Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих подходов к обоснованию функционального зонирования территории населенных мест для обеспечения безопасности проживания населения 15
Глава 2. Методы исследования 37
Глава 3. Применение методологии оценки риска здоровью населения при функциональном зонировании территории перспективной жилой застройки на месте реорганизуемого промышленного предприятия нпо «пластик» 56
3.1. Характеристика исследуемой территории. Градостроительные основы развития реорганизуемой территории НПО «Пластик» 62
3.2. Оценка загрязнения исследуемой территории с применением методологии оценки риска здоровью населения от автотранспорта 67
3.3. Оценка загрязнения исследуемой территории с применением методологии оценки риска здоровью населения от стационарных источников 70
3.4. Прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха на перспективу 80
3.5. Анализ влияния дополнительных факторов на уровни концентраций химических веществ при моделировании выбросов автотранспорта 85
3.6. Функциональное зонирование территории перспективной застройки 91
Глава 4. Оценка безопасности проживания на основе применения методологии оценки риска здоровью населения, проживающего в зоне влияния выбросов предприятий промышленной зоны «Чагино- Капотня» в условиях сложившейся градостроительной ситуации (собственные исследования) 102
4.1. Моделирование рассеивания загрязнения атмосферного воздуха на территориях в зоне влияния промзоны Чагино-Капотня 127
4.2. Оценка безопасности проживания населения на территории, прилегающей к промзоне «Чагино-Капотня» на основе методологии оценки риска здоровью населения 137
Глава 5. Обоснование организации санитарно-защитнои зоны для обеспечения безопасных условий проживания населения 167
Глава 6. Обсуждение полученных результатов 174
Выводы 197
Литература 200
Приложения 225
- Анализ существующих подходов к обоснованию функционального зонирования территории населенных мест для обеспечения безопасности проживания населения
- Оценка загрязнения исследуемой территории с применением методологии оценки риска здоровью населения от автотранспорта
- Прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха на перспективу
- Оценка безопасности проживания населения на территории, прилегающей к промзоне «Чагино-Капотня» на основе методологии оценки риска здоровью населения
Введение к работе
Актуальность проблемы. Охрана здоровья населения, устранение влияния вредных и опасных факторов среды обитания на человека являются приоритетными задачами в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения (Онищенко Г.Г., 2009). В рамках решения этой задачи особое значение приобретает создание безопасных для здоровья условий проживания населения на территориях населенных мест.
Принятые в настоящее время Правительством Российской Федерации Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года, в том числе и на уровне субъектов Российской Федерации Стратегии социально-экономического развития, Социальная доктрина, в качестве целевых ориентиров первыми по важности определяют «высокие стандарты благосостояния человека» и «социальное благополучие и согласие», также различные Программы по обеспечению населения жильем, реконструкции жилой застройки, реорганизации производственных зон, привели к интенсивному строительству на территории различных городов Российской Федерации.
С введением в действие новых положений Градостроительного Кодекса на различных территориях Российской Федерации началась разработка различных видов градостроительной документации, в первую очередь, касающейся вопросов градостроительного нормирования.
Объектами градостроительного нормирования являются функционально-планировочные образования или функциональные зоны, к которым предъявляются определенные требования по их использованию: жилые районы и микрорайоны, группы, участки жилой застройки, общественные центры, зоны, участки общественной застройки, производственные (промышленные) зоны, участки производственной застройки, сеть учреждений и предприятий общественного обслуживания, коммунально-складские зоны, ландшафтно-рекреационные природные зоны, парки, сады, бульвары и скверы, территории улично-дорожной сети, транспортной и инженерной инфраструктуры, санитарно-защитные зоны.
Соблюдение принципов функционального зонирования является основой градостроительства на территориях различного уровня административного деления. Функциональные зоны, их размеры, принципы использования (застройки) должны определяться в рамках Генеральных планов развития территорий. При этом выделение функциональных зон происходит по принципу градостроительных и архитектурных требований: сложившаяся застройка, транспортная инфраструктура, архитектурные ансамбли и другие факторы. В настоящее время в соответствии с требованиями Urban development. Urban and rural planning and development (СП 42.13330.2011) территорию для развития городов необходимо выбирать с учетом возможности ее рационального функционального использования на основе сравнения вариантов архитектурно-планировочных решений, технико-экономических, санитарно-гигиенических показателей, топливно-энергетических, водных, территориальных ресурсов, состояния окружающей среды с учетом прогноза изменения на перспективу природных и других условий, при этом необходимо учитывать состояние окружающей среды и ее влияния на условия жизни и здоровья населения,
В рамках разработки проектов Генеральных планов городов следует предусматривать улучшение экологического и санитарно-гигиенического состояния окружающей среды поселений и прилегающих к ним территорий.
Перечень задач, решаемых в генеральном плане города, свидетельствует о большом гигиеническом значении этого важного градостроительного документа. Планировка населенных мест охватывает сложный комплекс проблем, являющихся теорией и практикой градостроительства. К ним относятся общественно-экономические, строительно-инженерные, архитектурно-художественные и санитарно-гигиенические проблемы.
