Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные научные подходы к изучению влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья населения (обзор данных научной литературы)
1.1. Отечественные и зарубежные подходы нормирования воздействий неблагоприятных факторов окружающей среды на организм человека и оценки риска нарушения его здоровья
1.2. Обзор материалов исследований по изучению воздействия факторов шинного и резинотехнического производств на состояние здоровья вблизи проживающего населения
ГЛАВА 2. Объем, объекты и методы исследований
ГЛАВА 3. Гигиеническая оценка риска для здоровья населения, обусловленного влиянием выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при производстве шин
3.1. Общая характеристика производства, технология и источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух
3.2. Инвентаризация и оценка выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, идентификация опасности для оценки риска здоровью населения
3.3. Оценка риска для здоровья населения, обусловленного выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников производства шин
3.3.1. Оценка экспозиции 65
3.3.2. Оценка канцерогенного риска для здоровья населения
3.3.3. Оценка неканцерогенного риска для здоровья населения
ГЛАВА 4. Оценка причинно-следственных связей уровня аэротехногенной нагрузки и заболеваемости различных возрастных групп населения в районе расположения шинного комплекса
4.1. Санитарно-гигиеническая характеристика территории г. Воронежа по данным социально-гигиенического мониторинга
4.2. Оценка причинно-следственных связей между уровнем аэротехногенной нагрузки и заболеваемостью населения, проживающего в районе расположения производства шин
ГЛАВА 5. Система мероприятий по снижению риска для здоровья населения, проживающего в зоне воздействия неблагоприятных факторов производства шин
Резюме 111
Обсуждение результатов работы
- Обзор материалов исследований по изучению воздействия факторов шинного и резинотехнического производств на состояние здоровья вблизи проживающего населения
- Инвентаризация и оценка выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, идентификация опасности для оценки риска здоровью населения
- Оценка риска для здоровья населения, обусловленного выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников производства шин
- Оценка причинно-следственных связей между уровнем аэротехногенной нагрузки и заболеваемостью населения, проживающего в районе расположения производства шин
Обзор материалов исследований по изучению воздействия факторов шинного и резинотехнического производств на состояние здоровья вблизи проживающего населения
В системе эколого-гигиенического нормирования воздействия неблагоприятных факторов среды обитания на человека в России используются понятия ПДК, ПДВ, ЛД5о, ПДУ и другие. Аналогичный подход к нормированию воздействия опасных для здоровья человека факторов существует и за рубежом (ЕРА (а-е series), 1987-1996). Так, в США используются пороговые дозы вредных эффектов (LOAEL или NOAEL), разработаны количественные характеристики канцерогенного и неканцерогенного рисков здоровью [21, 221, 227, 230].
Оценка неканцерогенных, т.е. общетоксических рисков основана на убеждении в пороговом действии большинства неканцерогенов. На этом положении основан российский гигиенический стандарт - предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязнителя. За рубежом, в частности в США, аналогично устанавливают референтные (безопасные) концентрации RfC, а пороговые дозы олицетворяет референтная доза (RfD) [133, 221]. Несмотря на то, что по современным научным данным признается безпороговое действие канцерогенов, в отечественной системе гигиенического нормирования для них установлены ПДК. В этой связи, ряд авторов говорит, что на таком уровне воздействия канцерогенный риск должен быть приемлемым [21, 69, 127].
Еще одним важным моментом является то, что при эколого-гигиеническом нормировании и оценке риска для здоровья населения многими авторами подчеркивается возможность поступления токсичных веществ одновременно несколькими путями из нескольких объектов среды обитания, для чего используются показатели суммарной и допустимой дозы [29,36].
При этом важным является учет распределения вещества на пути из среды обитания в организм человека, для чего предложена классификация доз по принципу: экспозиция - потенциальная доза — поступившая доза — внутренняя (поглощенная) доза - биоэффективная доза (доза, достигшая целевого органа) [158].
