Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 34
2.1. Объекты, объем и методы исследования 34
2.2. Методы гигиенической оценки риска для здоровья населения 38
2.3. Статистическая обработка результатов, используемые программные средства 42
ГЛАВА 3. Идентификация промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха и характеристика аэрогенной нагрузки селитебной территории города 43
З.1. Климато-географическая и территориально-планировочная характеристика города Оренбурга 44
3.2. Гигиеническая характеристика промышленных предприятий города как источников загрязнения атмосферного воздуха населенных мест и оценка организации санитарно-защитных зон 49
3.3. Особенности формирования аэрогенной нагрузки селитебной территории города 60
ГЛАВА 4. Гигиеническая оценка аэрогенного риска для здоровья населения 80
4.1. Гигиеническая характеристика исследуемых промышленных предприятий 82
4.2. Оценка аэрогенного риска для здоровья населения от воздействия выбрасываемых промышленными предприятиями веществ 86
4.3. Сравнительный анализ результатов оценки риска по модели рассеивания веществ в атмосфере и данным натурных исследований 130
ГЛАВА 5. Обоснование санитарно-защитных зон промышленных объектов с учетом оценки аэрогенного риска здоровью населения 140
Заключение 157
Выводы 168
Практические рекомендации 170
Список литературы 173
Приложения 198
- Статистическая обработка результатов, используемые программные средства
- Климато-географическая и территориально-планировочная характеристика города Оренбурга
- Гигиеническая характеристика исследуемых промышленных предприятий
- Сравнительный анализ результатов оценки риска по модели рассеивания веществ в атмосфере и данным натурных исследований
Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях очевидно, что состояние здоровья населения в значительной степени зависит от качества окружающей среды. В условиях урбанизированных территорий загрязнение воздушной среды химическими поллютантами оценивается как первостепенный фактор окружающей среды, формирующий высокий уровень риска здоровью популяции (Пинигин М.А., 1993; Авалиани С.Л., 2002; Величковский Б.Т., 2002).
Промышленные предприятия являются одним из основных источников загрязнения атмосферного воздуха и создают риск для здоровья населения, проживающего в районах их размещения. Для уменьшения неблагоприятного влияния вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу от предприятий, вокруг них устанавливается специальная территория (санитарно-защитная зона) с особым режимом использования.
Определение границ санитарно-защитных зон промышленных объектов проводилось в основном с учетом их класса опасности в соответствие с санитарной классификацией, а также с использованием расчетных и лабораторно-инструментальных методов. Впервые, с выходом новой редакции СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», официально утверждено применение методологии оценки риска здоровью населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон промышленных объектов I и II классов опасности.
Методология оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека является перспективным, интенсивно развиваемым во всем мире научным направлением и применяется для обоснования и принятия управленческих решений на различных уровнях. Основным преимуществом методологии оценки риска является возможность прогнозирования вероятности ущерба здоровью населения от загрязнения среды обитания как в реальной, так и в моделируемой ситуации.
В проведенных до настоящего времени научных исследованиях дана эколого-гигиеническая оценка комплексной антропогенной нагрузки на здоровье населения в условиях урбанизированных территорий, определены приоритетные ксенобиотики в атмосферном воздухе агропромышленного региона и воздухе закрытых помещений, особенности внутрисредового распределения химических веществ, уровни аэрогенного риска здоровью населения от воздействия загрязнителей атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений, при сочетанном действии комплекса факторов, экономические последствия действия факторов загрязнения атмосферы на здоровье населения (Зебзеев В.В., 1999; Быстрых В.В., 2000; Борщук Е.Л., 2002; Горлов А.В., 2002; Мозгов С.М., 2002; Верещагин Н.Н., 2006; Дунаев В.Н., 2006; Коноплев А.И., 2006; Салихова Л.Р., 2006; Фролов А.Б., 2007; Неплохов А.А., 2008 и др.). Принципиальные положения оценки риска для здоровья населения приведены в трудах Ю.А. Рахманина (2003), С.Л. Авалиани (1996, 2004), Г.Г. Онищенко (2002), А.П. Щербо, А.В. Киселева (2001, 2004), С.М. Новикова (1999), А.М. Большакова с соавторами (1999) и др.
Однако вопросы оценки аэрогенного неканцерогенного и канцерогенного риска для здоровья населения при обосновании размеров санитарно-защитных зон промышленных объектов различных классов опасности изучены недостаточно. Не определены критерии выбора минимального количества ксенобиотиков, необходимых для проведения натурных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска здоровью населения при определении границ санитарно-защитных зон промышленных объектов. Не проводился сравнительный анализ результатов оценки риска по данным расчета рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям атмосферного воздуха.
Перечисленный круг нерешенных вопросов определил актуальность и составил цель и задачи настоящей работы.