Особое внимание при разработке проектной документации на всех стадиях градостроительного проектирования должно быть уделено оценке состояния и прогнозу изменения качества атмосферного воздуха в результате реализации проектных решений путем расчетов уровней загрязнения атмосферы от совокупности всех видов источников загрязнения с учетом рельефа, планировочной организации и микроклиматических условий территории, включая аэрационный режим.
Для производственных зон, а также для отдельно расположенных объектов, имеющих источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, следует предусматривать организацию санитарно-защитных зон в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Новая редакция» и другими нормативными актами.
В соответствии со сложившейся практикой, важнейшим элементом функционального зонирования является выделение и обоснование санитарно-защитных зон (СЗЗ) вокруг предприятий и иных стационарных объектов, являющихся источниками загрязнения окружающей среды.
К сожалению, при функциональном зонировании территории единственным критерием безопасности для здоровья населения сегодня является обеспечение снижения уровня воздействия по всем факторам за пределами санитарно-защитной зоны до требуемых гигиенических нормативов, в качестве которых используются максимальные разовые ПДК. Согласно ОНД-86 рассчитывается верхний 98–99% квантиль функции распределения максимальных концентраций за 20–30-минутный период осреднения. Поэтому их нельзя использовать для оценки экспозиции за счет концентраций при длительном воздействии, в частности среднегодовых, без которых невозможна оценка риска развития хронических эффектов, в том числе отдаленных последствий.
Включение в «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Новая редакция» показателей приемлемого риска в качестве критерия установления достаточности размера СЗЗ с позиций обеспечения безопасности для здоровья населения явилось важным шагом на пути оценки реальной опасности выбросов предприятия или комплекса предприятий и, следовательно, научной обоснованности конфигурации СЗЗ.
Вместе с тем, оптимальное определение функциональных зон с учетом требований по их использованию должно базироваться на четких количественных критериях приемлемости риска не только на границе и за пределами санитарно-защитной зоны, но и на всей территории административного деления и, в первую очередь, в зоне жилой застройки. При этом обязательным является обоснование уровней приемлемого риска и на территориях общественной застройки, зоны общественного обслуживания, а также на территории улично-дорожной сети, транспортной и инженерной инфраструктуры.
Использование количественных критериев оценки риска здоровью населения позволит с гораздо большей степенью надежности обосновать возможность использования той или иной территории под конкретные цели и, в первую очередь, с целью выбора территории для жилой застройки и особенно детских дошкольных учреждений, школ, больниц и т.д.
Следовательно, для определения возможностей использования территорий под конкретные цели необходимо проведение специальных исследований по оценке риска здоровью с учетом всесторонней оценки пространственно-временного распространения уровней загрязнения на основе определения разовых, среднесуточных и среднегодовых концентраций.
Перечисленный круг нерешенных вопросов обусловил цель и задачи настоящей работы, которая обобщает результаты многолетних исследований в рамках различных проектов, проведенных на территории г. Москвы.
Рассматриваемая нами проблема имеет недостаточную степень проработанности. Количество работ по проблемам гигиенического обоснования размещения жилой застройки в последние годы растет в связи с масштабными национальными программами по обеспечению населения комфортным жильем, оздоровлению нации и международными инициативами в продвижении принципов оценки риска. Тем не менее проблема использования принципов оценки риска в документах территориального планирования и планировки территории в целом разработана неполно из-за многоаспектности концепции функционального зонирования с использованием оценки риска здоровью населения.
В отечественной и зарубежной литературе практически отсутствуют разработки механизма оценки риска здоровью населения при осуществлении функционального зонирования территории в рамках разработки документации по планировке и застройки территории, недостаточно внимания уделено принципам государственной градостроительной политики.
Цель исследования. Формирование механизма функционального зонирования территории населенных мест на основе использования методологии анализа риска здоровью населения.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
1. Провести критический анализ существующих подходов к выделению функциональных зон с учетом обеспечения безопасности для здоровья населения.
2. Выполнить моделирование рассеяния атмосферных загрязнений от стационарных и мобильных источников выбросов с целью установления пространственно-временного распределения концентраций вредных веществ на территории функционально-планировочных образований.
3. Определить количественные уровни острого и хронического риска и их пространственное распределение на исследуемой территории.
4. Разработать критерии приемлемости риска с учетом профилей экспозиции для обоснования выделения функциональных зон, обеспечивающих безопасность здоровью населения.
5. Провести функциональное зонирование существующей и реконструируемой территории для оптимального выбора расположения жилой застройки, зон общественного обслуживания и размера СЗЗ с учетом обоснованных показателей степени риска здоровью населения.
6. Обосновать оптимальные управленческие решения по снижению риска для здоровья населения при реализации градостроительных проектов.