Современный этап исследования причинно-следственных связей в системе "окружающая среда - здоровье населения" характеризуется переходом от традиционной гигиенической регламентации (на основе подхода ПДК) к дифференцированной оценке вероятного риска здоровью с учетом канцерогенного и неканцерогенного, хронического и немедленного токсического эффекта, в том числе с учетом поглощенной суммарной дозы.
При этом риск рассматривается как вероятность причинения вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений с учетом тяжести этого вреда (ст.2 Федерального закона Российской Федерации "О техническом регулировании" №184-ФЗ от 27 декабря 2002 г.). Данное определение интегрирует несколько разноплановых понятий о риске (здоровью, экологический, повреждений имущества), что соответствует совокупному риску [164]. В этой связи, принято выделять следующие понятия риска: Риск для здоровья - вероятность развития угрозы жизни или здоровью человека либо угрозы жизни или здоровью будущих поколений, обусловленная воздействием факторов среды обитания.
Риск нарушения санитарно-эпидемиологического благополучия населения - вероятность негативных изменений состояния здоровья населения или состояния здоровья будущих поколений, а также нарушений благоприятных условий жизнедеятельности человека (включая ухудшение условий и качества жизни, возникновение дискомфортных состояний и др.), обусловленная воздействием факторов среды обитания. Данное понятие имеет комплексный характер и включает в себя не только собственно риск здоровью, но и другие виды рисков (например, снижения качества жизни; развития дискомфортных состояний, непосредственно не связанных с изменениями практического здоровья человека и т. д.).
Под факторами риска здоровью понимаются факторы, провоцирующие или увеличивающие риск развития определенных заболеваний. Некоторые факторы могут являться наследственными или приобретенными, но в любом случае их влияние проявляется при определенном воздействии.
Применительно к неблагоприятному воздействию окружающей среды выделяют факторы среды обитания, к которым относят биологические (вирусные, бактериальные, паразитарные и иные), химические (загрязняющие вещества), физические (шум, вибрация, ультразвук, инфразвук, тепловые, ионизирующие, не ионизирующие, и иные излучения), социальные (питание, водоснабжение, условия быта, труда, отдыха) и иные факторы среды обитания, оказывающие или могущие оказывать воздействие на человека и (или) на состояние будущих поколений.
Оценка риска для здоровья — это процесс установления вероятности развития и степени выраженности неблагоприятных последствий для здоровья человека или здоровья будущих поколений, обусловленных воздействием факторов среды обитания.
Следует отметить, что основные положения методологии оценки риска здоровью населения в настоящее время закреплены в руководстве Р 2.1.10.1920—04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» (утв. главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 05.03.2004 г.) [164].
Инвентаризация и оценка выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, идентификация опасности для оценки риска здоровью населения
Изготовление прямоугольных колец осуществляется на кольцеделательной линии «Либепал». При изготовлении колец на оборудовании линии выполняются те же операции, что и на линиях отечественного производства. Отличие заключается только в том, что конструкция линии «Либепал» позволяет исключить операции обертки бязью стыка колец и его подвулканизацию.
Загрязняющие вещества на линии выделяются только в зоне головки экструдера. В атмосферу попадают: углерода оксид, ангидрид сернистый, стирол, бутен, углеводороды предельные С1-С5, углеводороды предельные С6-С10. Загрязняющие вещества удаляются из верхней зоны с помощью общеобменной вентиляции с механическим побуждением (центробежный вентилятор).
