Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Санитарно- гигиенические аспекты воздействия предприятий горно-металлургического комплекса на окружающую среду и здоровье населения 9
1.1 Объективные предпосылки техногенного изменения объектов окружающей среды железорудного региона 9
1.2 Комплексный подход в оценке факторов окружающей среды проблемной территории ... 14
1.3 Оценка влияния факторов окружающей среды на здоровье населения 20
1.4 Резюме 27
Глава 2. Направления, объекты, объем и методы исследования 28
Глава 3. Комплексный гигиенический анализ среды обитания населения железорудного промышленного региона 35
3.1 Анализ санитарно-эпидемиологической ситуации в районе размещения Стойлепского горно-обогатительного комбината 35
3.2 Обоснование приоритетных загрязнителей среды обитания в зоне влияния Лебединского ГОКа 50
3.3 Гигиеническая характеристика района строительства Приоскольского горнообогатительного комбината 60
3.4 Гигиенический прогноз развития санитарной ситуации железнорудного региона 71
3.5 Резюме 77
Глава 4. Оценка зависимости "доза - ответ" на воздействие факторов окружающей среды 78
4.1 Характеристика демографических показателей 78
4.2 Анализ общей заболеваемости населения г. Старый Оскол 82
4.3 Анализ заболеваемости детского населения г. Губкин 88
4.4 Оценка функционального состояния организма детей г. Старый Оскол 98
4.5 Оценка состояния иммунитета у детского населения г. Старый Оскол 105
4.6 Резюме 108
Глава 5. Оценка канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения в зоне влияния железорудного комплекса 110
Резюме 122
Глава 6. Научное обоснование мероприятии по обеспечению гигиенической безопасности и снижению риска для здоровья населения железодобывающего региона 123
Глава 7.Обсуждение полученных результатов 131
Выводы 141
Список использованной литературы 144
Приложения 162
- Комплексный подход в оценке факторов окружающей среды проблемной территории
- Обоснование приоритетных загрязнителей среды обитания в зоне влияния Лебединского ГОКа
- Оценка канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения в зоне влияния железорудного комплекса
- Научное обоснование мероприятии по обеспечению гигиенической безопасности и снижению риска для здоровья населения железодобывающего региона
Введение к работе
Современные негативные тенденции в изменении показателей здоровья населения и состояния окружающей среды ставят проблему обеспечения гигиенической безопасности в разряд приоритетных задач государственной политики. При этом возрастание угрозы безопасности жизнедеятельности диктует необходимость разработки мероприятий по снижению степени опасности воздействия вредных факторов (Онищенко Г. Г., 2007; Потапов А.И., 2007). При интенсивном освоении богатейших залежей железной руды Курской магнитной аномалии ряд городов (Старый Оскол, Губкин) оказались в эпицентре горнодобывающего комплекса. Развитие горнорудной и металлургической промышленности, градостроительства за сравнительно короткий промежуток времени -15-20 лет превратило регион в один из крупных промышленных центров России, что повлекло за собой значительное увеличение техногенной нагрузки на среду обитания и население (Махотин Г.И., 2001; Евдокимов В.И., 2003, 2007).
К числу основных источников загрязнения окружающей среды города и региона относятся такие крупные предприятия, как Лебединский и Стойленский горно-обогатительные комбинаты (ЛГОК, СГОК), Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), цементный завод, Оскольский завод металлургического машиностроения (ОЗММ), Старооскольский завод автотракторного электрооборудования (СОАТЭ), Старооскольский механический завод (COM3).
Концентрация большого количества предприятий на территории, которая характеризуется непосредственной близостью к аномальной геомагнитной зоне, быстрым изменением природного ландшафта и гидрогеологических условий вследствие горных разработок, интенсивным промышленным и гражданским строительством, своеобразием демографической структуры приводит к резкому увеличению техногенной нагрузки на население в радиусе 30-40 км. Планируемый ввод в эксплуатацию в 2012г Приоскольского горно-
обогатительного комбината (ПОГОК), вероятно, приведет к дальнейшей урбанизации территории, возрастанию степени санитарно-эпидемиологического неблагополучия, создаст дополнительные угрозы здоровью населения.
Наращивание темпов промышленного освоения территории, появление новых форм хозяйствования, ухудшение санитарного состояния среды обитания определяет необходимость поиска новых подходов в стратегии и тактике обеспечения гигиенической безопасности крупного железорудного региона. Сказанное диктует необходимость научной проработки складывающейся санитарной ситуации, с оценкой риска для здоровья населения и разработкой санитарного прогноза, обоснованием мероприятий по профилактике неблагоприятного влияния промышленного комплекса на здоровье населения. Именно это определяет актуальность запланированного исследования.
Работа выполнена в Федеральном научном центре гигиены им.Ф.Ф.Эрисмана и Управлении Роспотребнадзора по Белгородской области в рамках комплексной отраслевой программы «Гигиеническая безопасность России: проблемы и пути обеспечения» (2006-2010 гг.).
Цель работы: научное обоснование критериев оценки и прогноз гигиенической надежности принимаемых профилактических и оздоровительных решений в условиях интенсивного развития железорудного региона.
Задачи исследования:
1. Изучить санитарную обстановку в зонах загрязнения среды обитания
населения железодобывающего региона, с выявлением доли вклада в суммар
ное неблагополучие загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы,
общего санитарного неблагополучия территорий.
2. Определить закономерности формирования санитарно-
эпидемиологической ситуации и показателей здоровья на основе частных и ин
тегральных критериев, санитарно-эпидемиологических прогнозов.
3. Обосновать гигиенические требования к оценке степени напряженно
сти санитарной ситуации проблемных территорий.
Установить причинно-следственную зависимость состояния здоровья населения от влияния комплекса факторов среды обитания, оценить реальный канцерогенный и неканцерогенный риск приоритетных факторов.
Оценить эффективность реализованных профилактических программ и научно обосновать пути дальнейшей оптимизации системы социально-гигиенического мониторинга регионального уровня для повышения эффективности деятельности санитарной службы и принятия управленческих решений в условиях интенсивного развития железорудного комплекса.
Научная новизна работы.
проведена комплексная оценка техногенного загрязнения окружающей среды (атмосферного воздуха, питьевой воды, продуктов питания, почвы) проблемных территорий и научно обоснованы приоритетные факторы риска;
установлены причинно-следственные взаимосвязи между факторами среды и состоянием здоровья населения;
- обоснованы гигиенические критерии оценки реальной опасности и
прогноза ожидаемой антропогенной нагрузки на объекты окружающей среды
для целей территориального зонирования железодобывающих территорий;
- выполнен расчет канцерогенных и неканцерогенных рисков для здоровья населения в условиях интенсивного развития железорудного комплекса (по приоритетным факторам);
разработан гигиенический прогноз развития санитарной ситуации в Старооскольском промышленном регионе для условий проектирования и строительства Приоскольского горно-обогатительного комбинат;
научно обоснованы направления профилактической деятельности территориальной санитарной службы с учетом развития приоритетных изменений в состоянии здоровья населения, детерминированных факторами окружающей среды.
Практическая значимость работы.
Материалы настоящей работы использованы при подготовке ряда гигиенических, методических, законодательно-нормативных и организационно-распорядительных документов, в том числе:
методических рекомендаций «Оценка санитарно-эпидемиологической надежности систем централизованного питьевого водоснабжения» (МУ 2.1.4.2370-08);
методических рекомендаций «Комплексный показатель гигиенической характеристики окружающей среды» (М., 2008);
санитарного прогноза развития железорудного региона в условиях проектирования и строительства Приоскольского горно-обогатительного комбината (2008);
государственных докладов «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Белгородской области» (2005-2008 гг.);
региональной целевой программы «Обеспечение населения качественной питьевой водой и организации водоотведения в Белгородской области на 2007-2010 годы» (утв. постановлением правительства Белгородской области от 21.12.2006г. №263);
постановлений администрации г. Старый Оскол и Старооскольского района: «Правила благоустройства, озеленения, обеспечения чистоты и порядка на территории городского поселения «Город Старый Оскол» (утв. постановлением от 30.10.2006г. №33), «Об утверждении программы социально-экономического развития г. Старый Оскол и Старооскольского района на 2004-2008 гг.» (утв. постановлением от 07.07.2004г. № 2843);
постановлений главного государственного санитарного врача по Белгородской области «Об организации санитарно-защитных зон промышленных предприятий и иных объектов» (утв. постановлением от 26.05.2006г №7).