Цель исследования – провести идентификацию токсичных примесей с оценкой аэрогенного риска для здоровья населения в районе размещения промышленных объектов и научно обосновать размеры санитарно-защитных зон предприятий.
Задачи исследования:
-
Провести идентификацию промышленных предприятий города и оценить организацию их санитарно-защитных зон.
-
Оценить аэрогенный риск для здоровья населения от выбросов промышленных предприятий I, II и III классов опасности, по данным расчетов рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере и по результатам натурных исследований атмосферного воздуха.
-
Обосновать размеры санитарно-защитных зон предприятий с использованием результатов оценки многокомпонентного аэрогенного риска для здоровья населения.
-
Определить критерии выбора минимального количества ксенобиотиков для проведения натурных исследований атмосферного воздуха и оценки аэрогенного риска здоровью населения при обосновании границ санитарно-защитных зон промышленных объектов.
Научная новизна. Впервые проведена идентификация токсичных примесей в атмосферном воздухе селитебных территорий, расположенных вокруг промышленных предприятий разных классов опасности, с учетом формирования многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения. Рассчитан суммарный риск развития патологии отдельных органов и систем, критичных к воздействию химических соединений, загрязняющих атмосферный воздух в районе размещения предприятий. Определен вклад фонового загрязнения атмосферного воздуха приоритетными веществами в формирование риска здоровью населения. Впервые проведен сравнительный анализ результатов оценки аэрогенного риска, выполненной по данным математической модели рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям атмосферного воздуха. Научно обоснованы санитарно-защитные зоны предприятий разных классов опасности с учетом результатов оценки риска здоровью населения.
Практическая значимость работы. Проведенные исследования позволили установить приоритетные стационарные источники и химические соединения, формирующие загрязнение атмосферного воздуха населенных мест крупного промышленного города, и оценить организацию санитарно-защитных зон предприятий.
Детерминированы уровни многокомпонентного аэрогенного риска здоровью населения от воздействия выбросов предприятий I, II и III классов опасности с учетом фонового уровня загрязнения атмосферы приоритетными соединениями по данным математической модели рассеивания вредных веществ в атмосфере и по натурным исследованиям качества атмосферного воздуха со сравнительным статистическим анализом результатов.
Полученные результаты оценки риска позволили научно обосновать безопасные для здоровья населения размеры санитарно-защитных зон предприятий разных классов опасности.
По результатам исследования разработаны гигиенически обоснованные мероприятия по охране окружающей среды и здоровья населения, а также определены научные подходы к выбору необходимого количества ксенобиотиков для обоснования санитарно-защитных зон предприятий с учетом оценки аэрогенного риска.
Реализация результатов исследования. Результаты исследований послужили основой для разработки комплекса мероприятий, направленных на совершенствование системы социально-гигиенического мониторинга и процедуры обоснования санитарно-защитных зон промышленных предприятий c учетом оценки аэрогенного риска для здоровья населения.
Результаты исследования внедрены в практическую деятельность отделов социально-гигиенического мониторинга ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 16.07.2010), Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области (акт внедрения от 03.08.2010). Материалы исследований включены в государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Оренбургской области в 2009 г.».
Материалы диссертации используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия», включены в программы последипломной подготовки специалистов Управления Роспотребнадзора по Оренбургской области и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» (акт внедрения от 07.09.2010).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на всероссийских и региональных конференциях: III Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Окружающая среда и здоровье» (Москва, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Нефть и здоровье», (Уфа, 2009); Региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2009). Диссертация апробирована на расширенном заседании проблемной комиссии «Гигиена, экология, эпидемиология, общественное здоровье и здравоохранение» ГОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия (2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ, из них 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы.
Текст изложен на 197 страницах, иллюстрирован 40 таблицами и 43 рисунками.
Библиографический указатель содержит 204 источника (в том числе 35 иностранных).
Материалы приложений включают документы, подтверждающие практическую значимость работы.
Связь темы с научными программами. Работа выполнена на кафедре общей и коммунальной гигиены (зав. кафедрой – доктор медицинских наук, профессор В.М. Боев) ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (ректор – доктор медицинских наук, профессор В.М. Боев) согласно плана НИР по комплексной программе (№ государственной регистрации 0120.0 809344).
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Результаты оценки аэрогенного риска здоровью населения определяют размер санитарно-защитной зоны предприятий: I класса опасности – 1600 м, II класса – 1875 м, III класса – 920 м (размеры санитарно-защитных зон по нормативному документу 1000 м, 500 м и 300 м соответственно).
-
Учет при оценке аэрогенного риска для определения границ санитарно-защитных зон предприятий натурных исследований по детерминированным ксенобиотикам.
-
Вклад фонового уровня загрязнения атмосферы приоритетными загрязнителями в формирование неприемлемого риска здоровью населения составляет от 0 до 100%.