Крыло бескамерной шины представляет собой единую деталь, состоящую из бортового кольца и наполнительного шнура. Изготовление крыла осуществляется на агрегате шприцевания наполнителя и автоматической сборки крыльев (APEX) (ИВ 056904-05). На этом агрегате производится наложение, полученного экструзией наполнительного шнура (иностранное название - апекс), на бортовое кольцо, изготовленное на кольцеделательной линии «Либепал». В состав агрегата входит экструдер GE 90KS 4x12Д, конвейер усадки, охлаждающая установка, компенсатор и установка для наложения наполнительного шнура на бортовое кольцо. Резиновая смесь, предназначенная для изготовления наполнительного шнура, поставляется со второго участка цеха № 328 автотранспортом в транспортных поддонах. К агрегату «APEX» поддоны завозятся с помощью электропогрузчика и устанавливаются у питательных конвейеров, предназначенных для питания экструдера холодной лентой из резиновой смеси. Резиновая лента для питания экструдера должна иметь ширину 400 мм, длину 3300 мм.
Работа агрегата шприцевания наполнительного шнура и автоматической сборки крыльев осуществляется следующим образом. Резиновая смесь в виде ленты питателем подается в загрузочное устройство экструдера, последовательно проходит через все его рабочие зоны и в последней зоне формируется в шнур треугольного сечения. После экструдера шнур поступает на конвейер усадки, состоящий из ленточного и роликового конвейеров. Конвейер усадки одновременно выполняет и роль транспортирующего устройства наполнительного шнура, подавая его от головки экструдера в охлаждающую установку.
В охлаждающей установке наполнительный шнур навивается на охладительный барабан. Охлаждение осуществляется воздухом, подаваемым двумя вентиляторами с регулируемой скоростью.
Охлажденный наполнительный шнур из охлаждающей установки направляется в компенсатор, а с компенсатора в установку для наложения его на бортовое кольцо. Компенсатор создает возможность непрерывной работы экструдера при выпуске наполнительного шнура и дискретной работы установки для наложения его на бортовое кольцо.
Установка для наложения наполнительного шнура на бортовое кольцо представляет собой роботизированный комплекс, выполняющий следующие функции: поставка на шаблон бортового кольца, автоматически взятого из стеллажа-магазина, предварительно заполненного кольцами, доставленными с кольцеделательной линии «Либепал»; наложение на бортовое кольцо наполнительного шнура; снятие с шаблона полученного крыла; укладка крыла во вращающийся стеллаж с одновременным отделением его от других крыльев прослоечным полотном.
В структуре роботизированного комплекса, выполняющего эти функции имеется схваты, механизмы ориентации, вращающейся стеллаж-накопитель и система управления. В установке происходит агрегирование кольца и наполнительного шнура следующим образом.
Бортовые кольца берутся с помощью схватов из стеллажа-магазина для накопления колец и устанавливаются на шаблон. Положение кольца в момент его посадки на шаблон изменяется с помощью механизма ориентации. К установленному на шаблон бортовому кольцу подается наполнительный шнур, он подрезается автоматически ножом под углом 45 и затем прижимается к кольцу двумя роликами. Отрезанный кусочек шнура автоматически удаляется. Шаблон с кольцом и наполнительным шнуром вращается. После окончания наложения шнура осуществляется рез шнура для стыковки с краем начала стык в стык. Стык прикатывается прижимными роликами. Кольцо автоматически снимается механизмом снятия крыла с шаблона и устанавливается во вращающийся стеллаж. При загрузке вращающегося стеллажа кольцами автоматически осуществляется их отделение друг от друга прослоечным полотном.
Изготовленные кольца вручную снимаются с вращающегося стеллажа, укладываются в специальные тележки для перевозки крыльев и на них доставляются к сборочным агрегатам шин.
Процесс экструзии (шприцевания) резиновых смесей при изготовлении колец и крыльев сопровождается выделением следующих загрязняющих веществ: углерода оксид, ангидрид сернистый, стирол, бутен, углеводороды предельные С1-С5, углеводороды предельные С6-С10, изопрен. Загрязняющие вещества удаляются из верхней зоны с помощью общеобменной вентиляции с механическим побуждением (центробежный вентилятор).