Материалы исследований используются в учебном процессе на кафедре профильных гигиенических дисциплин Белгородского Государственного университета.
Результаты исследований доложены и обсуждены на: X Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей (Москва, 2007); IV Всероссийском Форуме «Здоровье нации - основа процветания России» (Москва, 2008); научно-практической конференции, посвященной 90-летию Воронежской ГМА им. Н.Н. Бурденко «Современные проблемы гигиены и эпидемиологии и пути их решения» (Воронеж, 2008); научно-практической конференции «Региональные проблемы качества воды и здоровья населения» (Липецк, 2009).
Апробация диссертации проведена на межотдельческой научной конференции ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана» Роспотребнадзора 16 апреля 2009 года.
Основные положения, выносимые на защиту.
Критерии оценки и прогноза динамики формирования региональной санитарно-гигиенической ситуации железодобывающей территории: комплексные и частные показатели качества среды, показатели здоровья, прогнозные оценки.
Идентификация взаимосвязей показателей качества среды, приоритетных по уровням воздействия на показатели здоровья: гигиенические ранги, причинно-следственная взаимосвязь, оценка риска.
3. Пути оптимизации профилактической деятельности территориальных органов санэпиднадзора, основанные на приоритетных изменениях в показателях здоровья, обусловленных влиянием факторов среды в условиях интенсивного развития железорудного комплекса.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Объём и структура диссертации. Работа изложена на 190 страницах, состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной объектам и методам исследования, 4 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов, включает 46 таблиц и 15 рисунков, 15 приложений. Список использованной литературы содержит 185 научных работ, в том числе 24 работ зарубежных авторов.
Г Л А В A 1. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1. Объективные предпосылки техногенного изменения объектов окружающей среды железорудного региона
В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой, сохранение, восстановление и улучшение качественных параметров окружающей среды достигла наибольшей актуальности.
Многочисленная информация о нарастании антропотехногенного прессинга на среду обитания человека свидетельствует об изменении всех сред биосферы (атмосферный воздух, вода подземных и поверхностных водоисточников, почва) и влиянии этих изменений на показатели здоровья населения [115].
Основными признаками неблагополучия являются ухудшающиеся демографические показатели, изменение уровня и структуры общей и инфекционной заболеваемости, снижение функциональных возможностей организма, опережающие темпы роста социально значимых болезней [10].
Сложившаяся неблагоприятная санитарно-гигиеническая обстановка в ряде регионов России требует проведения дальнейших мероприятий по ее нормализации и стабилизации показателей здоровья населения [113].
Изменение эколого-гигиенической обстановки, обусловленное разработками железной руды в крупных масштабах, выдвинуло задачу изучения влияния техногенно измененной окружающей среды на здоровье населения в число первоочередных и наиболее значимых.
В научной литературе имеются сведения, что увеличение антропогенного прессинга приводит к нарастанию экообусловленной заболеваемости, угнетению иммунобиологической резистентности [13; 42; 104; 106; 142].
Широкомасштабная добыча и переработка железорудного сырья, образование значительных объёмов отходов горнодобывающей промышленности
привели в настоящее время к выраженным негативным изменениям природного ландшафта, деградации и истощению природно-ресурсного потенциала, ухудшению условий жизни населения. Проблема загрязнения атмосферного воздуха в регионе обусловлена наличием обширных неорганизованных источников* выбросов (карьеры, отвалы, пылящие пляжи хвостохранилищ), несовершенством систем очистки выбросов от организованных источников, а также увеличением мощности существующих производств [152].
Геоэкологические последствия концентрации горнодобывающей, горнообогатительной, металлургической: промышленности и предприятий строительной индустрии в регионе КМАмногоплановы и тесно связаны между собой. Их можно объединить в геоморфологическую, геодинамическую, геофизическую, гидрогеологическую, биоцентрическую и социальную группы [104]:.
Геодинамические процессы представляют собой естественную реакцию природной системы на техногенное воздействие и в некоторых случаях существенно влияют на результаты хозяйственной деятельности в горнодобывающих районах. Интенсивность и характер; протекания геодинамических процессов определяются как технологией горных работ, так и естественными факторами,-климатом, рельефом, гидродинамикой поверхностных вод, гидрогеологическими условиями, свойствами добываемых горных пород [104].
По данным Э;Ф:Емлина, три основных следствия горных работ: перемещение горных масс, изменение местного базиса эрозии и разрушение горных массивов, минеральных агрегатов и индивидов с образованием дисперсных обломочных фракций с большой удельной поверхностью определяют характер и интенсивность геомеханических процессов в природно-технической системе.,
Одним из основных показателей устойчивости ландшафта техногенному влиянию является удельная площадь земной поверхности, подверженная прямому антропогенному воздействию. Многих исследователей интересует вопрос: какой процент территории, не измененной хозяйственной деятельностью, обеспечивает сохранность генофонда естественных экосистем, саморегуляцию, самовосстановление и самоочищение элементов биосферы, а тем самым и под-
10 ' .
держивает нормальные условия жизнедеятельности человека.
По данным Н. Реймерса, для всей планеты необходимо сохранить не менее 40-60% ненарушенных земель. Территории лесных заповедников, заказников должны быть порядка 5-20%.
Наиболее часто упоминаемая в литературе предельная граница площадей ненарушенных территорий для средних широт не должна опускаться ниже 30% в связи с тем, что существенные новообразования в геосистеме происходят при изменении первичных компонентов (твердый фундамент и воздушные массы), образующих начальные звенья в цепи внутренних взаимодействий и играющих роль основных входов, через которые поступает энергия [5].
Уровень остроты санитарно-эпидемиологических проблем на данной территории определяется, прежде всего, наличием ситуаций, связанных с загрязнением атмосферного воздуха, почвы и природных вод. Анализ технологических процессов на горно-обогатительных предприятиях, состав и характеристики источников выбросов вредных веществ показывают, что выбросы при производстве взрывных работ относятся к числу залповых. В результате этого воздушные массы районов разработки указанных месторождений испытывают пылевое, газовое, тепловое воздействие объектов горного и обогатительного производств.
В ряде стран нормируется максимальное количество оседающей пыли: в Чехии и Словакии на уровне 150 т/км" в год, в Венгрии - для промышленных районов 200 т/км" в год.
Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе, установленная в нашей стране и в Болгарии, равна 0,5 мг/м за 20 минут и 0,15 мг/м за 24 часа; в Венгрии для промышленных районов - 1,0 мг/м за 30 минут , а для непромышленных районов- 0,6 мг/м3 за 30 минут; в Италии для непромышленных районов - 0,3 мг/м [5].
Взрывы являются неотъемлемой частью производственного процесса по добыче полезных ископаемых, сравнительно непродолжительные по времени (до 60 секунд), производятся периодически несколько раз в год или в месяц и
во много раз превышают по мощности средние выбросы. Их наличие предусматривается технологическим регламентом и обусловлено проведением отдельных (специфических) стадий определенных технологических процессов (например, взрывные работы, дробление негабаритов взрывом, продувка газопроводов и др.). Кроме взрывных работ залповыми выбросами являются продувка газопроводов при остановке на ремонт и пуске в работу после капитальных ремонтов газоиспользующего оборудования промышленных котельных.