Статистическая обработка результатов, используемые программные средства
В; Оренбурге функционирует 3 стационарных . поста наблюдения- Оренбургского областного. центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Пост № 5 расположен на окраине южной части города, (гора Оулак), пост №. 2/— ближе; к; центральной: части города (ул. Орджоникидзе), пост №. б расположен в севернойг,части города (ул. Театральная). На стационарных.постах наблюдения проводится;отбор проб и, анализ атмосферного воздуха; на содержание: 6 приоритетных поллютантов (взвешенные вещества, диоксид . серы, диоксид, азота, сероводород, формальдегид, оксид углерода). Кроме того, . лабораторными подразделениями ФЕУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской: области» проводится лабораторный контроль загрязнения;воздушной среды= на 7 маршрутных постах по 16 химическим веществам.
Отбора проб и анализ: содержания поллютантов в воздушной среде: проводился в соответствие с ГОСТ 12.1.016-79,, FOGT 17.2.3.01-86 РД 52.04Л86-89. В работе: были использованы данные лабораторных исследований, проведенных аккредитованной лабораторией: Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области», базы данных отдела, социально 35 гигиенического мониторинга ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» о содержании в атмосферном воздухе населенных мест таких загрязняющих веществ, как взвешенные вещества, формальдегид, диоксид, азота, оксид углерода, сероводород, диоксид серы, цинк, железо, марганец, никель, медь. Кроме того, для оценки уровней фактической экспозиции ксенобиотиков в атмосферном воздухе в районах размещения исследуемых предприятий были использованы данные лабораторного производственного контроля качества атмосферного воздуха, проведенного аккредитованной лабораторией ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области», на границе ориентировочной санитарно-защитной зоны и границе ближайшей жилой застройки Сакмарской ТЭЦ по 3-м приоритетным загрязнителям (азота диоксид, серы диоксид, углерода оксид) и ОАО «Нефтемаслозавод» по 9 веществам (азота диоксид, серы диоксид, азота диоксид, сероводород, углерода оксид, бензол, углеводороды Ci-C5, Сб Cio С12-С19).
Всего в данной работе проанализированы результаты более 30000 исследований атмосферного воздуха за период с 2002 по 2009 гг., в том числе на маршрутных постах наблюдения - 22215 исследований, в рамках производственного контроля на Сакмарской ТЭЦ - 270 исследований, ОАО «Нефтемаслозавод» - 810 исследований. Исследования проводились аттестованными фотометрическими, хроматографическими, атомно-абсорбционными, гравиметрическими методами на средствах измерения аккредитованных лабораторий.
Также были проанализированы расчеты рассевания вредных веществ в атмосферном воздухе, выполненные согласно ОНД-86 «Методики расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий» по унифицированной программе «ЭКОЛОГ» (версия 3.0) с учётом розы ветров для ЗАО «Оренбургский бройлер», Сакмарской ТЭЦ и ОАО «Нефтемаслозавод» и представленные в проектах предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (проектах ПДВ) указанных предприятий. В качестве гигиенических нормативов использованы максимально разовые и среднесуточные предельно-допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест (ПДКмр и ПДКСС), представленные в ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 30.05.2003 г. № 114) (с изменениями от 17.10.2003 г., 03.11.2005 г., 19.07.2006 г., 04.02.2008 г., 18.08.2008 г., 27.01.2009 г., 09.04.2009 г.), а также ориентировочно-безопасные уровни воздействия поллютантов, представленные в ГН 2.1.6.2309-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 19 декабря 2007 г. № 92) (с изменениями от 18 февраля, 18 августа 2008 г., 27 января, 27 апреля 2009 г.). Для оценки качества атмосферного воздуха определялся коэффициент превышения ПДК и суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха - Ксумм., который равен сумме соотношений С/ПДКЧЧ по каждому определяемому ингредиенту, где С - фактическая концентрация вещества, N - коэффициент, величина которого зависит от класса опасности вещества (Буштуева К.А., Парцеф Д.П. и др., 1985). Определение границ санитарно-защитных зон предприятий проводилось путем математического расчета кратности снижения уровня риска с увеличением расстояния от предприятия до приемлемых величин. 2.2. Методы гигиенической оценки риска для здоровья населения Методология оценки риска для здоровья населения от воздействия факторов окружающей среды является интенсивно развивающимся и перспективным научным направлением во всем мире. Оценка риска позволяет охарактеризовать реальный или прогнозируемый ущерб здоровью, обосновать безопасные условия проживания и жизнедеятельности населения, а также разрабатывать комплекс управленческих решений.
Методология оценки риска является одним из основных инструментов, позволяющих объективно обосновать размеры санитарно-защитных зон промышленных предприятий.