Изготовленные на оборудовании заготовительного участка детали шин в тележках и картриджах подвозятся к соответствующему периферийному оборудованию (питателям) агрегатов сборки ТВМ «KRUPP».
Все операции сборки шин в агрегате осуществляются автоматически, кроме одевания бортовых колец, стыковки беговой детали протектора на брекерном барабане и съема собранной шины с барабана. Собранная шина навешивается на подвеску цепного конвейера и транспортируется к установке для промазки внутренней и внешней ее поверхностей.
Оценка риска для здоровья населения, обусловленного выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников производства шин
Для сценария №1 канцерогенный риск в контрольных точках рассчитывался для 7 веществ из 9-ти: свинца, сажи, бензола, этилбензола, бензина, стирола, формальдегида. Для 1,3-бутадиена и бенз(а)пирена расчеты канцерогенного риска не проводились в связи с тем, что среднегодовые концентрации данных веществ равны нулю. Неканцерогенный риск в контрольных точках рассчитан для 18 химических загрязнителей: железа оксида, марганца, меди оксида, свинца, азота диоксида, аммиака, водород хлорида, сажи, серы диоксида, фторидов газообразных, стирола, фенола, формальдегида, бензина, керосина, масла минерального нефтяного, пыли неорганической 70-20% SiCb, взвешенных веществ.
На рецепторных территориях канцерогенный риск рассчитывался для 5 из 9 канцерогенных веществ: сажи, бензола, бензина, стирола, формальдегида. Для свинца, 1,3-бутадиена, этилбензола и бенз(а)пирена расчеты канцерогенного риска не проводились в связи с тем, что среднегодовые концентрации данных веществ равны нулю. Неканцерогенный риск на рецепторных территориях рассчитывался для 16 вредных веществ: железа оксида, марганца, меди оксида, азота диоксида, аммиака, серы диоксида, водород хлорида, сажи, стирола, формальдегида, бензина, керосина, масла минерального нефтяного, пыли неорганической 70-20% SiCb, взвешенных веществ
Для сценария №2 канцерогенный риск в контрольных точках рассчитывался для 6 веществ из 9-ти: свинца, сажи, бензола, этилбензола, бензина, стирола. Для 1,3-бутадиена, формальдегида и бенз(а)пирена расчеты канцерогенного риска не проводились в связи с тем, что среднегодовые концентрации данных веществ равны нулю. Расчеты неканцерогенного риска проводились для 17 вредных веществ: железа оксида, марганца, меди оксида, свинца, азота диоксида, аммиака, серы диоксида, сажи, водород хлорида, фторидов газообразных, стирола, фенола, бензина, керосина, масла минерального нефтяного, пыли неорганической 70-20% SiCb, взвешенных веществ.
На рецепторных территориях канцерогенный риск рассчитывался для 4 из 9 канцерогенных веществ: сажи, бензола, бензина, стирола. Для свинца, 1,3-бутадиена, этилбензола, формальдегида и бенз(а)пирена расчеты канцерогенного риска не проводились в связи с тем, что среднегодовые концентрации данных веществ равны нулю. Неканцерогенный риск на рецепторных территориях рассчитывался для 15 вредных веществ: железа оксида, марганца, меди оксида, азота диоксида, аммиака, серы диоксида, водород хлорида, сажи, стирола, бензина, керосина, масла минерального нефтяного, пыли неорганической 70-20% S1O2, взвешенных веществ.