В настоящее время в карьерах при взрывных работах используются водо-содержащие взрывчатые вещества (ВВ) типа «Акватол» и эмульсионные ВВ типа «Тован». Следует отметить, что эмульсионные ВВ выделяют при взрыве намного меньше токсичных газов, чем нитроглицериновые и тротило - содержащие ВВ и требуется меньше времени на проветривание карьера. При выполнении взрывных работ используются взрывчатые вещества с кислородным балансом близким к нулю, что также снижает выбросы оксидов азота и оксида углерода на 40 %.
Количественные показатели параметров залповых выбросов и, в первую очередь, разовых поступлений вредных веществ в атмосферу существенно отличаются от аналогичных характеристик при штатном режиме работы предприятия.
Согласно проекта ПДВ, для СГОКа [37] основной расчет загрязнения атмосферы проводится для наихудших условий выбросов от всех источников предприятия (с учетом одновременности и не стационарности выбросов во времени), без учета залповых выбросов. На основании этого расчета устанавливаются нормативы ПДВ и ВСВ для рассматриваемых вредных веществ. При разработке предложений по нормированию при залповых выбросах для каждого вредного вещества определяется тот же норматив, который был предложен для этого вещества по результатам основного расчета загрязнения атмосферы.
В целом ряде случаев приземные концентрации отдельных загрязняющих веществ при возникновении залповых выбросов превышают действующие критерии качества атмосферного воздуха. В этих случаях требуемое качество ат-
мосферного воздуха может быть обеспечено за счет уменьшения количества отходящих веществ во время залповых выбросов от отдельных источников данного предприятия и мероприятий организационного характера, проводимых в масштабе предприятия и города в целом. Например, изменение графика работы таким образом, чтобы технологические операции с большими выбросами выполнялись в разное время; строительство и оборудование новых промышленных площадок для рассредоточения источников выбросов предприятия; снижение выбросов на соседних предприятиях; перемещение в другие районы города мелких предприятий, находящихся вблизи рассматриваемого и т.д.
Проведение залповых выбросов в специально выделенное для этого время иногда позволяет обеспечить соблюдение гигиенических критериев качества атмосферного воздуха. Однако следует отметить, что, как показывает практика работ по нормированию выбросов, реальность снижения залповых выбросов незначительна.
Таким образом в сложившихся условиях увеличение нагрузки, в частности планируемый ввод в эксплуатацию в 2012г Приоскольского горнообогатительного комбината, вероятно, приведет к дальнейшему изменению эколого-гигиенической обстановки и ухудшению санитарной ситуации. В связи с этим, гигиеническая оценка факторов среды обитания является важной составляющей предпроектных проработок, а также проекта строительства нового комбината. Ее выводы являются определяющими для выработки решений о допустимой нагрузке на объекты среды на период строительства и в процессе будущей эксплуатации объекта, а также для определения фоновых количественных показателей для ведения мониторинга изменения показателей среды и здоровья населения.
1.2. Комплексный подход в оценке факторов окружающей среды
проблемной территории.
Оценка факторов окружающей среды, влияющих на здоровье, является одной из важнейших задач закона РФ от 30.06.99 г. №52-ФЗ «О санитарно-
эпидемиологическом благополучии населения». Реализация ее имеет большое научное и практическое значение для охраны среды обитания, здоровья человека от негативного воздействия загрязняющих веществ [11, 91, 93, 94, 113].
На территории Белгородской области наиболее неблагоприятная эколого-гигиеническая обстановка складывается в зоне Губкинско-Старооскольского промышленного узла. Это дает основание рассматривать регион в качестве эталонной железодобывающей территории КМА при решении социально-гигиенических задач.
По данным ряда авторов, предприятия черной металлургии и горнодобывающей промышленности признаны одним из наиболее массивных источников загрязнения атмосферы вредными выбросами [28, 79], а также мощным источником производственных вредностей [50, 54, 110].
В результате промышленной деятельности этих предприятий в воздушный бассейн районов размещения данных производств поступают сернистый ангидрид, пыль, сероводород, оксид углерода, оксиды азота, бенз(а)пирен, бензол, фенол, ксилол, этилбензол, аммиак, свинец, фтористый водород [138, 143, 158,160].
В структуре выбросов в атмосферный воздух от технологических мощностей металлургического производства преобладают (до 98,9%) 4 основных компонента: взвешенные вещества, окись углерода, сернистый ангидрид и окислы азота. Удельный вес других веществ - сероводорода, сероуглерода, фенола, цианистого водорода, бензола, аммиака, фтористого водорода, серной кислоты, бенз(а)пирена и других (более 30 наименований), выбрасываемых металлургическими предприятиями в атмосферу, составляют 1,1 - 1,2% [110].
Превышение предельно допустимых максимально разовых концентраций регистрируется по оксиду углерода, сероводороду, аммиаку, диоксиду азота, фенолу, ксилолу, пыли, свинцу, цинку. Приоритетными компонентами загрязнения атмосферного воздуха от стационарных промышленных источников горнорудной промышленности являются пыль (3-5 ПДК), сернистый ангидрид (1,5-2 ПДК), диоксид азота (до 2,5 ПДК) [160].
Массивное поступление в окружающую среду разнообразных химических веществ, приводит к загрязнению не только атмосферного воздуха, но и почвы, водоемов, расположенных в районах размещения металлургических производств. В почвенном покрове наиболее мощные выпадения тяжелых металлов наблюдаются вокруг предприятий черной металлургии, причем более 95% их попадает в почвенный покров с технической пылью в виде сухих осаждений, 1,5 - 2,5% с атмосферными осадками.
Миграционные свойства веществ проявляются по следующей схеме: -техногенный источник — атмосферный воздух - снег (наст) - открытый водоем - почва - растения - человек [79,138].
Поступление химических веществ в организм человека осуществляется одновременно различными путями (пероральный, ингаляционный, накожный) и из различных компонентов среды обитания (многосредовое, комплексное воздействие) [49].
Предприятия горнодобывающей промышленности оказывают выраженное неблагоприятное воздействие на гидрогеологический режим и качество подземных вод. Отбор больших объёмов подземных вод для целей водоснабжения населения и нужд промышленности привели в настоящее время к образованию региональных депрессионных зон [80, 98].
При разработке полезных ископаемых, производство горных работ сопровождается рядом гидрогеологических и инженерно - геологических явлений, которые в большинстве случаев оказывают отрицательное влияние на естественные гидрогеологические условия. При этом изменяются условия питания подземных горизонтов, движения и разгрузки подземных вод, происходит широкое взаимодействие водопонизительных систем с водозаборами подземных вод, что приводит к нарушению режима малых рек, озер и других небольших водоемов. Производство открытых горных работ вызывает снижение уровня грунтовых вод. Депрессионные воронки, подсекающие все водоносные горизонты, распространяются на десятки километров [141].
В регионах разработок железорудных месторождений КМА наблюдается выраженное истощение запасов подземных вод, как следствие осушения карьеров и интенсивного водоотбора для нужд промышленности [88, 104].
При этом с изменением естественных природных условий, нарушением уровневого режима подземных вод, условий питания водоносных горизонтов, вследствие взаимодействия поверхностных и подземных вод, при добыче железных руд открытым способом, происходит загрязнение антропогенными примесями подземных водоносных горизонтов.
На качество подземных вод оказывают влияние сточные воды рудников, карьеров электрометаллургического комбината, процессы инфильтрации вод из хвостохранилищ ГОКов и других техногенных водоемов [16].
Значительные объемы дренажных вод, образующиеся при разработках железорудных месторождений, делают актуальным решение вопросов их использования для питьевого и промышленного водоснабжения. Интенсивная разработка железорудных месторождений в горнопромышленных районах, работа крупных водозаборов, используемых для обеспечения водой промышленных предприятий и населения, привели к нарушению водного баланса территории, ухудшению качества воды [152].