Оценка многокомпонентного аэрогенного риска проводилась в соответствие с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» Р 2.1.10.1920-04. Для оценки риска были использованы результаты расчетов рассеивания выбрасываемых предприятиями вредных веществ в аімосфере, а также результаты натурных исследований атмосферного воздуха, проведенных аттестованной лабораторией Федерального государственного учреждения здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Оренбургской области» в районах размещения данных предприятий за период 2007-2009 гг.
1. Идентификация опасности - выявление потенциально вредных факторов, оценка связи между изучаемым фактором и нарушениями состояния здоровья человека, выбор приоритетных факторов, подлежащих последующему углубленному изучению в процессе оценки риска.
2. Оценка зависимости «доза-ответ» — количественная характеристика связей между концентрациями, экспозицией или дозой изучаемого фактора и вызываемыми им неблагоприятными эффектами.
3. Оценка экспозиции - характеристика уровней, продолжительности, частоты и способов воздействия исследуемых факторов на оцениваемые группы населения.
4. Характеристика риска - установление источников возникновения и степени выраженности рисков при конкретных сценариях и маршрутах воздействия изучаемых факторов.
Для расчета суточных доз поступления канцерогенных веществ в организм человека из основных объектов окружающей среды использовались стандартные значения факторов экспозиции (таблица 1).
Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов? осуществлялась і путем: сравнения1 фактических уровней воздействия? веществ (суточной концентрации веществ) ; с уровнями; референтного- (безопасного) воздействия (референтной концентрации; веществj. RfG). Для оценки, неканцерогенного аэрогенного:фиска:применялись коэффициенты и индексьи onacHocTH;(HQ;HvHI); - Проведены.расчеты индексов5опасности с.учетов критических органов. . и систем, поражаемых при воздействии исследуемыхксенобиотиков. . , Канцерогены., в атмосферном воздухе были., идентифицированы: на основании СанПиН г .2.2353-08 «Канцерогенные. факторы и основные требования к, профилактике- канцерогенной опасности»; а. также: с использованием баз данных. Интегрированной информационной»- системы;.о?- ,\ рисках (IRIS), Агентства по охране окружающей среды (Ш1А(U.S. ЕРА): г Для расчета канцерогенного риска были; использованы данные о- ; величине. экспозиции (среднесуточная! доза .в течение жизни) и значениях фактора канцерогенного.потенциала (фактор наклона, SE). Фактор: канцерогенного потенциала характеризует угол наклона в-, . нижней линейной части зависимости «доза-ответ» и представляет собой 95%/ ; верхний доверительный интервал, для вероятности, ответа- на; единицу дозы потенциального канцерогена. ; ",- " ; . ." " [ При расчете среднесуточной поглощенной}дозы в;течение всешжизни; (LADD) были использованы результаты- расчетов рассеивания веществ. в атмосфере и уровни фактической экспозиции.
Был выбран- сценарий экспозиции, предусматривающий оценку поступления, химических веществ, из: атмосферного воздуха ингаляционным; путем1 от конкретных источников.(промышленных предприятий) в условиях -. :. селитебной зоны. При- этом экспозиция, оценивалась; с учетом времени пребывания человека в данной среде.
Был рассчитан популяционный канцерогенный риск от воздействия? , предприятий I и III классов опасности. Для количественной оценки канцерогенного риска использовались параметры, представленные в таблице 2.
По результатам исследований разработаны гигиенически обоснованные мероприятия по охране окружающей среды и здоровья населения, а также определены научные подходы к выбору необходимого объема ксенобиотиков и обоснованию СЗЗ предприятий с учетом оценки аэрогенного риска.
Климато-географическая и территориально-планировочная характеристика города Оренбурга
Оренбургская область расположена в Южно-Уральском регионе между 5030 и 5422 северной широты и-между 504б и 6142 восточной долготы, занимает площадь 124 тыс. км . Оренбургская область в своих границах является одним из крупнейших агропромышленных регионов России.
Административным центром Оренбургской области является г. Оренбург, который размещается в ее Центральной части и занимает площадь 33,4 км2.
Город расположен в районе слияния двух крупных рек: Урала и его правого притока Сакмары, которые являются фактическими границами наиболее населенной и большей его части. Местность, занимаемая городом, относится к возвышенным равнинам предуральского Сырта.
Место характеризуется полого-холмистым рельефом, осложненным отдельными.вершинами, грядами, долинами рек Урала, Сакмары и овражно-балочной сетью. Почвы, в основном, представлены черноземами, обыкновенными и черноземами южными.
Город располагается в пределах лесостепной и степной природной зоны, в зоне резко континентального климата, это проявляется в общем удлинении зимы, сокращении переходных периодов, увеличении морозоопасности в начале и в конце лета. Температурный режим характеризуется следующими средними величинами: в январе -14,8С (по Оренбургской области от -12С до -18С), в июле +21,9С (по области от +20С до +22С); среднегодовая температура от +4С до +5С.