Используя данные о концентрациях загрязняющих веществ (приложения 2-4), произведен расчет среднесуточных доз вредных веществ, поступающих в организм ингаляционным путем. Данные о среднесуточных дозах химических веществ, поступающих в организм ингаляционным путем представлены в приложениях 6, 7, 8, 9. Сценарий №1- (существующее положение)
Расчет канцерогенно риска проведен для 7 веществ. Результаты проведенных расчетов показали, что уровни канцерогенного риска не превышают рекомендуемую безопасную величину (1 10"4) по саже, свинцу, бензолу, бензину, стиролу, этилбензолу и формальдегиду и соответствуют значениям: от воздействия сажи - в контрольных точках нормативной санитарно-защитной зоны - 2,3 10"7 - 4,6 10"7, проектируемой санитарно 74 7 7 защитной зоны - 3,1 10" - 5,4 10" ; от воздействия свинца - в контрольных точках нормативной и проектируемой санитарно-защитной зоны - 1,4 10"9; от воздействия бензола в контрольных точках нормативной санитарно-защитной 7 f\ 7 зоны - 5,3 10" - 2,4 10" , проектируемой санитарно-защитной зоны - 2,7 10" -4,3 10"6; от воздействия стирола - в контрольных точках нормативной о «г санитарно-защитной зоны - 8,4 10" - 1,6 10", проектируемой санитарно-защитной зоны - 8,9 10" - 9,5 10" ; от воздействия этилбензола - в контрольных точках нормативной санитарно-защитной зоны - 2,5 10"9 -7,6 10"9, проектируемой санитарно-защитной зоны - 2,5 10"9 - 1,5 10"8; от воздействия формальдегида - в контрольных точках нормативной санитарно-защитной зоны - 5,3 10" - 2,1 10" , проектируемой санитарно-защитной зоны о п 1,6 10" - 3,2 10", от воздействия бензина в контрольных точках нормативной санитарно-защитной зоны - 1,7 10"5 - 4,0 10"5, проектируемой санитарно-защитной зоны - 1,2 10"5 - 7,5 10"5. (Приложение 10). Суммарный канцерогенный риск (CRT) В контрольных точках нормативной санитарно-защитной зоны составил - 1,9 10"5 - 4,2 10"5, проектируемой санитарно-защитной зоны - 1,2 10" - 1,1 10" . Внутригородские рецепторные территории: расчет проведен для 5 канцерогенных веществ: сажи, бензола, стирола, формальдегида, бензина. Расчеты показали, что по данному сценарию канцерогенный риск от воздействия сажи соответствует значению 2,5 10"11 (территории №№10-11), от воздействия бензола - 2,9 10" (территория №10), воздействия стирола О Я 5,7 10" - 4,3 10" (территории №№4, 9-12), воздействия формальдегида 3,9 о г 10 (территория №10), от воздействия бензина - 8,9 10" (территория №10). Суммарный канцерогенный риск находится в диапазоне 4,7 10"9 (территория №4) - 9,3 10"6 (территории №№9-12). При этом максимальные значения определены для территории №10. (приложение 11).
Оценка причинно-следственных связей между уровнем аэротехногенной нагрузки и заболеваемостью населения, проживающего в районе расположения производства шин
Управление риском является логическим продолжением оценки риска и направлено на обоснование наилучших в данной ситуации решений по его устранению или минимизации, а также динамическому контролю (мониторингу) экспозиций и рисков, оценке эффективности и корректировке оздоровительных мероприятий.
Управление риском базируется на совокупности реализации санитарно-технических, санитарно-организационных, технологических, экономических, организационных мероприятий, а также требует использования нормативной и законодательной базы.
Необходимым является оценка возможных затрат на реализацию различных вариантов управленческих решений по снижению риска и тех выгод, которые будут получены в результате реализации мероприятий (например, сохраненные человеческие жизни, предотвращенные случаи заболеваний и др.).
Система мероприятий по снижению риска для здоровья проживающего в зоне воздействия неблагоприятных факторов производства шин и профилактике заболеваемости работающих базируется на следующих приоритетных направлениях: 1) реализация санитарно-технических и технологических мероприятий, направленных на уменьшение неблагоприятного воздействия на окружающую среду и в первую очередь химического фактора, т.е. объемов поступления загрязняющих веществ в атмосферный воздух; 2) обеспечение гигиенической безопасности условий труда.