Загрязнение подземных вод макро и микроэлементами, солями тяжелых металлов, сульфатами, нефтепродуктами, СПАВ происходит, в основном, в районах отстойников, шламонакопителеи, хвостохранилищ промышленных предприятий, полигонов утилизации отходов производства и потребления, предприятий агропромышленного комплекса. Наиболее загрязненными по данным лабораторных исследований, являются поверхностные водотоки (или их участки), протекающие через территории с максимальной концентрацией промышленности и населения.
Следует сказать, что на формирование качества воды водоисточников влияют, во-первых, железорудные разработки ГОКов, вызывающие изменения физико-химических процессов в водоносных горизонтах, и, во-вторых, формирование и расширение зон повышенного и пониженного уровней подземных
вод вследствие этих разработок. На содержание веществ с органолептическим лимитирующим признаком эти факторы влияют в 69,1%, на содержание веществ с санитарно-токсикологическим лимитирующим признаком в 71,8% [109].
Питьевая вода, загрязненная химическими, биологическими или иными агентами является одним из факторов риска для здоровья населения. Обеспечение необходимого качества воды достигается соблюдением установленных гигиенических нормативов.
Определяющим гигиеническим критерием пригодности воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения является ее безопасность в эпидемическом и радиационном отношении, безвредность химического состава, благоприятные органолептические свойства [130].
За последние годы существенно усилилось загрязнение водоисточников и водосборных территорий веществами антропогенного происхождения. Это, прежде всего, нефтепродукты, ПАВ, фенолы, минеральные удобрения, ядохимикаты и т.д. [62,88,161].
Особенностями подземных вод являются тесный контакт с почвой и породами земной коры, послойное расположение водоносных горизонтов, разделенных водонепроницаемыми пластами породы, слабая связь с атмосферой [47].
Для вод, используемых в Белгородском регионе, наиболее характерна повышенная минерализация, жесткость, сверхнормативное содержание железа, низкие концентрации фтора, наличие очагов нитратного загрязнения. В отдельных источниках обнаружены повышенные концентрации стронция и никеля, регистрируется превышение нормативных значений суммарной альфа-активности [89].
Как объект антропотехногенного загрязнения, и как один из факторов среды обитания, почва оказывает опосредованное влияние на состояние здоровья населения. Состав и свойства почвы находятся в тесной взаимосвязи с каче-
ством и безопасностью атмосферного воздуха, питьевой воды и воды открытых водоемов, продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Основными источниками загрязнения почв являются предприятия разработки и обогащения железной руды, отвалы породы и полигоны утилизации отходов, отстойники сточных вод и хвостохранилища. Одним из негативных последствий техногенной трансформации сред является загрязнение почв и почвенного покрова тяжелыми металлами.
По данным ряда авторов [71], характеристики нагрузки на почву в этих регионах вносят наибольший вклад в суммарный показатель комплексной антропогенной нагрузки. Под влиянием техногенного воздействия горнорудного и металлургического производств в почве происходит кумуляция тяжелых металлов, с увеличением содержания подвижных форм. Кратность превышения гигиенических нормативов по хрому в 1,5-2 раза, по цинку - 1,8-3,0; по свинцу -2-3,5.
Работы в этом направлении проводились в 2001-2003 г.г. Белгородским государственным университетом, в результате чего установлены основные потенциальные загрязнители почв и сельскохозяйственной продукции: кадмий, свинец, цинк, медь. Именно у этих элементов отмечаются наиболее высокие коэффициенты атмогеохимической активности [71].
Проблема гигиены почвы населенных мест является одной из важных в общем плане охраны окружающей среды. Поэтому особое внимание следует уделять объективной оценке качества почвы, осуществляемой на основе лабораторных исследований. Данные лабораторных исследований в динамике могут служить основанием для разработки мероприятий по предотвращению и профилактике загрязнения почвы, проведения прогнозных расчетов на ближайший и отдаленные периоды.
Основным звеном в обеспечении санитарно-эпидемиологического благополучия территорий является система социально-гигиенического мониторинга. При этом важное значение, наряду с частными показателями качества факторов среды, придается комплексным показателям.
Методические подходы по комплексной оценке уровней техногенной нагрузки представлены в трудах ведущих отечественных гигиенистов [11, 19, 115]. Эти показатели базируются на характеристиках основных факторов среды, определяющих реальную нагрузку на организм человека: показателях химического и биологического загрязнения воздушной, водной среды, почвы, уровней шума и электромагнитного фона.
Методика комплексных гигиенических параметров построена на основе сопоставления реальных (фактических) параметров нагрузок на среду обитания с гигиеническими нормативами (ПДК, ПДУ), которые как у нас, так и за рубежом рассматриваются как один из инструментов управления качеством окружающей среды [7, 26,170,174].
Таким образом, вопрос о роли долевого вклада неблагоприятных факторов среды обитания в формирование уровней заболеваемости в РФ на данном этапе нельзя считать до конца решенным. Тем не менее, опыт ряда работ, выполненных за последние годы в различных регионах России, свидетельствует, что ведущим фактором риска среди неблагоприятных факторов окружающей среды является загрязнение атмосферного воздуха.
Согласно проведенным исследованиям с использованием методологии оценки риска, количество дополнительных случаев смерти в год в российских городах только от воздействия мелкодисперсных взвешенных частиц, по оценкам разных авторов, может составлять от 40 до 90 тысяч. Это составляет от 2 до 4 % от общей смертности в населенных пунктах. Сказанное создает предпосылки для комплексного подхода в оценке факторов риска окружающей среды и их вероятной роли в формировании здоровья населения железорудных регионов.
1.3 Оценка влияния факторов окружающей среды на здоровье населения.
В современных условиях среда обитания оказывает многогранное воздействие на состояние здоровья населения [10,27,32,43,112].
Управление санитарно - эпидемиологической ситуацией невозможно в настоящее время без объективной всесторонней научной оценки состояния среды обитания человека и ее влияния на здоровье населения. Особенно актуально это по отношению к регионально действующим вредным факторам, изменяющим здоровье больших групп людей [129].
Здоровье человека определяется воздействием целого ряда факторов: наследственность, образ и качество жизни, качество среды обитания [17,64, 91,113,118,122,147].
В условиях массовой техногенной нагрузки продолжается негативное воздействие факторов окружающей среды на человека. Это приводит к перенапряжению и срыву защитных адаптационных резервов организма, проявляющихся в снижении функциональных возможностей, ухудшении состояния здоровья и демографических показателей населения [18,84,92,136].
Современная гигиена окружающей среды серьезное внимание уделяет риску поражения, в значительной, а иногда в решающей степени, зависящего от условий, в которых действует причина [112].
В понятие условий заболеваемости включаются элементы окружающей социальной и природной среды, которые сами по себе не вызывают заболеваний, но которые способствуют реализации действия причин заболеваний.
Антропогенные загрязнения окружающей среды через атмосферный воздух, питьевую воду, продукты питания оказывают отрицательное воздействие на организм человека и вызывают широкий спектр патологических сдвигов: острые и подострые интоксикации, состояния с определенной и специфической симптоматикой, подострые и хронические состояния, проявляющиеся сугубо неспецифическими общеклиническими изменениями; бессимптомные формы, проявляющиеся изменением показателей физического развития, адаптационных и интеллектуальных возможностей человека; бессимптомных форм с длительным латентным периодом [2, 33, 56].
Широко высказывается мнение, что качество окружающей среды должно оцениваться, в первую очередь, в компонентах ее влияния на здоровье населения [8].
Согласно литературных данных, многие территории России представляют собой зоны повышенного санитарно-эпидемиологического и экологического риска, где вероятность возникновения острых ситуаций очень высока, что влечет за собой рост острой и хронической заболеваемости [6,14].
Риск — это вероятность возникновения какого-либо события с предсказуемыми последствиями за определенный промежуток времени [49].
В условиях массовой техногенной нагрузки все труднее сдерживать влияние на население сочетанного комплекса факторов среды обитания, что приводит к перенапряжению и срыву защитных адаптационных резервов организма [2].