Научная новизна исследований заключается в решении крупной научной проблемы, обеспечивающей приращение научных знаний в области оценки риска здоровью населения и механизма ее применения при функциональном зонировании территории в территориальном планировании и планировке населенных мест. Разработана новая система функционального зонирования, базирующаяся на установленных показателях приемлемого риска, что дает возможность оптимизировать процесс упорядочения территории населенных мест для использования в различных целях с учетом обеспечения безопасности здоровью населения.
Полученное в картографическом виде пространственное распределение уровней риска здоровью позволило определить, что при сложившейся ситуации с жилой застройкой в окружении производственных зон и промышленных объектов единственно возможным путем обеспечения безопасности здоровью населения является снижение выбросов предприятиями до достижения уровней приемлемого риска как острых, так и хронических эффектов в жилых зонах.
Математическое моделирование распределения уровней экспозиции и рисков позволило научно обосновать выделение функциональных зон в перспективе, в том числе на реорганизуемых промышленных территориях, для использования в конкретных целях, особенно для жилой застройки.
Доказано, что при выделении функциональных зон в перспективе для жилой застройки обязательным является учет выбросов автотранспорта в формировании риска здоровью. При этом установлено, что вдоль магистралей с интенсивным движением жилая зона должна находиться не ближе, чем 300 метров от магистрали, а вблизи нее территория может использоваться для объектов обслуживания и зданий административного назначения, и с целью снижения экспозиции целесообразна высотная застройка первого и второго эшелонов зданий.
Установление долевого вклада в уровни суммарных рисков от различных источников выбросов позволило в каждом конкретном случае выявить ведущие факторы риска на различных территориях и рекомендовать наиболее эффективные меры по снижению выбросов с целью расширения функциональных зон для жилой застройки и сокращения санитарно-защитных зон, что имеет первостепенное значение при дефиците территорий для строительства, особенно в условиях такого мегаполиса, как Москва.
В целом, на основании результатов проведенной работы разработаны оптимальные управленческие решения по снижению риска для здоровья при реализации градостроительных проектов, что дало возможность осуществлять функциональное зонирование территории с позиций обеспечения безопасности здоровью населения.
Теоретическая значимость работы заключается в обосновании новой системы градостроительного нормирования, базирующейся на использовании показателей приемлемости риска, что имеет первостепенное значение для оптимального использования и функционального зонирования территорий населенных мест при разработке градостроительной документации их развития, что в значительной степени повышает безопасность проживания населения с учетом сохранения их здоровья.
Практическая значимость работы заключается в разработке и внедрении в практику научно обоснованных показателей риска здоровью при функциональном зонировании территории населенных мест в процессе подготовки градостроительной документации различного уровня.
Использование количественных критериев оценки риска здоровью населения позволяет с гораздо большей степенью надежности обосновать возможность использования той или иной территории под конкретные цели.
Применение новой системы градостроительного нормирования, действительно направленной на обеспечение безопасности здоровью населения, позволяет не только оценить эффективность принятой границы санитарно-защитной зоны промышленных объектов и промышленных зон, а в целом эффективность принимаемых управленческих решений по снижению выбросов загрязняющих веществ, но и предложить гибкий механизм взаимосвязанного упорядочения территорий при проведении функционального зонирования.
Результаты работы могут способствовать координации деятельности органов госсанэпидслужбы города и административных округов, а также других ведомств и организаций при решении комплекса проблем, относящихся к теории и практике градостроительства.
Разработанные в работе подходы могут быть использованы при подготовке ежегодных докладов в органы исполнительной власти о состоянии здоровья и санитарно-эпидемиологического благополучия населения как на уровне города, так и на уровне административных округов, с соответствующими предложениями по улучшению санитарно-эпидемиологической обстановки на отдельных территориях;
Наряду с этим, полученные результаты могут быть применены при разработке, принятии и реализации местных и региональных целевых программ обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, а также научных и научно-практических программ в данной области.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Разработка количественных критериев риска здоровью населения как основа для оценки функциональных зон в сложившейся жилой застройке и на реорганизуемых промышленных территориях на примере двух территорий города Москвы: НПО «Пластик» и «Чагино-Капотня».
2. Методы математического моделирования рассеяния выбросов с целью оценки пространственного распределения уровней экспозиции и рисков, позволяющие оптимизировать процесс упорядочения территории населенных мест для использования в различных целях с учетом обеспечения безопасности здоровью населения.
3. Новая система градостроительного нормирования, базирующаяся на использовании показателей приемлемости риска, с целью обоснования оптимального использования и функционального зонирования территорий населенных мест при разработке градостроительной документации.
4. Применение предлагаемой концепции для разработки оптимальных управленческих решений по снижению риска для здоровья населения при реализации градостроительных проектов.