По количеству выпадающих осадков Оренбург относится к зоне1 недостаточного увлажнения. Количество веществ, выпадающих с осадками, составляет в среднем 20,9 г/м . Основной вклад в минерализацию атмосферных осадков вносят сульфаты - 47%, соли кальция - 15%, гидрокарбонаты - 13%. По данным многолетнего анализа наблюдается преобладание ветров восточного, юго-западного и западного направлений (рисунок 1). Среднегодовая скорость ветра составляет от 3 до 5 м/с (рисунок 2).
Повторяемость штилей довольно велика, изменяется от 6 до 15% общего времени. В данных условиях высокие приземные концентрации загрязняющих веществ остаются продолжительное время. В связи с большими градиентами атмосферного давления в холодное время года отмечаются и наибольшие средние месячные скорости ветра. Ветры со скоростью 15 м/сек наблюдаются в среднем 19 дней, преобладают они в холодный период.
Сильные ветры часто сопровождаются снегопадом, могут иметь большую продолжительность и наблюдаются непрерывно в течение суток и более. В отдельные годы и дни скорости ветра могут достигать штормовых значений ( 40 м/сек). Наиболее часто штормы наблюдаются в зимний и осенний периоды.
В районе г. Оренбурга наблюдаются суховеи, при этом характерны очень высокие температуры воздуха, низкая относительная влажность, уменьшенная облачность. Скорости ветра при суховеях незначительны. Наиболее часто и более интенсивные суховеи наблюдаются в июле и августе.
Город Оренбург относится к крупным промышленным центрам Южного Урала с развитой машиностроительной, топливной, газодобывающей и газонефтеперерабатывающей промышленностью.
По состоянию на 01.01.2005 г. общая площадь городских земель в Оренбурге составляет 91,6 тыс. га земель, из которых 2/3 приходится на земли сельскохозяйственного назначения и лишь 1/3 - на земли поселений. Около 1% составляют земли промышленности, транспорта, земли обороны и безопасности (не входящие в земли поселений), 1% - земли лесного фонда. Общая площадь селитебных территорий Оренбурга составляет порядка 6,7 тыс. га (26,1% городских земель). Производственные территории занимают пятую часть городской территории. Часть территории жилых зон находится в пределах санитарно-защитных зон промышленных предприятий и коммунально-складских объектов (порядка 470 га), что составляет 1,8% всей территории города, 7,0% - его селитебной территории.
Общая численность населения Оренбурга составляет 524413 человек (по состоянию на 01.01.2009 г.). Административно город разделен на 2 округа: Северный административный округ, включающий Промышленный и Дзержинский районы, и Южный административный округ, включающий Ленинский и Центральный районы. .
Планировочная организация территории города исторически складывалась под воздействием следующих факторов -природно-ландшафтный.каркас; территории образованный слиянием рек Урала и Сакмары, предопределивший территориальное развитие города по водоразделу этих рек в восточном и северо-восточном направлении в обрамлении двух речных долин; дорожно-транспортный; каркас города, обусловленный его географическим; положением на пересечении; связей, европейской части России с Уралом и бывшими среднеазиатскими республиками СССР; - наличие исторического ядра города - бывшей крепости, памятника градостроительного искусства; являющегося общественно-деловым, административным и культурным: центром города на; протяжении более чем двух с половиной веков. Перечисленные факторы обусловили периферийное положение центра города по отношению К основному массиву расселения и расчлененность территории города железной дорогой.и рекой.Урал. В результате планировочная структура города сложилась как неполная радиально-кольцевая система центром которой является историческое ядро с расходящимися лучевыми магистралями; образующими внешние связи. К основным источникам негативных воздействий на окружающую среду и условия проживания и отдыха населения города Оренбурга относятся следующие территории и; функциональные объекты (элементы городской; среды): автомобильные дороги; железная дорога; аэродромы; газопроводы; газодобывающие скважины; воздушные линии электропередачи; понизительные подстанции; организованные источники нагретых выбросов в атмосферу; производственные и коммунальные территории; свалка (полигон) ТБО и производственных отходов; кладбища; скотомогильники; нарушенные территории (карьеры, отвалы и проч.). В городе условно сложилось несколько комплексов производственных предприятий: Северный промышленный район; Северо-западный промышленный комплекс (ул. Братьев Коростелевых — Хлебный городок); Западный промышленный комплекс (Подмаячный поселок); Привокзальный промышленный комплекс (группа предприятий, находящихся по обе стороны привокзальных путей); Северо-восточный промышленный комплекс (ПО «Стрела» и группа предприятий, расположенных к западу от пр. Победы), Зауральный промышленно-складской район.
Кроме этого имеются предприятия, не вошедшие в условную структуру производственных комплексов, они единично располагаются среди жилой застройки, усложняя условия проживания в соседствующих с ними жилых массивах.