Кроме того, как следует из данных литературы, под непосредственным влиянием неблагополучной среды обитания человека, на фоне неблагоприятной социально-экономической ситуации, в Российской Федерации сложился низкий уровень санитарно-эпидемиологического благополучия населения, основными снижение функциональных возможностей и защитных сил организма, рост и признаками которого являются ухудшающиеся демографические показатели, изменение структуры общей и инфекционной заболеваемости, опережающие темпы роста социально значимых болезней [9, 115].
Воздействие факторов окружающей среды на состояние здоровья населения приобретает все большую актуальность в связи с определенным ослаблением контроля за состоянием окружающей среды [59].
Многочисленными исследованиями установлены количественные зависимости заболеваемости населения от уровня загрязнения атмосферного воздуха, предложены математические модели для прогнозирования его уровня в зависимости от количественной и качественной характеристики окружающей среды [3, 7].
Для оценки влияния атмосферного воздуха могут быть использованы данные физического развития детей, которое является одним из основных интегральных показателей состояния их здоровья [45].
Растущий организм детей обладает повышенной чувствительностью к воздействию факторов среды обитания, поэтому чаще всего используется как объективный индикатор её неблагополучия [75,112,145].
В связи с этим одной из важнейших медицинских проблем является сохранение и укрепление здоровья детского населения путем раннего выявления предболезненных и болезненных состояний для их своевременной коррекции в комплексе с реализацией профилактических мероприятий по отношению к факторам риска окружающей среды.
Установлено, что в районах с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха отмечается снижение числа здоровых детей в 2,9 раза, повышение числа детей с функциональными отклонениями в 2,4 раза; со снижением гармоничности и уровня физического развития, соответственно, в 2,1 и 2,6 раза. Наибольший вклад загрязнений атмосферного воздуха по группе болезней органов дыхания отмечен у детей в возрасте от 1 года до 11 лет, наименьший - в возрасте до 1 года и в 12 - 14 летнем возрасте [10].
Серьезные задачи стоят перед исследователями в понимании региональных ситуаций и поиск методических приемов их решения, совершенствование методов анализа заболеваемости различных категорий населения.
В Московском НИИ гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана в 1997г. был разработан метод анализа заболеваемости, при котором на первом этапе исходными показателями явились величины заболеваемости взрослого населения. На втором этапе выявлялся возраст начала патологических проявлений, относящихся к подростковому, детскому возрастам и периоду новорожденности. Это позволило определить болезни риска для каждой возрастной группы и впоследствии целенаправленно проводить весь комплекс профилактических, диагностических и лечебно - реабилитационных мероприятий. Эффект создания подобного информационно-аналитического поля значим для построения целостной систе-
мы защиты населения от неблагоприятного действия средовых факторов [115, 116].
Исследования совместного влияния на организм взрослого работающего населения производственной и бытовой сред в г. Мытищи Московской области [19] с применением математического моделирования установили вклад в заболеваемость сопоставимых величин учитываемых факторов среды, который для условий городской среды оказался в 2 раза выше, чем для величин загрязнения производственной среды. Выполненный прогнозный расчет показал, что увеличение загрязнения на 1 балл (равное возрастанию на 1 ПДК) для городской среды может привести к увеличению заболеваемости с временной утратой трудоспособности на 4-5 случаев на 100 работающих в год, а такой же рост загрязнения производственной среды может увеличить заболеваемость на 2 случая на 100 работающих в год.
В г. Электроугли Ногинского района Московской области изучены условия формирования здоровья населения города под влиянием комплекса факторов загрязнения окружающей среды. Установлены причинно-следственные связи между комплексной нагрузкой на организм за счет загрязнения среды обитания и состоянием здоровья. Определены факторы риска для здоровья и дан прогноз заболеваемости, возникающей под их воздействием. В качестве ведущего негативного фактора выступает химическое загрязнение воздушной среды. Выполненные прогнозные расчеты показали, что при колебаниях уровня комплексного загрязнения на величину 1 балл можно ожидать изменение показателя заболеваемости с временной утратой трудоспособности 0,3-0,4 случая в год на 100 работающих.
В настоящее время считается доказанной зависимость уровня заболеваемости населения острыми респираторными заболеваниями, бронхитами, бронхиальной астмой, эмфиземой легких, новообразованиями от степени загрязнения атмосферного воздуха. Особенно неблагоприятным является воздействие атмосферного загрязнения для детского населения [15,22,56,61,66,139,155 164].
Важной составляющей санитарно-эпидемиологической благополучия территорий является качество питьевой воды. В литературе представлены многочисленные исследования по влиянию на показатели здоровья населения ионов металлов, солей жёсткости и т.д.
Научные проработки последних лет убедительно свидетельствуют о влиянии химического состава питьевой воды, как на санитарное благополучие территорий, так и на формирование здоровья населения [85,88, 124].
Для организма человека в отношении каждого макро- и микроэлемента существуют пределы, понижение или превышение которых в питьевой воде может вызывать определенные физиологические сдвиги или патологические состояния [86,120].
Экспериментальными исследованиями, в частности, установлено, что железо в концентрации более 0,3 мг/л не безопасно для здоровья [63].
Железо входит в состав гемоглобина и многих ферментных систем. По данным [4], недостаток железа в организме, как и его избыток, может приводить к различным патологическим состояниям.
Ряд авторов связывают развитие железодефицитных состояний с минеральным составом воды. На усвояемость железа, по их мнению, отрицательно влияет высокая минерализация и щелочность воды, повышенное содержание сульфатов. Скляр В.И. [137] подчеркивает, что в организме должно быть оптимальное соотношение железа с другими микроэлементами (фтор).
Имеется достаточно сведений о влиянии жесткости на уровень сердечнососудистых заболеваний, мочекаменной болезни. С высокой степенью достоверности установлено, что вода с жесткостью более 10,0 ммоль/л способствует развитию экспериментального холестеринового атеросклероза, повышает частоту возникновения и вес образующихся камней при мочекаменной болезни.
Отдельными исследователями [29] отмечается увеличение частоты случаев 36 форм и классов заболеваний населения при употреблении воды с жесткостью с 6.6 - 7.6 ммоль/л.
Масляевой Г.В. [77] установлена причинно-следственная связь заболеваемости болезнями мочеполовой и пищеварительной системы, болезнями крови и кроветворных органов, частотой осложнений беременности и родов с высоким уровнем минерализации, жесткости, содержания хлоридов, сульфатов и нитратов в питьевой воде.
Известны факты положительной корреляции между уровнем химического загрязнения питьевой воды нитратами, солями тяжелых металлов, марганцем и распространенностью гастритов, урологических заболеваний [60,74]; уровнем минерализации воды и функциональными нарушениями со стороны сердечнососудистой системы и желудочно-кишечного тракта [107,108,157]; содержанием в питьевой воде хлорорганических веществ и риском онкологической заболеваемости (62,106); химическим составом подземных вод и болезнями эндокринной системы, органов пищеварения, кровообращения, костно-мышечной ткани [125].
Источником значительного числа потенциально опасных веществ химической и биологической природы могут служить продукты питания. При этом в качестве приоритетных загрязнителей могут выступать соли тяжелых металлов, пестициды, агрохимикаты, микотоксины, радионуклиды [52, 144, 156].
Исследования, проводимые в России, в странах Западной Европы и США по проблемам здоровья и здорового питания населения показали выраженную взаимосвязь между развитием распространенных неинфекционных заболеваний и характером питания [144].
Реальную опасность для здоровья населения представляет почва населенных мест и агропромышленных территорий, которая может служить источником загрязнения продуктов питания, питьевой воды и атмосферного воздуха пестицидами, нефтепродуктами, агрохимикатами, диоксинами, радионуклидами [33,40,114,117,126].
Причем интенсивность поступления пестицидов, агрохимикатов, углеводородов, тяжелых металлов и накопление их в почве значительно превышает
скорость адаптации организма человека к изменяющейся геохимической среде [39,40,53,67,90,111,129].
