Мониторинг аэрогенной химической нагрузки на селитебных территориях промышленного города

ЯНВАРЬ №1

11

УДК 614.72

МОНИТОРИНГ АЭРОГЕННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА СЕЛИТЕБНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

В.М. Боев, И.Л. Карпенко, Л.А. Бархатова, Л.Х. Кудусова, Л.В. Зеленина

ГБОУ ВПО «Оренбургский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Оренбург, Россия

Приведена оценка содержания химических веществ в атмосферном воздухе г. Оренбурга, подготовленная на основе данных социально-гигиенического мониторинга за 10-летний период. Проанализированы величины выбросов загрязняющих веществ промышленных предприятий города, выделены приоритетные источники загрязнения и загрязняющие вещества. Ключевые слова: атмосферный воздух, канцерогены, приоритетные загрязняющие вещества.

V.M. Boev, I.L. Karpenko, L.A. Barkhatova, L.Kh. Kudusova, L.V. Zelenina  MONITORING OF AEROGENIC CHEMICAL LOADING ON THE INHABITED TERRITORIES OF THE INDUSTRIAL CITY  Orenburg State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, Orenburg, Russia.

The assessment of the content of chemicals in atmospheric air of Orenburg city according to social and hygienic monitoring for the 10-year period is given. Sizes of emissions of polluting substances of the industrial enterprises of the city are analysed, priority sources of pollution and polluting substances are allocated.

Key words: atmospheric air, carcinogens, priority polluting substances.

Риск нанесения ущерба здоровью людей является самым крупным компонентом экологического риска, а загрязнение атмосферного воздуха — наиболее серьезной экологической проблемой для здоровья людей, так как на его долю, по различным данным, приходится от 80 до 90 % всех загрязняющих факторов [7]. Многими исследователями атмосферный воздух и присутствующие в нем загрязнители оцениваются как первостепенный фактор окружающей среды, формирующий высокий уровень риска здоровью в условиях урбанизированных территорий [1, 2, 4—6].

Цель исследования — определить уровни и источники загрязнения особенно важным является в крупном промышленном центре с предприятиями, ответственными за выброс токсичных и канцерогенных веществ.

Материалы и методы. Оценка качества атмосферного воздуха в г. Оренбурге за период с 2001 по 2010 гг., которая проводилась на основе данных стационарных и маршрутных постов наблюдения. Проведен сравнительный анализ

Рис. 1. Динамика содержания приоритетных поллютантов в долях ПДК (сероводород и никель — по основной оси; этилбензол и бенз(а)пирен — по вспомогательной оси) в атмосферном воздухе г. Оренбурга

качества воздуха районов города и дана оценка загрязняющих веществ относительно установленных ПДК и показателя суммарного загрязнения (Ксум). В разные годы наблюдения в воздухе контролировалось от 12 до 35 поллютантов.

Результаты исследования. Начиная с 2005 г. исследования атмосферного воздуха в г. Оренбурге свидетельствуют об отчетливо прослеживаемой тенденции к сокращению среднего показателя доли проб атмосферного воздуха с превышением гигиенических нормативов с 5,3 до 0,15 % (табл. 1).

Указанный вес проб атмосферного воздуха с превышением гигиенических нормативов по г. Оренбургу в среднем по годам более чем в 2 раза выше среднеобластного показателя и в 1,7 раза ниже среднероссийских показателей.

Анализ загрязнения атмосферного воздуха в г. Оренбурге по отдельным загрязнителям показал, что наибольший удельный вес проб атмосферного воздуха, превышающих гигиенические нормативы, выявлен по формальдегиду, взвешенным веществам, тяжелым металлам, углеводородам, бенз(а)пирену, азота диоксиду, углерода оксиду.

Однако на протяжении изучаемого периода 2001—2010 гг. среднегодовые концентрации данных веществ в воздухе административных районов города не превышали ПДК, кроме бенз(а)пирена. В то же время установлено превышение ПДК среднегодовых концентраций в отдельные годы наблюдения по таким веществам, как сероводород, бенз(а)пирен, этилбензол и никель (рис. 1).

