Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Гигиенические аспекты загрязнения окружающей среды городов с предприятиями свинцово-цинковой промышленности 11
1.1 Загрязнение окружающей среды городов — актуальная проблема современности 11
1.2. Техногенное загрязнение воздушного бассейна как основная современная проблема крупных промышленных городов 13
1.3 Загрязнение атмосферного воздуха городов предприятиями металлургической промышленности 18
1.4 Влияние загрязнений атмосферного воздуха промышленных городов на здоровье детского населения 22
Глава 2. Объект и методы исследования 33
2.1. Физико-географическая и экологическая характеристика г. Владикавказа 35
2.2. Методические основы проведения гигиенических исследований 38
2.3. Методические основы изучения и прогнозирования заболеваемости детского населения 41
Глава 3. Гигиеническая характеристика загрязнений окружающей среды в промышленном и затеречном районах Г.Владикавказа 45
3.1. Гигиеническая характеристика загрязнений окружающей среды выбросами промышленных предприятий г. Владикавказа 45
3.2. Сравнительная характеристика загрязнений окружающей среды в Промышленном и Затеречном МО г. Владикавказа 60
Глава 4. Сравнительный анализ первичной заболеваемости, распространенности заболеваний и физического развития детей 0-14 лет, проживающих в районах Владикавказа с разным уровнем загрязненности окружающей среды 73
Глава 5. Прогнозирование заболеваемости и распространенности заболеваний при изменении загрязненности атмосферного воздуха г. Владикавказа 97
5.1. Взаимосвязь загрязненности атмосферного воздуха и распространенности заболеваний среди детского населения 97
5.2. Прогноз заболеваемости детского населения в связи с изменением загрязнения атмосферного воздуха, индивидуальное и популяционное прогнозирование распространенности заболеваний 117
Заключение 129
Выводы 143
Практические рекомендации 145
Приложения 146
Список литературы 155
- Техногенное загрязнение воздушного бассейна как основная современная проблема крупных промышленных городов
- Влияние загрязнений атмосферного воздуха промышленных городов на здоровье детского населения
- Методические основы проведения гигиенических исследований
- Сравнительная характеристика загрязнений окружающей среды в Промышленном и Затеречном МО г. Владикавказа
Введение к работе
Актуальность.
Антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное воздействие на формирование популяционного здоровья населения, особенно в современных условиях недостаточного объема финансирования природоохранных мероприятий и снижения доли реализуемых и доступных различным контингентам населения форм профилактики и социальной защиты. Поэтому проблема вклада антропогенных факторов в формирование отклонений здоровья с каждым годом приобретает все большую актуальность (Н.Х.Амиров, Ф.Ф. Даутов, Ш.С, Каратай, 1997; Н. И. Маторова, 2003; Н.М.Пичужкина, 2005; А. Я. Поляков, 2007; М. Т. Мейбалиев, 2008, С. Г. Ситало, 2009).
Одним из ведущих факторов антропогенного воздействия на здоровье является аэрогенное. Существующая неблагоприятная воздушная среда современных городов, обусловленная интенсивным загрязнением выбросами автотранспорта и промышленных предприятий, вызывает рост заболеваемости и распространенности заболеваний всего населения, и прежде всего детского, отличающегося повышенной экосензитивностью. (Галлямов А.Б.,1998; Атаниязова Р. А.,2008; Лихачева А. М.,2010; Бяхова М. М., 2010). Заболеваемость в данном случае рассматривается как наиболее характерная, официально регистрируемая форма, отражающая реакции организма на вредное воздействие окружающей среды при длительном и хроническом действии загрязнителя. (Н. А. Антипанова, 2000; Гудков Р. А.,2002; И. А. Аксенов; 2008; Даутов Ф. Ф, 2009; Григорьев Ю. И.,2010).
Для г. Владикавказа – крупнейшего промышленного города Северного Кавказа, важнейшего стратегического центра цветной металлургии России данная проблема имеет первостепенное значение. Заводы-флагманы «Электроцинк» и «Победит» расположены в историческом и культурном центре столицы Республики Северная Осетия (Алания) и на протяжении почти ста лет производят , , , , алюминиевые сплавы, , , изделия из и . На территории города многие десятилетия действуют предприятия металлообработки, машиностроения, радиоэлектроники и других отраслей промышленности. Вместе с тем, для Владикавказа, как и для всех современных городов характерен рост парка автотранспорта, особенно резко увеличившегося в последние годы в связи с повышением численности городского населения из-за особенностей миграционной политики в регионе.