Результатом такого дисбаланса, даже при воздействии токсикантов в дозах малой интенсивности (на уровне пороговых и предельно допустимых), является снижение иммунореактивности, и, как следствие, учащение инфекционных (гепатит, грипп, бронхит и др.) и обострение хронических заболеваний (язвенная болезнь, гипертонические кризы, бронхиальная астма). На это указывают данные исследований ряда отечественных и зарубежных авторов [20,21,73,122,162,173].
Под воздействием указанных факторов среди взрослого населения отмечается рост таких заболеваний, как хронический гастрит, холицестит, атопиче-ский дерматит, анемия, стенокардия; у детского населения возрастает удельный вес болезней органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, болезней моче-выделительной системы, опорно-двигательного аппарата, кожи и подкожной клетчатки [15,66,68,70,154].
В соответствии с имеющимися данными [42,96], влияние сложившейся среды обитания увеличивает частоту врождённых аномалий и новообразований, а также риск развития соматической заболеваемости.
Сдвиги в состоянии иммунной системы уже на стадии доклинических проявлений могут нарушать равновесие микробиоценоза кожи и слизистых, приводя к его количественным и качественным изменениям.
В качестве индикатора изменений, происходящих в микробиоценозе кожи, обычно выступает глубокая микрофлора, менее подверженная непосредственному воздействию внешних факторов и в большей степени зависящая от состояния макроорганизма [99]. Наиболее часто среди представителей глубокой микрофлоры для этих целей определяются гемолитические штаммы на кровяном агаре и маннит-положительные колонии на среде Коростылева. Повышение их количества, по сравнению с исходным или контролем, свидетельствует о сдвиге биологической активности аутомикрофлоры кожи в сторону повышения ее патогенных свойств и об ослаблении как местного, так и общего иммуните-
та. При нарушении иммунологической реактивности, параллельно с указанными изменениями, происходит изменение бактерицидных функций кожи, в частности, индекса бактерицидной активности кожи (БАК).
Данные микробиологического мониторинга по количеству гемолитических штаммов (на кровяном агаре), маннит-положительных колоний (на среде Коростылева) и индексу бактерицидной активности кожи населения, в наибольшей степени подверженного влиянию неблагоприятных экологических факторов, могут свидетельствовать об изменении состояния иммунологического статуса населения, проживающего в районах с разной техногенной нагрузкой [99].
Таким образом, острота сложившейся ситуации по показателям здоровья населения в целом диктует необходимость разработки комплекса мероприятий по оптимизации системы гигиенической безопасности на региональном уровне.
1.4. Резюме
Установление причинно-следственных связей между факторами окружающей среды региона и неблагоприятными эффектами на здоровье населения до настоящего времени остается недостаточно решенной медико-гигиенической проблемой. Это определяется наличием в среде комплекса факторов, способных оказывать влияние на состояние здоровья населения и повышать вероятность возникновения и развития тех или иных заболеваний.
Ухудшение санитарного состояния среды обитания, появление новых форм хозяйствования определяют необходимость поиска новых подходов в стратегии и тактике обеспечения гигиенической безопасности Старооскольско-го железорудного региона. При этом следует учитывать специфику воздействия на население комплекса факторов среды обитания регионов КМА, в том числе с использованием методов прогнозных оценок, моделирования санитарной ситуации, оценок риска для здоровья населения.
Комплексный подход в оценке факторов окружающей среды проблемной территории
Оценка факторов окружающей среды, влияющих на здоровье, является одной из важнейших задач закона РФ от 30.06.99 г. №52-ФЗ «О санитарно- эпидемиологическом благополучии населения». Реализация ее имеет большое научное и практическое значение для охраны среды обитания, здоровья человека от негативного воздействия загрязняющих веществ [11, 91, 93, 94, 113].
На территории Белгородской области наиболее неблагоприятная эколого-гигиеническая обстановка складывается в зоне Губкинско-Старооскольского промышленного узла. Это дает основание рассматривать регион в качестве эталонной железодобывающей территории КМА при решении социально-гигиенических задач.
По данным ряда авторов, предприятия черной металлургии и горнодобывающей промышленности признаны одним из наиболее массивных источников загрязнения атмосферы вредными выбросами [28, 79], а также мощным источником производственных вредностей [50, 54, 110].
В результате промышленной деятельности этих предприятий в воздушный бассейн районов размещения данных производств поступают сернистый ангидрид, пыль, сероводород, оксид углерода, оксиды азота, бенз(а)пирен, бензол, фенол, ксилол, этилбензол, аммиак, свинец, фтористый водород [138, 143, 158,160].
В структуре выбросов в атмосферный воздух от технологических мощностей металлургического производства преобладают (до 98,9%) 4 основных компонента: взвешенные вещества, окись углерода, сернистый ангидрид и окислы азота. Удельный вес других веществ - сероводорода, сероуглерода, фенола, цианистого водорода, бензола, аммиака, фтористого водорода, серной кислоты, бенз(а)пирена и других (более 30 наименований), выбрасываемых металлургическими предприятиями в атмосферу, составляют 1,1 - 1,2% [110].
Превышение предельно допустимых максимально разовых концентраций регистрируется по оксиду углерода, сероводороду, аммиаку, диоксиду азота, фенолу, ксилолу, пыли, свинцу, цинку. Приоритетными компонентами загрязнения атмосферного воздуха от стационарных промышленных источников горнорудной промышленности являются пыль (3-5 ПДК), сернистый ангидрид (1,5-2 ПДК), диоксид азота (до 2,5 ПДК) [160].
Массивное поступление в окружающую среду разнообразных химических веществ, приводит к загрязнению не только атмосферного воздуха, но и почвы, водоемов, расположенных в районах размещения металлургических производств. В почвенном покрове наиболее мощные выпадения тяжелых металлов наблюдаются вокруг предприятий черной металлургии, причем более 95% их попадает в почвенный покров с технической пылью в виде сухих осаждений, 1,5 - 2,5% с атмосферными осадками.
Миграционные свойства веществ проявляются по следующей схеме: -техногенный источник — атмосферный воздух - снег (наст) - открытый водоем - почва - растения - человек [79,138].
Поступление химических веществ в организм человека осуществляется одновременно различными путями (пероральный, ингаляционный, накожный) и из различных компонентов среды обитания (многосредовое, комплексное воздействие) [49].
Предприятия горнодобывающей промышленности оказывают выраженное неблагоприятное воздействие на гидрогеологический режим и качество подземных вод. Отбор больших объёмов подземных вод для целей водоснабжения населения и нужд промышленности привели в настоящее время к образованию региональных депрессионных зон [80, 98].
При разработке полезных ископаемых, производство горных работ сопровождается рядом гидрогеологических и инженерно - геологических явлений, которые в большинстве случаев оказывают отрицательное влияние на естественные гидрогеологические условия. При этом изменяются условия питания подземных горизонтов, движения и разгрузки подземных вод, происходит широкое взаимодействие водопонизительных систем с водозаборами подземных вод, что приводит к нарушению режима малых рек, озер и других небольших водоемов. Производство открытых горных работ вызывает снижение уровня грунтовых вод. Депрессионные воронки, подсекающие все водоносные горизонты, распространяются на десятки километров [141].
В регионах разработок железорудных месторождений КМА наблюдается выраженное истощение запасов подземных вод, как следствие осушения карьеров и интенсивного водоотбора для нужд промышленности [88, 104].
При этом с изменением естественных природных условий, нарушением уровневого режима подземных вод, условий питания водоносных горизонтов, вследствие взаимодействия поверхностных и подземных вод, при добыче железных руд открытым способом, происходит загрязнение антропогенными примесями подземных водоносных горизонтов.
Обоснование приоритетных загрязнителей среды обитания в зоне влияния Лебединского ГОКа
Объекты Лебединского ГОКа по переработке сырья и производству основной продукции располагаются на территории Губкинского и Староосколь-ского районов Белгородской области на отдельных промышленных площадках: карьерной, центральной, рудничной.