Внедрение результатов исследований. Материалы диссертации использованы при подготовке следующих документов:
– Санитарных правил и нормативов СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 (новая редакция) «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и других объектов»;
– разработке проекта планировки реорганизуемой территории завода НПО «Пластик» Институтом Генерального плана города Москвы;
– установлении и обосновании эффективности санитарно-защитной зоны промышленной зоны в городе Москве «Чагино-Капотня», аэропортов Шереметьево, Внуково;
– разработке Генерального плана развития города Москвы на период 2025 года и проекта застройки и землепользования города Тюмени;
– временных методических рекомендаций по применению требований СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов». Новая редакция;
– методических рекомендаций «Организация и осуществление государственного санитарно-эпидемиологического надзора», подготовленных на базе ММА им. И.М. Сеченова в 2007 г.
Материалы исследований используются в учебном процессе по гигиеническим дисциплинам и организации здравоохранения в Московском Государственном медицинском стоматологическом университете, ГОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздравсоцразвития России.
Личный вклад автора. При планировании, организации и проведении исследований по всем разделам работы, формировании цели и задач исследования доля личного участия автора составила более 80%. Анализ фактического материала и обобщение результатов полностью проведены автором работы.
Публикации. По материалам исследования опубликовано 49 работ, из них 10 статей – в изданиях, рекомендуемых ВАК.
Апробация работы состоялась на межкафедральной научной конференции совместного заседания кафедры общей гигиены, кафедры общественного здоровья и здравоохранения ГОУ ВПО Московский государственный медико-стоматологический университет Минздравсоцразвития России и кафедры коммунальной гигиены ГОУ ДПО Российской медицинской академии последипломного образования (15.06.2011 г.).
Материалы диссертации докладывались на: ХI Международном симпозиуме в Испании (2002 г.); научно-практической конференции «Обеспечение санитарно-эпидемиологической безопасности населения в градостроительных решениях: проблемы, достижения, перспективы» (Москва, 2006 г.); 10-м съезде гигиенистов и санитарных врачей (Москва, 2007 г.); семинарах по определению границ и организации санитарно-защитных зон ИПК «Интеграл» (Санкт-Петербург, 2008, 2010 гг.); совещании специалистов Управлений Роспотребнадзора и ФГУЗ по Центральному федеральному округу (Москва, 2008 г.); Всероссийском совещании о санитарно-эпидемиологическом благополучии на объектах транспорта и транспортной инфраструктуры (Москва; 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием по гигиене детей и подростков (Москва, 2009 г.); 38-й Международной конференции «Аэропорт и окружающая среда» (Москва, 2010 г.); на межведомственной научно-практической конференции Росавиации, Роспотребнадзора, Минприроды, Минэнерго «Экология и энергосбережение в гражданской авиации» (Москва, 2011 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 250 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, выводов, списка литературы и приложений. Работа иллюстрирована 50 рисунками, фактический материал представлен в 6 таблицах. Список литературы включает 150 отечественных и 90 зарубежных источников.
Анализ существующих подходов к обоснованию функционального зонирования территории населенных мест для обеспечения безопасности проживания населения
Охрана здоровья населения, устранение влияния вредных и опасных факторов среды обитания на человека являются приоритетными задачами в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения (Г.Г. Онищенко, 2009). Для решения-этой задачи необходимо создать для человека благоприятные условия- проживания в жилых зонах, за пределами зоны влияния производственных объектов.
Функциональные зоны - это территории, к которым предъявляются определенные требования по их использованию: жилая, производственная (промышленная), коммунально-складская, санитарно-защитная, ландшафтно-рекреационная. Основой градостроительства на территориях различного уровня административного деления является соблюдение принципов функционального зонирования. Это положение в последние годы принимает особое значение. И причиной того является факт, отсутствия Генеральных планов развития большинства территорий, где определяются функциональные зоны, их размеры, принципы использования (застройки), в то время как старые Генеральные планы или по времени закончили свое существование, или по сути они уже не соответствуют основным направлениям развития той территории, для которой они были разработаны. Выделение функциональных зон происходит по принципу градостроительных, архитектурных требований: сложившаяся застройка, транспортная инфраструктура, архитектурные ансамбли и другие факторы, которые, конечно же, имеют значение для обеспечения благоприятных условий проживания, но не всегда обеспечивают безопасность здоровью проживающего населения. При разработке Генерального плана города Москвы в большей мере, чем на других территориях Российской Федерации было достаточно квалифицированно выполнено обоснование функционального зонирования территории, при этом применялся принцип экологического зонирования на основе комплексной оценки территории по факторам окружающей, среды (Ильина И.Н., Чистякова С.Б;, МасловЬГ.В;, 2006
При этом оценка территории проводилась по комплексному показателю состояния загрязнения атмосферного - воздуха, интегральному показателю потенциала загрязнения-атмосферы, показателю загрязнения почв; шумовому загрязнению ИІ другим факторам с определением коэффициента экологической. напряженности. Условия проживания, населения? оценивались..по плотности выбросов в атмосферный; воздух, состоянию акустической среды, степени загрязненности почвенного покрова(Ивашкина И.В., 2009).