По данным ежегодной статистической отчетности по форме 2ТП «Воздух», при оценке валовых выбросов данных веществ за пятилетний период (2005—

12

ЗНиСО ЯНВАРЬ №1

Таблица. Удельный вес проб атмосферного воздуха, превышающих ПДК по всем исследуемым загрязнителям в г. Оренбурге

Рис. 2. Динамика валовых выбросов бенз

2010 гг.) было установлено, что наибольшие объемы выбросов от стационарных источников наблюдались для бенз(а)пирена в 2008 г., никеля — в 2009 г. (рис. 2), сероводорода — в 2007—2008 гг., этилбензола — в 2005 и 2008 гг. (рис. 3).

При сопоставлении динамики валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников г. Оренбурга и среднегодовых концентраций поллютантов установлена взаимосвязь между увеличением концентраций загрязнителей и ростом промышленных выбросов.

Концентрации сероводорода за период наблюдения во всех четырех районах города были значительно ниже ПДК, за исключением периода 2007 г., когда в Центральном районе города среднегодовая концентрация сероводорода составила 2,38 ПДК, а максимальная — 3,125 ПДК.

Основными источниками выбросов в г. Оренбурге являются Филиал ОАО «РЖД» Оренбургский локомотивный завод, ООО «Оренбургводоканал», ЗАО «Оренбурггеотранс» (г. Оренбург), Филиал ОАО «РЖД» ООО «Южно-Уральская железная дорога», ЗАО «Карбон», ООО «Розничная сеть АЗС «Салават».

В отдельные годы значительные превышения ПДК были зафиксированы во всех районах города по такому токсиканту, как бенз(а)пирен. Последний обладает ярко выраженными канцерогенными, мутагенными и тератогенными свойствами [3].

Исследования содержания бенз(а)пирена в атмосфере г. Оренбурга начались с 2005 г. В 2007 г. в Центральном районе были зарегистрированы многократные превышения ПДК. В следующем году значительные превышения ПДК по бенз(а)пирену обнаруживались во всех административных районах г. Оренбурга (от 3,2 до 7,7 ПДК). Наибольшие концентрации зафиксированы в Промышленном районе города. Основными источниками бенз(а)пирена в г. Оренбурге являются автотранспорт, ООО «Сордес», ООО »Инвестсервис», ООО «Оренбург-Восток-сервис».

Территории исследования атмосферного воздуха Доля проб с превышением ПДК, %

2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.

Российская Федерация 2,4 2,2 1,7 1,4 1,5

Оренбургская область 0,8 0,7 0,4 0,35 0,38

г. Оренбург 1,3 0,51 0,49 0,4 0,15

Еще одним загрязнителем, превышения ПДК которого зафиксированы в атмосферном воздухе города, является этилбензол. Токсикант относят к группе ароматических углеводородов (согласно классификации МАИР — канцероген 2В группы). Главные источники в г. Оренбурге — ЗАО «Яицкий посад», ООО «Розничная сеть АЗС Салават», Оренбургская нефтебаза ООО «Лукойл—Уралнефтепродукт», ООО «Брент».

Исследование этилбензола в атмосферном воздухе г. Оренбурга проводилось только в последние четыре года (2007—2010 гг.). За этот период превышения ПДК выявлены в 2008 г. в Центральном районе города (1,3 ПДК), в 2009 г. — во всех четырех административных районах и в 2010 г. - в Ленинском районе (3,6 ПДК). В 2009 г. наибольшее превышение ПДК по среднегодовым концентрациям получено в Ленинском и Дзержинском районах города.

В перечень контролируемых показателей на постах наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха г. Оренбурга входят тяжелые металлы: свинец, никель, кадмий, медь, цинк, марганец, мышьяк, железо, хром, из которых превышения ПДК зафиксированы только по никелю.

Никель является канцерогеном 2В группы по классификации МАИР. Помимо общетоксических эффектов хроническая интоксикация приводит к возникновению злокачественных новообразований носоглотки и легких [8]. В г. Оренбурге превышения ПДК никеля зафиксированы в различные временные периоды во всех административных районах города. Наибольшие уровни загрязнения никелем отмечаются в Центральном районе

Рис. 3. Динамика валовых выбросов сероводорода

ЯНВАРЬ №1

13

города, где превышения ПДК среднегодовых концентраций наблюдались в 2002—2004 и 2007 гг.

Максимальные среднегодовые концентрации на уровне 2 ПДК обнаружены в 2004 г. в Промышленном районе. Здесь отмечались незначительные превышения среднегодовых концентраций и в 2002 и 2003 гг. В эти же годы небольшие превышения ПДК среднегодовых концентраций выявлены и в Дзержинском районе. В Ленинском районе зарегистрированы более низкие концентрации никеля в атмосфере. При анализе содержания никеля в атмосферном воздухе г. Оренбурга за 10-летний период обнаруживается тенденция к снижению концентраций данного элемента в воздухе всех четырех административных районов.