На карьерной промплощадке размещаются: собственно карьер, гаражи технологического и хозяйственного автотранспорта, цех горно-дорожных машин, установки по производству мела и классификации песка.
На центральной промплощадке размещаются: обогатительная и окомко-вательная фабрики, завод горячебрикетированного железа, подсобно-вспомогательные и ремонтные службы.
С территорией Лебединского ГОКа (ЛГОК) граничат: жилая застройка г. Губкина; вдоль западной стороны ГОКа располагаются села Салтыкове и Иотов-ка, примыкая непосредственно к границе предприятия в районе карьерной промплощадки и гидроотвала «Березовый Лог»; ближайшие жилые дома находятся на расстоянии 100-120 м от гаража хозяйственных машин или в 500м от границы карьера; вдоль северо-западной и северной сторон ГОКа располагаются села Сретенка и Лукьяновка на расстоянии 500-600м от границы карьера и отвала рыхлой вскрыши; к северо-востоку от отвала рыхлой вскрыши располагаются села Нико-лаевка, Песчанка и Новоселовка на расстоянии от отвала 500м; с востока и юго-востока располагаются Стойленский ГОК и Староос-кольский завод силикатных стеновых материалов; на расстоянии 1600м от хво-стохранилища Лебединского ГОКа находится село Котеневка; с юга и юго-запада ЛГОКа к его территории примыкают сельскохозяйственные угодья, незначительные лесные массивы и заповедник «Ямская степь»; вблизи отвала скальной вскрыши расположено село Заповедное; с востока от территории ЛГОКа в 1,5-2км проходит автомагистраль Белгород-Губкин-Горшечное; вдоль северной границы предприятия проходит железнодорожная магистраль Сараевка-Старый Оскол.
Рельеф местности, занимаемой ЛГОКом, равнинный с разветвленной системой балок, оврагов; рельеф нарушен вследствие ведения горных работ (открытой разработкой карьера, отсыпкой отвалов вскрышных пород, заполнением чаши хвостохранилища и гидроотвала), с колебаниями абсолютных отметок от 140 до 260м. Атмосферный воздух.
В связи с тем, что вблизи площадки ЛГОКа отсутствуют стационарные посты наблюдения (пост наблюдения в пос. Лебеди находится на значительном удалении от площадки ЛГОКа), была выполнена специальная работа по учету фоновых загрязнений «Оценка фонового загрязнения атмосферного воздуха в районе строительства ЦГБЖ-2 ОАО «Лебединский ГОК», с учетом выбросов предприятий гг.Губкина и Старый Оскол, и определен вклад ЛГОКа в загрязнение атмосферного воздуха г. Губкина. Выполнено определение фоновых концентраций загрязняющих веществ (и групп их суммации) в контрольных точках, расположенных на границе СЗЗ ЛГОКа.
Значения фона определены для следующих веществ: диоксидов азота и серы, оксида углерода, взвешенных веществ, пыли (с содержанием двуокиси кремния 20-70%) при различных направлениях и скоростях ветра в точках на границе СЗЗ и на жилой территории. Для окончательного расчета выбраны наиболее приближенные точки на жилой территории - с.Сретенка и с. Песчанка (табл. 3.6).
При расчетах загрязнения атмосферы на перспективу расширения производства дополнительно к существующим источникам загрязнения атмосферы приняты: - выбросы от 2 очереди завода ГБЖ; - выбросы от 3 очереди фабрики окомкования; - снижение выбросов от АТУ и хвостохранилища; - выбросы объектов «КМАгидромеханизации», вошедших в состав ЛГОКа в 2004 г.; - выбросы от взрывных работ при расширении карьера.
Расчеты показали, что в перспективе также нет превышений ГГДК в контрольных точках на границе СЗЗ, но есть превышения ПДК за пределами границ СЗЗ: с восточной стороны: по пыли и группам суммации с диоксидом азота; превышение на территории Стойленского ГОКа; с юго-западной стороны: по пыли, превышения на незанятых территориях с изрезанным рельефом; с северо-восточной стороны (ее.Песчанка, Новоселовка) по пыли.
Превышенные значения концентраций по пыли связаны с неорганизованными выбросами, а также с газообразными выбросами - выбросами фабрики окомкования и транспорта.
Пылегазовое облако при взрывных работах дает многократное превышение ПДК по всем веществам, составляющее (в долях ПДК): по диоксиду азота - 44,87-525,12; по оксиду азота - 3,78-44,29; по диоксиду серы - 0,89-8,51; по оксиду углерода - 5,26-61,78; по пыли неорганической - 35,36-412,36; по группам суммации - 45,95-533,63.
Таким образом, приоритетными загрязнителями атмосферы являются следующие вещества: пыль, диоксид и оксид азота, диоксид серы, оксид углерода.
При работе предприятия в штатном режиме по пыли и группам суммации (диоксиду и оксиду азота, диоксиду серы, оксиду углерода) за пределами нормативно установленной СЗЗ имеются превышения значений ПДК указанных веществ. Восточнее и юго-западнее промышленной площадки эти превышения не угрожают жилым территориям. На перспективу ожидается превышение ПДК с северо-восточной стороны по пыли.
Превышения концентраций за границей нормативной СЗЗ дает пыль от отвала рыхлой вскрыши. Поэтому предлагается считать выбросы от указанного источника загрязнения атмосферы (от отвала рыхлой вскрыши) временно согласованными.
При выполнении расчета загрязнений атмосферного воздуха определены вещества с низкой концентрацией: ванадия пятиокись (концентрация в долях ПДК 0,00042), олова оксид (0,00187), пыль аммиачной селитры (0,001654), гексан (0,000925), изобутилен (0, 000013), этилен (0,000045), мочевина (карбамид) (0,000064), мазутная зола (0,001244).
Расчеты показывают, что при работе предприятия в штатном режиме в контрольных точках, как правило, не наблюдается превышений ПДК (значения приземных концентраций загрязняющих веществ - 0,66-0,78 ПДК).
Но за границей СЗЗ есть случаи превышения ПДК: по пыли - с восточной и юго-западной стороны, по группам суммации с диоксидом азота - с восточной стороны от предприятия. Однако с восточной стороны находятся карьер и отвалы Стойленского ГОКа. С юго-запада находятся незанятые территории с резкими перепадами высот.
Оценка канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения в зоне влияния железорудного комплекса
В качестве эталонного предприятия при проведении оценки риска было использовано производство горячебрикетированного железа (ГБЖ) на ЛГОКе. Взаиморасположение производственных объектов и селитебных территорий представлено на рис. 13.
Расчеты загрязнения атмосферы выполнены с учетом ввода 2-й и 3-ей очереди ЦГБЖ и выбросов ЛГОКа в целом. С вводом 3 очереди ЦГБЖ появляются 49 новых источников выбросов вредных веществ, увеличиваются выбросы котельной в связи с дополнительным расходом газа для выработки тепла на отопление и вентиляцию. Из проектируемых источников в атмосферу поступает 21 вредное вещество. При этом основными объектами загрязнения атмосферного воздуха являются: тракт подачи окисленных окатышей и тракт брикетов, узел рекуперации тепла, шахтная печь, пылеулавливание НУГ и горячего брикетирования, транспорт, вспомогательные сооружения. Рассматривался сценарий экспозиции (табл. 5.1), предполагающий поступление вредных веществ преимущественно аэрогенным путем из атмосферного воздуха. Поступление с водой не рассматривалась, так как в зоне влияния выбросов изучаемого промышленного района отсутствуют источники водоснабжения. Водоемы, куда сбрасываются сточные воды, не используются в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. Выращивание овощей для личного потребления также не производится.