Как следует из этого, оценка состояния здоровья населения не учитывалась и не могла быть оценена по тем характеристикам, которые были приняты за основу функционального зонирования, втом числе и территорий существующей и перспективной жилой застройки.
В этой связи часто объекты риска-жилые районы, со школами, детскими садами, лечебными учреждениями и другими объектами нормирования, размещены на не пригодных для этих целей территориях.
Одной из важнейших гигиенических проблем; современного градостроительства является рациональное функциональное зонирование урбанизированных территорий, особенно предполагаемых под жилое назначение.
Строительство жилья, реконструкция жилой застройки, реорганизация промышленных зон должны осуществляться по генеральным планам, проектам планировки и застройки, которые разрабатываются проектными организациями с участием специалистов различных профилей: архитекторов, экономистов, социологов, гигиенистов, инженеров, геологов, климатологов и др. (Акулов К.И., Буштуева К.А., Гончарук Е.И. и др., 1986). Задачи генерального плана— уточнение перспектив развития экономической базы и роста численности населения, комплексное взаимоувязанное решение всех функциональных элементов, инженерного оборудования и благоустройства, охраны и улучшения окружающей среды, определение планировочной структуры и взаимного размещения? жилых, промышленных и других территорий; а также границ} санитарно-защитных зощ разработка основных решений организации улично-дорожной сети и транспортного обслуживания, озеленения и обводнения территории:
Перечень задач, решаемых в генеральном плане города, свидетельствует о большом, гигиеническом значении этого важного градостроительного документа. Планировка населенных мест охватывает сложный комплекс проблем являющихся теорией ишрактикой-градостроительства; К ним относятся общественно-экономические, строительно-инженерные архитектурно-художественные и санитарно-гигиенические проблемы.
Важным-элементом такого зонирования является выделение и обоснование санитарно-защитных зон:(G33) вокруг предприятий и. иных стационарных объектов, являющихся; источниками: загрязнения! окружающей среды (ЩербоА.П.,. Киселев; А:Вг, . Россоловский А.П., 2007, ЄанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03, 2003); т.к. санитарно-защитные зоны занимают значи-тельные территории и в настоящее время идет процесс интенсивного приближения; прежде всего жилой застройки к промышленным: зонам, производственным объектам.
Традиционно ширина СЗЗ устанавливается на основе санитарной классификации предприятий, расчетов ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха (ОНД-86, 1987) и уровней физических воздействий, а для действующих предприятий учитываются и натурные исследования.
В СЗЗ не допускается проживание людей и,размещение дачных и садово-огородных участков, предприятий пищевой промышленности и по производству лекарств, продовольственных складов, комплексов водопроводных сооружений для подготовки и хранения питьевой воды, спортивных соору-/ жений, парков, детских, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений (Парахонский Э.В., 2006).
Однако результатом отсутствия планирования на перспективу развития территорий для проектируемой и реконструируемой застройки может явиться и часто встречается на практике возможное нарушение вышеперечисленных требований.
Вместе с тем, определение границы достижения нормативного качества окружающей среды вокруг источника загрязнения часто носит весьма приблизительный, ориентировочный характер (Киселев А.В., Куценко Г.И., Щербо А.П., 2001). Это часто приводит к тому, что в границы санитарно-защитной зоны попадает жилая застройка, жилая территория по качеству факторов среды обитания не соответствует требованиям санитарно-эпидемиологических норм и правил и как результат- проживание людей в зоне повышенного риска для их здоровья.
Оценка загрязнения исследуемой территории с применением методологии оценки риска здоровью населения от автотранспорта
Территория реорганизуемой производственной-зоны с НПО «Пластик» расположена в окружении автотранспортных магистралей: третьего транспортного кольца и Бережковской набережной, с интенсивным движением автотранспорта. Для оценки вклада в загрязнение данной территории выбросов автотранспорта Бережковской набережной и третьего транспортного кольца, были выполнены исследования, позволяющие определить степень влияния выбросов автотранспорта. Эти исследования были выполнены совместно с НИиПИ Генплана и со специалистами НИИ автомобильного транспорта.
Единственно приемлемым способом определения доли вклада выбросов автотранспорта в суммарном загрязнении воздуха является метод математического моделирования рассеивания атмосферных загрязнителей. Используя этот метод, был полностью идентифицирован путь воздействия от источника выбросов (автотранспорта) до рецепторных точек, определенных на исследуемой территории. Эта оценка включала: данные о расположений-источников выбросов загрязняющих веществ (основных магистралей, в первую очередь 3-е транспортное кольцо), об объемах их эмиссий; анализ распространения загрязнителей с помощью моделирования рассеивания в транспортирующей среде (атмосферном воздухе) от источника эмиссий до точек воздействия; определение концентраций в точках воздействия. Были оценены выбросы 23 ведущих загрязнителей, содержащихся в отработавших газах автотранспорта.