В целях проведения сравнительного анализа качества атмосферного воздуха четырех административных районов г. Оренбурга был рассчитан средний за 10-летний период показатель загрязнения атмосферы — Катм (рис. 4.). Наиболее высокий показатель Катм получен в Центральном районе города. На втором месте по среднемноголетнему суммарному показателю загрязнения атмосферы отмечен Промышленный район, однако в соответствии с рангом, определенным за каждый год рассматриваемого периода, данный район всегда занимал первое или второе места.

Загрязнение атмосферного воздуха Центрального района связано, наиболее вероятно, с большим потоком транспортных средств, несовершенством развития транспортной инфраструктуры и недостатками в организации движения центральной части города с исторически сложившейся застройкой. Относительно более низкие уровни загрязнения атмосферного воздуха, выявленные в Ленинском и Дзержинском районах, объясняются малым количеством производственных объектов и современной планировкой микрорайонов.

Выводы.

1. Проведенный анализ химической аэрогенной нагрузки на территории г. Оренбурга показал, что приоритетными загрязнителями являются сероводород, бенз(а)пирен, этилбензол и никель.

2. Мониторинг аэрогенной нагрузки выявил взаимосвязь между увеличением среднегодовых концентраций загрязнителей и ростом промышленных выбросов в соответствующие временные периоды.

Полученные данные позволяют обоснованно подходить к решению вопросов предупреждения загрязнения воздушной среды жилой застройки, прилегающей к магистральным улицам крупного

Ленинский Промышленный Ксум,

Рис. 4. Суммарный показатель загрязнения атмосферы по административным районам г. Оренбурга

города, и, в частности, вопроса использования

планировочных мер при градостроительном проектировании новых жилых районов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аскарова З.Ф. и др. Оценка влияния загрязненного атмосферного воздуха на заболеваемость населения в промышленном городе с развитой нефтехимией / З.Ф. Aскарова, РА. Aскаров, T.A. Чуенкова [и др.] // Здравоохранение Российской Федерации. 2012. № 3. С. 44—47.

2. Безуглая Э.Ю. и др. Воздух городов и его изменения / Э.Ю. Безуглая, И.В. Смирнова. СПб.: Aстерион, 2008. 254 с.

3. Бутенко Г.С. и др. Содержание 3,4-бенз(а)пирена в почвах техногенно загрязненных территорий / Г.С. Бутенко, Д.Е. Полонская // Вестник Kрасноярского государственного аграрного университета. 2012. № 7. С. 8б—90.

4. Онищенко Г.Г. и др. Aнализ риска здоровью в стратегии государственного экономического развития: Монография / Г.Г. Онищенко, Н.В. Зайцева, И.В. Май [и др.]; под общ. ред. Г.Г. Онищенко, Н.В. Зайцевой. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2014. 738 с.

5. Ревич Б.А. «Горячие точки» химического загрязнения окружающей среды и здоровье населения России / БА. Ревич; под ред. В.М. Захарова. М.: Общественная палата Российской Федерации, 2007. 192 с.

6. Унгуряну Т.Н. Загрязнение атмосферного воздуха и болезни органов дыхания у населения Новодвинска // Гигиена и санитария. 2007. № б. С. 28—30.

7. Хадарцев А.А. и др. Трансформация техногенных выбросов в атмосферном воздухе населенных мест и ее влияние на популяционное здоровье / A.A. Хадарцев, AX. Хрупачев, С.П. Туляков [и др.] // Вестник новых медицинских технологий. 2010. Т. 17. № 3. С. 194—198.

8. Heller J.G. et al. New views on the hypothesis of respiratory cancer risk from soluble nickel exposure; and reconsideration of this risk's historical sources in nickel refineries / J.G. Heller, P.G. Thornhill, B.R. Conard // Journal of Occupational Medicine and Toxicologie. 2009. Vol. 4. P. 23.

Контактная информация: Contact information: Боев Виктор Михайлович, Boev Victor, тел.: +7 (3532) 77-71-2б, phone: +7 (3532) 77-71-2б, e-mail: boevvm@mail.ru e-mail: boevvm@mail.ru