В связи с тем, что вблизи площадки ЛГОКа отсутствуют стационарные посты наблюдения (пост наблюдения в пос. Лебеди находится на значительном удалении от площадки ЛГОКа); специализированным учреждением НИИ «Атмосфера» в 2005 году выполнена специальная работа по учету фоновых загрязнений «Оценка фонового загрязнения атмосферного воздуха в районе строительства ЦГБЖ-2 ОАО «Лебединский ГОК», с учетом выбросов предприятий гг. Губкина и Старый Оскол, и определен вклад ЛГОКа в загрязнение атмосферного воздуха г. Губкина. Выполнено определение фоновых концентраций загрязняющих веществ (и групп их суммации) в контрольных точках, расположенных на границе СЗЗ ЛГОКа.
Значения фона определены для следующих веществ: диоксидов азота и серы, оксида углерода, взвешенных веществ, пыли (с содержанием двуокиси кремния 20-70%) при различных направлениях и скоростях ветра в точках на границе СЗЗ и на жилой территории. Для окончательного расчета выбраны наиболее приближенные точки на жилой территории - с. Сретенка и с. Песчанка (табл. 5.2). Для атмосферного воздуха составлен полный список химических веществ, способных воздействовать на человека на исследуемой территории, включая вещества, не достигающие границ СЗЗ и жилых территорий. Характеристика химических веществ, поступающих в атмосферу и учтенных при оценке риска, представлена в приложении 12; на границе СЗЗ — табл. 5.3. Бензин нефтяной - 8006-61-9: глаза, органы дыхания, печень, почки, ЦНС; Борная кислота - 10043-35-3: органы дыхания, репродуктивные (семенники); Взвешенные вещества: органы дыхания; Водород хлористый - 7647-01 -0: органы дыхания; Железа оксид - 1332-37-2: органы дыхания; Ксилол - 1330-20-7: ЦНС, органы дыхания, почки, печень; Марганец и соединения - 7439-96-5: ЦНС, органы дыхания, нервная система; орто-фосфорная кислота - 7664-38-2: органы дыхания; Пыль неорганическая, 20% Si02: органы дыхания, иммунная система (сенсибилизация); Пыль неорганическая, 20-70% Si02: то же; Серы диоксид- 7446-09-5: органы дыхания; Серная кислота - 7664-93-9: органы дыхания; Толуол - 108-88-3: ЦНС, развитие, органы дыхания; Уайт-спирт -8030-30-6: ЦНС; Углерода оксид - 630-08-0: кровь, сердечно-сосудистая система, развитие, ЦНС; Фенол - 108-95-2: сердечно-сосудистая система, ЦНС, печень, почки, органы дыхания; Фториды газообразные - 16984-48-8: костная система, органы дыхания; Хрома оксид- 1333-82-0: органы дыхания.
Среди выбрасываемых в атмосферу токсических ингредиентов имеется вещество, рассматриваемое в качестве канцерогена - оксид хрома, который по классификации МАИР (Международного агентства по изучению рака) относится к группе 1. На этапе идентификации опасности вещества сгруппированы по их вредным эффектам.
Научное обоснование мероприятии по обеспечению гигиенической безопасности и снижению риска для здоровья населения железодобывающего региона
Проведенные нами исследования послужили основанием для разработки системы мероприятий по снижению приземных концентраций в атмосфере (в соответствии с представленными данными в Проекте нормативов ПДВ) для всех предприятий железодобывающего комплекса: контроль за точным ведением технологического процесса; контроль за соблюдением технологического регламента работы двигателей автотранспорта; контроль за точным соблюдением технологического регламента сжигания топлива в котлах; контроль за проведением мероприятий по снижению выбросов в атмосферу. Предусмотрен ряд мероприятий на объектах ЛГОКа.
По автотранспортному управлению: очистка дизельного топлива от вредных примесей; регулировка топливной аппаратуры на специальном стенде; использование антидымных присадок. Это снизит выбросы от двигателей на 1%. Также выполняются орошение автодорог, использование пологов при перевозке сыпучих грузов.
По хвостохранилищу: рекультивация отсеков и дамб с посадкой кустарников и многолетних трав на откосах; смачивание 50% пылящих пляжей специальными пенами и эмульсиями (универсин, латекс). Это позволит снизить пыление обрабатываемых поверхностей на 80% и общее пыление на 40%.
В течение 2007-2008 гг. на предприятиях проводились мероприятия, направленные на снижение выбросов в атмосферу: ревизия оборудования, чистка и ремонт воздуховодов аспирационных систем, проверка эффективности работы ПГУУ.
В связи с ростом производства планируется ввод в строй 2 и 3 очереди завода горячебрикетированного железа, 3 очереди фабрики окомкования, расширение карьера. В связи с этим будут увеличены площади пляжей хвостохрани-лища до 70га (в настоящее время 62га). Накопленный опыт свидетельствует, что использование на Лебединском ГОКе современных технологий обогащения руды (горячее брикетирование железа) позволило снизить валовый выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух на 15-20%, уменьшить риск возникновения болезней органов дыхания на 5-7 %.
Для уменьшения выбросов загрязняющих веществ на Стойленском ГОКе постоянно проводится ряд мероприятий, в том числе поливка забоев и дорог, содержание пляжей во влажном состоянии. Применение эмульсионных взрывчатых веществ (акватол) для взрывов приводит к снижению выбросов в атмосферу на 50 тонн.
В 2007г. проведена реконструкция газоочистных установок от слоевых холодильников, реконструкции систем приточно-вытяжной вентиляции участка дорожно-строительного управления. Ликвидирована котельная БСИ, от которой в атмосферный воздух поступало 59 тонн загрязняющих веществ.
На автотранспортных предприятиях постоянно осуществляется ремонт, регулировка и техническое обслуживание систем и агрегатов, влияющих на выброс вредных веществ.
Осуществляется контроль выхлопных газов на токсичность и запыленность. С целью снижения загрязнения окружающей среды свинцом используется неэтилированный бензин. Отдельные единицы автотранспорта переведены на газовое топливо.
При проектировании строительства Приоскольского ГОКа на основании рекомендаций специалистов Роспотребнадзора предусмотрено осуществить ряд мероприятий: проведение адресных медико-оздоровительных и профилактических мероприятий населению, которое вероятно будет находиться под воздействием периодического загрязнения атмосферы; проведение оценки риска для здоровья вследствие воздействия, приоритетных загрязнителей (пыль, диоксид азота, хром, формальдегид и др.), отселение из части населенного пункта (изымать приусадебные участки с сохранением жилых домов), в случае прохождения расчетной СЗЗ по территории домовладений. Проектом предусмотрено проведение санации территории с выносом захоронений, ликвидацией (консервацией) скотомогильников, свалок, тампонажем артезианских скважин, засыпкой колодцев, что особенно актуально на территории промплощадки проектируемого ПОГОКа.
Существующие поселения в границах 5-ти и 10-ти километровой зоны влияния проектируемого и действующих предприятий, а также свободные от застройки территории в их пределах не должны рассматриваться как перспективные для размещения отселяемых из СЗЗ.
Мероприятия по снижению негативного воздействия выбросов
С целью снижения вредного воздействия на атмосферу предусмотрен ряд мероприятий на различных объектах Приоскольского ГОКа: - применение герметизированного оборудования и очистка воздуха, удаленного аспирационными установками, для объектов, технологические процессы которых связаны с выделением пыли; - компоновочные решения, позволяющие максимально сократить количество узлов перегрузки материала; - увлажнение руды в процессе дробления и транспортировки, мокрая уборка производственных помещений; - по автотранспортному управлению: очистка дизтоплива от вредных примесей; регулировка топливной аппаратуры на специальном стенде; использование антидымных присадок, экологический контроль транспорта. Кроме того, производится орошение автодорог общего пользования, использование пологов при перевозке сыпучих грузов. - по хвостохранилищу: рекультивация (замыв суглинком) отсеков и дамб; посадка кустарников и многолетних трав на откосах; смачивание 50 % пылящих пляжей специальными пенами и эмульсиями.