Расчет выбросов оксида углерода (СО), диоксида азота (N02), сажевых частиц, диоксида серы (S02), суммы углеводородов (СН) автотранспортными потоками выполнялся по утвержденной Минприроды РФ и Минтрансом РФ методике.
Выбросы бензола, формальдегида, бенз(а)пирена и диоксинов/фуранов при движении автотраснпортных средств, так же как и выбросы тяжелых металлов (Cd, Си, Ni, Se и Zn), для различных категорий автотранспортных средств рассчитывались, исходя из рекомендаций, изложенных в методике Европейского Сообщества COPERT П. По этой же методике оценивались пробеговые выбросы большой группы органических веществ: стирола, акролеина, толуола, ксилола, ацетальдегида, 1,3-бутадиена и паров бензина.
Особый интерес представлял расчет выбросов от автотранспорта аналогичных веществ, которые содержатся и в выбросах предприятий, остающихся в перспективе, что имеет важное значение для прогнозируемого сум 69 марного уровня загрязнения атмосферного воздуха на территории будущей жилой застройки.
При расчетах выбросов вредных веществ рассматривались 5 групп автотранспортных средств, участвующих в движении: легковые автомобили с выделением доли иномарок; грузовые дизельные; грузовые бензиновые с учетом доли малотоннажных автомобилей; автобусы бензиновые и дизельные.
Учитывались скоростные характеристики транспортных потоков (3 диапазона скорости движения: 45 км/ч, 45-60 км/ч, 60 км/ч) и задержки транспорта на светофорных объектах. Предварительные исследования по идентификации маршрутов воздействия загрязняющих веществ показали, что выбросы автотранспорта являются главным фактором загрязнения атмосферного воздуха на рассматриваемой территории. При этом.необходимо.было учесть, что автотранспорт представляется одним из наиболее сложных для моделирования источников выброса загрязнителей. Это связано со следующими обстоятельствами: значительная неопределенность выброса в г/км на один автомобиль, ввиду его зависимости, от структурного состава и состояния автопарка, режима движения (средней скорости, наличия пробок), времени суток и года. неточечный и приземный характер источников выброса - соответственно, повышенная- роль вертикальной структуры шлейфа в определении приземных концентраций; корреляция величины выброса с метеоусловиями за счет суточной и сезонной динамики; значительное влияние прилегающих к автомагистралям зданий на пространственную структуру загрязнения; зависимость концентраций одного из ведущих загрязнителей — диоксида азота - от эффективности его генерации в ходе озон-лимитирующего преобразования оксидов азота в зоне влияния автомагистралей. Первоначально влияние этих факторов изучалось в компьютерных моделированиях с упрощенной моделью автомагистрали. На основании этого определялись степень и характер влияния этих факторов на концентрации- загрязнителей, необходимость и способ их учета, неопределенность значений расчетных концентраций из-за воздействия этих факторов.
В дальнейшем с учетом проведенного анализа проводилось моделирование рассеяния от выбросов автотранспорта для реальной территории с учетом и без учета указанных факторов. Формировался массив модифицирующих коэффициентов для каждого загрязнителя, расчетной клетки и момента времени, отражающих влияние данного фактора, взятого отдельно, на уровень концентраций. Затем на основе базового варианта расчета, в котором ни один из указанных факторов не был учтен, после умножения на указанные корректирующие коэффициенты для каждого фактора, был получен итоговый вариант расчетных концентраций, с учетом влияния на их уровень всех факторов в совокупности. При этом, разумеется, предполагалось независимое влияние факторов, что создавало дополнительную степень неопределенности.
Прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха на перспективу
Особое внимание при расчете загрязнения атмосферного воздуха на перспективу после вывода с территории НПО «Пластик» необходимо было уделить ТЭЦ-12, так как при идентификации опасности было установлено, что данный объект является ведущим по валовому количеству суммарных выбросов, которые составляют 6681,2 тонн в год. Однако хорошо известно, что вблизи высоких труб (в данном случае на расстоянии до 1 км от труб ТЭЦ-12 высотой 180 м) концентрации загрязнителей пренебрежимо малы. Расчет концентраций диоксида серы на исследуемой территории, как загрязнителя от ТЭЦ-12 с максимальным выбросом, подтверждает это правило (рис. 3.4.1).
Как следует из данных, представленных на рисунке 3.4.1, расчетные среднегодовые концентрации диоксида серы на всей рассматриваемой территории значительно ниже нормативных уровней. Еще более низкие концентрации определены для других загрязнителей, содержащихся в выбросах ТЭЦ-12. Поэтому было принято не целесообразным учитывать вклад в за 81 грязнение атмосферного воздуха выбросов ТЭЦ-12 при последующей оценке экспозиции и риска.
Более того, в предыдущей работе «Анализ влияния ТЭЦ Москвы на концентрации загрязнителей и риск для здоровья по районам города», выполненной в 2002 г. (Новиков СМ., Балтер Б.М. и др., 2001), было показано, что максимальный уровень загрязнения, создаваемого ТЭЦ-12, находится на расстоянии 5-10 км от нее (рис. 3.4.2).