Гигиеническая характеристика исследуемых промышленных предприятий
Исследования были выбраны 3 крупных промышленных предприятия: ЗАО «Оренбургский бройлер», Сакмарская ТЭЦ ОАО «ОТГК», ОАО «Нефтемаслозавод».
ЗАО «Оренбургский бройлер» территориально располагается на двух промышленных площадках: основной, имеющей источники выбросов вредных веществ в атмосферу, и вспомогательной, не имеющей источников выбросов, на ней расположен инкубатор (рисунок 24).
Основным видом деятельности ЗАО «Оренбургский бройлер» является производство мяса птицы и его реализация.
В результате деятельности предприятия в атмосферный воздух выбрасываются вредные вещества 41 наименования из 109 источников, в том числе 18 организованных и 91 неорганизованный. Согласно санитарной классификации СанПиН 2.2.1 ./2.1.Г. 1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»1 (новая редакция), предприятие относится к объектам 1 класса с ориентировочным размером санитарно - защитной зоны 1000 м.
На расстоянии 350 м южнее территории основной промышленной площадки расположен дачный массив, юго-восточнее на расстоянии 600 м расположен поселок Нижнесакмарский.
Сакмарская ТЭЦ (обособленное подразделение (филиал) ОАО «Оренбургская теплогенерирующая компания») расположена в промышленной зоне северной части г. Оренбурга (рисунок 24). Это предприятие, вырабатывающее тепловую и электрическую энергию путем сжигания органического топлива с целью удовлетворения энергетической потребности промышленных предприятий, а также теплоснабжения жилого сектора и объектов соцкультбыта г. Оренбурга. В качестве основного топлива используется природный газ, вспомогательного - мазут. В результате деятельности предприятия в атмосферный воздух выбрасываются вещества 27 наименований и 7 групп биологической суммации.
Согласно СанПиН 2.2Л./2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» (новая редакция) Сакмарская ТЭЦ относится к предприятию II класса опасности с ориентировочным размером СЗЗ 500 м. Сакмарская ТЭЦ имеет проект расчетной СЗЗ, размер которой составляет по факторам аэрогенной и шумовой нагрузки 500 м. Жилая застройка на территории СЗЗ и ее границе отсутствует. Ближайшая жилая застройка расположена на расстоянии 2 км от промышленной площадки.
ОАО «Нефтемаслозавод» расположен в северо-восточной части г. Оренбурга (рисунок 24).
ОАО «Нефтемаслозавод» является промышленным предприятием, выпускающим широкий ассортимент смазочной продукции и смазывающих жидкостей: масла моторные, масла индустриальные, масла трансмиссионные и гидравлические, церезино-восковая продукция, смазки пластичные, смазочно-охлаждающие и технологические жидкости. Технологический процесс заключается в смешении базовых масел с различными функциональными присадками при невысоких температурах.
В результате деятельности предприятия в атмосферный воздух района размещения ОАО «Нефтемаслозавод» выбрасываются вредные вещества 27 наименований, а также 5 групп веществ, обладающих эффектом полной биологической суммации.
Выбросы происходят из постоянно действующих источников общим количеством 42, из которых 21 - организованные, 21 — неорганизованные. Среди всех выбрасываемых в атмосферу веществ имеется 1 вещество 1 класса опасности - хром шестивалентный, 6 веществ 2 класса опасности, 15 веществ 3 и 4 классов опасности. Согласно СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Новая редакция» ОАО «Нефтемаслозавод» относится к III классу опасности как предприятие по переработке нефтепродуктов на установках с паровым испарением и производительностью не более 0,5 т/час по перерабатываемому сырью с ориентировочным размером санитарно-защитной зоны 300 м (п. 7.1 Л., класс III пп. 40). Проект расчёта и обоснования санитарно-защитной зоны для предприятия отсутствует, действующий размер СЗЗ для предприятия составляет 300 м. Ближайшая жилая застройка расположена с юго-западной стороны на расстоянии 50 м от границы промышленной площадки предприятия по ул. Заводская, .
Всего на территории СЗЗ предприятия расположено 84 дома малоэтажной и индивидуальной застройки, проживает 380 человек, а также размещаются: территории садоводческих товариществ, индивидуальные дачные и садово-огородные участки, детские площадки, МОУ СОШ № 63.
Сегодня наилучшим инструментом для решения многих вопросов может служить методология оценки риска и управления, риском, возможности которой все еще недостаточно используются в практических целях, в том числе при обосновании СЗЗ [123].
Концепция оценки риска основывается на определении индивидуального и коллективного (популяционного) риска возникновения патологического состояния под влиянием неблагоприятных факторов среды обитания [61, 72, 74, 102, 107, 117, 129, 134, 145, 164, 167].