В течение последних 5 лет на ОАО «Шинный комплекс Амтел-Черноземье» проведены изменения технологических процессов, существенно снизившие выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух.
В настоящее время на предприятии 32 источника выбросов загрязняющих веществ оборудованы газо-пылеулавливающими установками (ГПУ): тканевыми фильтрами, рукавными фильтром ФРКН-120В, ФРКН-30, ФРКН-90, ВФ-60, ФР-440, циклонами ВЦНИИОТ, ЦН-15, «Гидродрев», пиролюзитовым фильтром. Согласно данным инструментальных исследований степень очистки ГПУ составляет 62,3%-99,7%.
По сравнению с предыдущим проектом ПДВ и инвентаризацией (2002 год) объем выбрасываемых веществ уменьшился в настоящее время (2007 г.) уменьшился в 2,5 раза за счет технического перевооружения предприятия: введен в эксплуатацию новый цех №301, где применяется механизированное и автоматизированное импортное оборудование, работающее по замкнутому циклу, ликвидации процессов сушки и термообработки корда. Перечень выбрасываемых веществ так же уменьшился. В воздух не поступают химические соединения: магния оксид (демонтаж цеха 306, велошин), хрома оксид (применяются другие сварочные электроды), хрома трехвалентные соединения (демонтаж цеха №306), озон (демонтаж участков множительной техники), хлор (демонтаж хлораторной), изобутилен, хлоропрен, резорцин, 4,4-дитиобисморфолин, тиурам Д, нафтам-2,
бензолтиазолилсульфен, альтакс, каптак, алюмосиликаты, бензойная кислота, 1,3 дифенилгуанидин (изменился состав и соотношение резиновых смесей),
Несмотря на то, что для действующего производства разработан проект предельно-допустимых выбросов и концентрации загрязняющих веществ в приземном слое воздуха на границе санитарно-защитной зоны по данным моделирования не превышают предельно-допустимых, а также проведен ряд технологических мероприятий, снижающих выбросы в атмосферный воздух, по результатам оценки риска для здоровья населения, обусловленного выбросами загрязняющих веществ от стационарных источников ОАО «Амтел-Черноземье» получено, что суммарные индексы опасности, рассчитанные на существующее положение, на границе проектируемой санитарно-защитной зоны в контрольных точках №№1, 2, нормативной СЗЗ в контрольной точке №13 превышают допустимый уровень (единицу) и соответствуют значениям 2,0, 1,2, 1,1.
В соответствии СанНиП 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека являются объекты, для которых уровни создаваемого загрязнения за пределами промплощадки превышают ПДК и/или вклад в загрязнение жилых зон превышает 0,1 ПДК (п.2.1). С другой стороны, при организации санитарно-защитной зоны и разработки технологических решений объективной необходимостью является учет результатов оценки риска здоровью населения на основе методов, используемых в мировой практике.
С целью снижения риска для здоровья населения от химических веществ, поступающих в атмосферный воздух с выбросами от источников загрязнения ОАО «Шинный комплекс Амтел-Черноземье», было рекомендовано проведение следующих организационно-технических мероприятий: обеспечить создание санитарно-защитного барьера между территорией предприятия и территорией жилой застройки путем организации дополнительных озелененных площадей, служащих для экранирования, ассимиляции и фильтрации загрязнителей атмосферного воздуха, повышения комфортности микроклимата; включить в программу производственного контроля в контрольных точках нормативной и проектируемой санитарно-защитной зоны постоянный мониторинг содержания в атмосферном воздухе бензина и бензола, периодический - содержания сажи, стирола, формальдегида, этилбензола, взвешенных веществ, керосина. учитывая наличие проживающего населения на территории, прилегающей к планируемой границе СЗЗ, разработать дополнительные мероприятия по снижению выбросов пыли неорганической и керосина, дающих наибольший вклад в формирование уровня загрязнения атмосферного воздуха.