Рис. 3.4.2. Среднегодовые концентрации диоксида серы, обусловленные выбросами ТЭЦ-12 за пределами расчетной территории. Максимум - красный цвет соответствует 0,0002 мг/м3. На рис. 3.4.2. дана наглядная иллюстрация пространственного распространения загрязнения от выбросов ТЭЦ-12, из которой следует, что даже в точках с пиковыми значениями среднегодовых концентраций диоксида серы от выбросов ТЭЦ, их значения на порядки ниже, чем ПДК, равная 0,05 мг/м .
В скрининговых исследованиях было установлено, что большинство приоритетных загрязнителей, обусловливающих высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха при существующей ситуации, содержатся в выбросах только НПО «Пластик» и поэтому они должны будут отсутствовать в результате вывода указанного предприятия с рассматриваемой территории в перспективе. Приоритетные загрязнители от выбросов предприятий, остающихся на перспективу, в отношении которых необходимо было рассчитать уровни концентраций, представлены в таблицах 3.4.1 и 3.4.2.
При расчете суммарных максимальных разовых концентраций от всех источников необходимо было учитывать, что суммарная концентрация не всегда равна сумме ее значений от отдельных источников. Это связано с тем, что сумма временных максимумов по группам источников не равна временному максимуму от суммы по источникам. Как следует из таблиц 3.4.1 и 3.4.2, после вывода с рассматриваемой тер- . ритории НПО «Пластик» ведущим источником загрязнения атмосферного воздуха на территории перспективной жилой застройки остается только автотранспорт. При расчете экспозиции от выбросов автотранспорта, кроме диоксида азота, оксида углерода, диоксида серы и бензола, необходимо было учесть и ряд других приоритетных загрязнителей, содержащихся только в отработавших газах автотранспорта и отсутствующих в выбросах остающихся на перспективу объектах, к числу которых относятся: свинец, формальдегид, акролеин и 1,3-бутадиен.
Таким образом, полный базовый расчет уровней экспозиции в перспективе на всей предполагаемой территории жилой застройки включал раздельный расчет концентраций приоритетных атмосферных загрязнителей от двух групп источников: 1) остающихся после вывода с территории НПО «Пластик» объектов (исключая ТЭЦ-12, вследствие ничтожного вклада ее выбросов в формирование уровней загрязнения); 2) автотранспорта. В дальнейшем эти концентрации суммировались во всех клетках (рецепторных точках воздействия) территории исследования. Такой подход позволял оценить пространственное и временное распределение концентраций атмосферных загрязнителей и сравнить относительные вклады автотранспорта и стационарных источников в суммарный уровень загрязнения атмосферного воздуха в любой точке рассматриваемой территории. Временной интервал для определения максимальных концентраций был принят равным 1 часу, что в большей степени соответствовало шагу дискретизации проведенных расчетов и режиму получения метеоданных (3 часа).
Первоначально при базовом расчете концентраций химических загрязнений атмосферы не учитывалось влияние: экранирующего эффекта застройки территории для выбросов автотранспорта; эффекта озон-лимитирующего преобразования оксида азота в диоксид; высоты точки экспозиции, а также суточной, сезонной и годовой динамики выброса. Расчеты рассеяния от выбросов автотранспорта имитировались цепочкой объемных источников.
Свинец 0,0003 0,0003 0,0019 - 0,0019 0,0005 Зеленым цветом выделены значения суммарной концентрации, составляющие более 0,5 референтного уровня, желтым - превышающие референтный уровень, красным - превышающие референтный уровень более, чем в 2 раза. Представленные в табл. 3.4.3 данные позволяют ориентировочно оценить степень воздействия каждого загрязнителя и группы источников для случаев, когда шлейф загрязнения достаточно велик и покрывает значительную часть территории. При этом очевидно, что прогнозируемое загрязнение атмосферного воздуха практически полностью обусловлено выбросами автотранспорта. Для более точного анализа пространственного распространения загрязнения они представляются в виде карт, отражающих уровень концентраций исследуемых веществ в каждой рецепторной точке с цветовым отображением уровней загрязнений.
Оценка безопасности проживания населения на территории, прилегающей к промзоне «Чагино-Капотня» на основе методологии оценки риска здоровью населения
Для оценки безопасности для здоровья населения на прилегающих к промзоне «Чагино-Капотня» территориях были выполнены исследования по оценке риска здоровью населения.
Результаты детальных расчетов канцерогенных и не канцерогенных рисков для каждой клетки исследуемой территории представлены в таблицах и в графическом виде. На основании такого представления материала при необходимости существует возможность получить характеристику риска для населения, проживающего в любой точке (в данных исследованиях в клетке размером 320x320 м) исследуемой территории, находящейся в зоне влияния выбросов промзоны. «Чагино-Капотня». Для достижения цели настоящего исследования-такая детализациям требовалась, поэтому для более агрегированной характеристики проводился расчет различных видов риска для здоровья населения, проживающего на территориях зон муниципальных районов. Риск определялся наюснове средней концентрации (среднегодовой или максимальной почасовой) для этой-зоны, рассчитываемой из всех концентраций, попадающих в зону клеток.