Риск здоровью населения характеризуется и оценивается по показателям- опасности воздействия на различные органы и системы организма человека по коэффициентам (HQ) и индексам (Ш) опасности, вероятности возникновения рефлекторных реакций и хронических неспецифических эффектов, увеличения заболеваемости и смертности [102, 113,121, 134].
Для оценки аэрогенного риска были использованы расчетные концентрации веществ (математическая модель рассеивания) с учетом фонового загрязнения атмосферы приоритетными веществами (ул. Театральная), а также данные лабораторных исследований атмосферного воздуха в районе размещения предприятий.
На этапе идентификации опасности был определен перечень веществ, выбрасываемых предприятиями, установлена потенциальная неканцерогенная и канцерогенная опасность приоритетных и индикаторных ксенобиотиков, для которых проведение последующей оценки риска целесообразно (таблицы 9, 10, 11). На следующем этапе - оценка зависимости «доза-ответ» - установлены причинно-следственные связи развития неблагоприятных и вредных эффектов при воздействии загрязняющих веществ, выполнен анализ имеющихся данных о гигиенических нормативах, безопасных уровнях воздействия, поражаемых критических органах и системах, а также вредных эффектах (таблицы 12, 13).
Сравнительный анализ результатов оценки риска по модели рассеивания веществ в атмосфере и данным натурных исследований
Для» проведения сравнительного анализа-: и определения.статистически значимых различий полученных результатов оценки аэрогенного риска с. использованием математической модели рассеивания и; натурных данных нами: был применен непараметричесішй; U-критерий Манна-Уитни.
U-критерий Манна-Уитни. представляет собой статистический;; критерий, используемый для оценки различий»,между двумя выборками; по уровню какого-либо; количественно, измеренного признака; позволяет выявлять статистические различия в значении параметра, между малыми выборками.
Для проведения анализа использованы- значения: коэффициентов опасности и индивидуального канцерогенного-риска (HQ и ICR), полученные при расчете аэрогенного-риска по каждому предприятию на границе СЗЗ и границе жилой застройки. Коэффициенты опасности и индивидуального канцерогенного риска сравнивались отдельно по каждому веществу.
Значения уровней риска по каждому веществу в исследуемых точках выстраивались в 2 ряда данных: ряд с количественными значениями уровней риска, рассчитанного по фактической экспозиции вещества (количество значений соответствовало количеству исследованных проб по каждому веществу, но не менее трех) и ряд с количественными значениями уровней риска, рассчитанного по модели рассеивания (количество значений соответствовало количеству рецепторных точек, но не менее трех).
Ряды ранжировались с дальнейшим построением единого ранжированного ряда, элементы в котором распределялись по степени нарастания значений уровней риска. После расчета общего количества рангов рядов единый ранжированный ряд вновь разделялся на 2 исходных ряда данных для расчета суммы рангов каждого ряда и определения значения U-критерия.
Сравнение полученного эмпирического значения U проводилось с критическими значениями для исследуемых выборок.
Полученные значения U-критерия оказались меньше или равны критическим , что позволило нам принять альтернативную гипотезу о том, что между уровнями признаков в рассматриваемых выборках отмечаются различия.
Таким образом, при сравнительном анализе установлено, что между полученными результатами оценки риска с использованием математической модели и уровней фактической экспозиции химических веществ в атмосферном воздухе имеются статистически значимые различия (за исключением уровней некалцерогенного и канцерогенного риска от выбросов предприятия III класса опасности по углеводородам С6-С10). Вместе с тем, уровни создаваемого неканцерогенного риска здоровью населения от выбросов предприятия II класса опасности по расчетам рассеивания выше уровней риска по натурным данным во всех точках по диоксиду азота, оксиду углерода, на границе жилой застройки — по диоксиду серы; уровни создаваемого предприятием III класса опасности неканцерогенного риска по
данным натурных исследований выше уровней риска по расчетам рассеивания по диоксиду серы, оксиду азота, углеводородам Сб-Сю, Ci2-Ci9, бензолу; уровни неканцерогенного риска от предприятия III класса опасности по расчетам рассеивания выше по сероводороду, диоксиду азота, оксиду углерода, углеводородам С1-С5. Уровни канцерогенного риска от выбросов предприятия III класса опасности по расчетам рассеивания меньше уровней риска по натурным данным по бензолу и углеводородам» C -Cis,; уровни создаваемого предприятием III класса опасности канцерогенного риска по данным натурных исследований выше уровней риска по расчетам рассеивания по углеводородам СГС5 (таблица 38).
Можно предположить, что данные результаты могут быть связаны с тем, что использованная в работе модель рассеивания не в полной мере учитывает влияние неблагоприятных метеорологических условий, различия в содержании химических веществ в атмосферном воздухе в разные сезоны года, а также предусматривает влияние фонового уровня загрязнения атмосферы только приоритетными ксенобиотиками и в точках, удаленных от района размещения исследуемых предприятий (ул. Театральная), что не позволяет объективно идентифицировать аэрогенную нагрузку в конкретных исследуемых точках.
