и токсичности автотранспортных загрязнений водителям стоит более внимательно следить за качеством регулировки двигателя, использовать нейтрализаторы отработавших газов, выбирать рациональный режим работы двигателя. Все эти меры, осуществляемые в масштабах крупных городов, могут иметь значительный экологический эффект.

Литература

1. Кутепов Е.Н. Методические основы оценки состояния здоровья населения при воздействии факторов окружающей среды: Автореф. дис.... д-ра мед.наук :М., 2005.

2. Пупырев Е.Н., Бляев Е.П., Мурашкин Г.Н. Проблемы управления качеством окружающей среды городов. М. , 2001.

3. Сидоренко Г.И. Санитарное состояние окружающей среды и здоровья населения. М., 1999.