Канцерогенный риск рассчитан только по четырем канцерогенным веществам - бензолу, саже, шестивалентному хрому и ацетальдегиду, так как по остальным выявленным канцерогенам он оказался ниже 1,0 х Е-9. Индивидуальный канцерогенный риск в течение всей жизни для каждого из этих веществ и их сумме приведен в табл. 4.2.1.
В результате анализа данных таблицы 4.2.1 можно прийти к заключению, что канцерогенный риск на исследуемой территории полностью обусловлен воздействием бензола, содержащегося в выбросах МНПЗ, так как вклад его в суммарный риск составляет практически 100%. В 2003г. уровни индивидуального канцерогенного риска во всех зонах муниципальных рай онов, где проживает население, находятся в диапазоне от 1,ЗЕ-5 (Братеево среднее) до 8,6Е-5 (Капотня), что соответствует низкому или приемлемому уровню риска. Только в зонах Марьино пустырь и Агрофирма Белая дача выявлено незначительное превышение этого уровня: соответственно 1,ЗЕ-4 и 1,2Е-4. Однако по прогнозу к 2007 г. и в этих зонах будет достигнут приемлемый уровень канцерогенного риска
Как следует из данных, приведенных в табл. 4.2.4, в некоторых зонах муниципальных районов установлен риск развития заболеваний органов дыхания для проживающего населения, так как коэффициент опасности превышает 1. Среди этих зон следует отметить такие, как Капотня (Н1=3,1); Чагино (Н1=2,3); Марьино восточное (Ш=1,6). Наряду с этими микрорайонами, превышение нормативного уровня индекса опасности (3,0) отмечается также 143 в следующих зонах: Марьино пустырь (Н1=4,6); Агрофирма Белая дача, (Н1=3,7). Основной вклад в суммарный индекс опасности (не менее 80%) на всех территориях с повышенным риском вносит сероводород. По остальным эффектам риск развития заболеваний в среднем по зоне отсутствует на всей исследуемой территории, так как индекс опасности меньше 1. Анализ пространственного распространения зон хронического риска развития заболеваний органов дыхания у населения показывает, что в настоящее время на многих территориях большинства исследуемых районов. наблюдается превышение индекса опасности выше 1, кроме того, в ряде клеток получены значения индекса опасности больше 1 в отношении риска хронических эффектов для ЦНС и печени (табл. 4.2.5). Таблица 4.2.5. Характеристика распространения риска хронических эффектов на исследуемой территории в 2003 г. Район Общаятерритория(га) Территория сповышеннымриском для ОД(га) Территория сповышеннымриском для ЦНС(га) Территория с повышенным риском для заболеваний печени (га) Капотня 170 170(100%) 10(5,9%) Новорязанское шоссе 150 50 (33,3%) - Река-юг 120 80 (66,7%) - Река-запад 250 170 (68%) 30(12%) Городня 180 10(5,6%) - Братеево Ближнее 80 10(12,5%) - Братеево среднее 70 - - Братеево дальнее 80 - - Марьино пустырь 70 70 (100%) 20 (28,6%) Марьино восток 170 160(94,1%) - 144 Продолжение таблицы 4.2. 1 2 3 4 5 Марьино запад 210 30 (14,3%) - Марьино север 80 10 (12,5%) - Люблино промзона 340 270 (79,4%) - Люблино ближнее 130 50 (38,5%) - Люблино дальнее 180 10 (5,6%) - Кузьминки 20 - - Кузьминский парк север 210 10 (4,8%) - Кузьминский парк юг 280 210 (75%) - Чагино 60 60(100%) - 10(16,7%) Агрофирма 100 100(100%) - 10(10%) В сумме по территории 2950 100% 1470 49,8% 60 2,0% 20 0,7% После снижения выбросов к 2007 г. незначительный дополнительный риск развития заболеваний органов дыхания остается в среднем по зонам: Марьино пустырь, Агрофирма Белая дача, Капотня и Чагино- Н1= 1,2—1,6. При этом этот риск отмечается и в отдельных точках практически только тех же зон, для которых он установлен в среднем, хотя ареал его распространения значительно снизился по сравнению с 2003 г. В остальных зонах не обнаружено превышения нормативного уровня индекса опасности по всем изученным не канцерогенным эффектам ни в одной точке исследуемой территории, за исключением микрорайонов Река - запад, Люблино промзона, Кузьминский парк юг (табл. 4.2.6).
![Антропогенные риски здоровью населения малого промышленного города [Электронный ресурс]](/i/i/4413/178959.png "Антропогенные риски здоровью населения малого промышленного города [Электронный ресурс] Васильев Александр Александрович")