Поэтому, при определении границ СЗЗ предприятий целесообразно проведение оценки риска по натурным исследованиям и модели рассеивания веществ в атмосфере с обязательным сравнительным статистическим анализом полученных данных для выявления наиболее объективных и достоверных результатов.
По нашему мнению, наиболее достоверные результаты были получены при использовании в оценке риска натурных данных, поскольку они отражают фактические уровни, загрязнения атмосферного воздуха в районе размещения предприятий. Недостатком натурных исследований, использованных в работе, является то, что они проведены с учетом только приоритетных соединений, а отсутствие натурных данных о фоновом загрязнении атмосферы в районе-размещения предприятий без учета вклада последних, затрудняет проведение математического расчета кратности снижения уровней риска с увеличением расстояния, необходимой для обоснования границ СЗЗ.
Преимуществом- математической модели является, несомненно, возможность получения при расчете рассеивания средних и максимальных концентраций выбрасываемых химических веществ в приземном слое атмосферы с учетом неблагоприятных метеорологических условий, сезонов года, розы ветров, возможность идентификации и расчета фонового уровня загрязнения атмосферного воздуха изучаемыми ингредиентами в конкретных точках, а.также экономическая эффективность.
Вместе с тем,, при; использовании? данной модели, немаловажным- является учет всех необходимых параметров, зс также- идентификация достоверных и- объективных- исходных данных. Отсутствие корректного подхода- при: использовании- данной- модели; может значительно снижать ее.: ценность и достоверность ожидаемых результатов.
Таким образом; результаты: проведенного-в данной; главе исследования позволяют сформулировать следующие основные положения: .
1.. Неканцерогенный риск, острого, ингаляционного воздействия, по . данным модели рассеивания во всех рецепторных точках района1 размещения исследуемых; предприятий? — приемлемый;, По данным натурных/ исследований-рискострогошоздействия в районе размещения предприятийфи IIі. классов опасности во всех .рецепторных, точках — приемлемый; в районе размещения предприятиями- класса опасности - неприемлемый по бензолу на границе ЄЗЗ: и. границе жилой;застройки.
2. Неканцерогенный риск хронического ингаляционного! воздействия по данным1 модели; рассеивания и; натурным, данным- неприемлемый;, в районах размещения всех исследуемых предприятий на границе СЗЗ и; границе ближайшей жилой застройки. Для предприятия I класса опасности с учетом фона в формирование неприемлемого риска по данными модели.рассеивания: вносят вклад, вещества: азота диоксид, сероводород, взвешенные вещества, а также. группы суммации:; аммиак + сероводород; диоксид азота + серы диоксид + углерода; оксид :.+ фенол; серьгдиоксид + сероводород. Для предприятияII класса опасности в формирование неприемлемого риска с учетом фона по-данным: модели рассеивания вносят вклад; вещества: на границе G33- марганец (и его соединения), азота диоксид, сероводород, оксид углерода, углеводороды GI2-Ci9, пыль неорганическая (70-20% SK ), группы суммации (ванадия пятиокись + окислы марганца; азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород); на границе ближайшей жилой застройки - азота диоксид, серы диоксид, сероводород, углерода оксид, пыль неорганическая (70-20% Si02), группы суммации (ванадия пятиокись + серы диоксид; азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород). По натурным данным на границе СЗЗ и жилой застройки: азота диоксид и группа суммации азота диоксид + серы диоксид.
Для предприятия lib класса опасности с учетом фона в уровень неприемлемого риска по данным модели рассеивания вносят вклад вещества: на границе ЄЗЗ - азота диоксид, серы диоксид, сероводород, оксид углерода, углеводороды Сб-Сю, углеводороды C12-C19, группы суммации (азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород), на границе ближайшей от предприятия, жилой - марганец (и его соединения), азота диоксид, серьь диоксид, сероводород, оксид углерода, углеводороды Сб-Сю, бензол, углеводороды Ci2-Ci9, группы суммации: азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород. По данным натурных исследований атмосферного воздуха на границе СЗЗ и границе жилой» застройки уровень риска неприемлемый за счет сероводорода, азота диоксида, серы диоксида, углеводородов С1-С5, Сб-Сю, Ci2-Ci9, бензола, групп суммации: азота диоксид + серы диоксид; серы диоксид + сероводород.
3. При остром ингаляционном воздействии предприятия I класса опасности с учетом фона создается риск поражения органов дыхания на границе жилой застройки. При хроническом ингаляционном воздействии предприятия I класса опасности с учетом фона во всех рецепторных точках создается риск поражения органов дыхания, крови, и увеличения уровня смертности.
![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")