В настоящее время в условиях модернизации экономики страны и целенаправленного расходования бюджетных средств первоначальной стратегической задачей является определение приоритетных загрязняющих веществ, выявление территорий и групп населения повышенного риска, нуждающихся в первоочередных гигиенических и медико-профилактических мероприятиях. Все это явилось доказательством целесообразности и необходимости проведения комплексных исследований по изучению зависимости между уровнями заболеваемости детского населения и степенью загрязнения атмосферного воздуха г. Владикавказа, прогнозированию и моделированию систем снижения данного неблагоприятного влияния и разработки программ экологического оздоровления и профилактики заболеваний детей, самого социально значимого контингента населения.
Цель настоящей работы: научное обоснование закономерностей влияния загрязнения атмосферного воздуха города, в центре которого находятся крупнейшие предприятия цветной металлургии, на заболеваемость детского населения с разработкой программ прогноза и профилактики заболеваний на популяционном и индивидуальном уровнях.
Задачи исследования:
изучить особенности загрязнения атмосферного воздуха города-центра цветной металлургии и провести сравнительную оценку загрязнения по двум муниципальным городским округам, имеющим разную удаленность от источников промышленного загрязнения и особенности территориального расположения;
оценить заболеваемость детского населения г. Владикавказа, дать сравнительный анализ заболеваемости детского населения по двум муниципальным округам с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха;
определить взаимосвязь и закономерности влияния степени загрязнения атмосферного воздуха города-центра цветной металлургии на заболеваемость городского детского населения;
разработать матрицы прогноза заболеваемости городского детского населения для составления и реализации комплексных программ индивидуальной и популяционной профилактики.
Предмет и объект исследования. Предметом исследования явились показатели загрязнения атмосферного воздуха, оказывающие влияние на заболеваемость детского населения г. Владикавказа. Объектом исследования явились дети в возрасте 1-17 лет г, проживающие в промышленном городе, в частности в муниципальных округах с разным уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
Методы исследования. В ходе работы был проведен комплекс исследований, включающий гигиенические, социально-гигиенические, социологические, антропометрические, клинические, статистические методы.
Научная новизна полученных результатов. Научной новизной работы является то, что впервые было проведено комплексное исследование по определению закономерностей влияния загрязнений атмосферного воздуха города, в центре которого находятся крупнейшие предприятия цветной металлургии, на заболеваемость детского населения в динамике 5 лет наблюдения. Выявлены взаимосвязь, направленность и теснота связи между загрязненностью окружающей среды и уровнем заболеваемости среди детского населения.
На основе полученных коэффициентов прогноза изменений уровней заболеваемости и распространенности заболеваний детей разработаны различные по срокам реализации региональные программы оздоровления окружающей среды и профилактики заболеваний детей г. Владикавказа.
Впервые в Республике СО (Алания) были разработаны «Стандарты физического развития детей г. Владикавказа» - инструмент контроля за состоянием здоровья детского населения и эффективностью реабилитационных мероприятий.
Теоретическая и практическая значимость работы. В работе впервые определены направленность корреляционной зависимости и размер регрессии, позволяющие определить степень изменения показателя распространенности заболеваний детей при соответствующем изменении загрязненности окружающей среды в городе-центре цветной металлургии и тем самым прогнозировать уровни заболеваемости и распространенности заболеваний. Была разработана индивидуальная прогностическая матрица для оценки риска заболеваний, которая учитывала не только фактор экологического неблагополучия, но и другие, сгруппированные в 5 условных групп, факторы риска: социально-гигиенических, медико-биологических, гигиенических, поведенческих и психологических. Данный подход позволил определить базу для разработки программ по раннему выявлению, своевременной коррекции и профилактики заболеваний, в том числе аллергических.
В рамках исследования были разработаны «Стандарты физического развития детей 7-17 лет г. Владикавказа», которые в дальнейшем были внедрены в деятельность учреждений Роспотребнадзора РСО (Алания), а также в сеть амбулаторно-поликлинических и стационарных медицинских учреждений г.Владикавказа, как инструмент контроля за состоянием здоровья детского населения.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Уровень загрязнения атмосферного воздуха г. Владикавказа, в центре которого расположены крупнейшие предприятия цветной металлургии, свидетельствует о наличии риска для здоровья детского населения и необходимости внедрения природоохранных и профилактических мероприятий.
-
Определяется наиболее существенная прямая корреляционная связь между степенью загрязнения атмосферного воздуха и уровнем заболеваемости детского населения того муниципального округа, на территории которого расположены крупные предприятия цветной металлургии.
-
Как показали результаты математического прогнозирования, при сложившейся экологической ситуации в г. Владикавказе, в ближайшие годы можно ожидать рост заболеваемости городского детского населения. Однако рациональное применение научно обоснованных санитарно-гигиенических и профилактических мероприятия, позволяющих управлять качеством среды обитания и состоянием здоровья детей, позволит снизить степень данного неблагоприятного влияния.
Личный вклад автора.
Автором определены этапы, объем и методы исследования. Собран и проанализирован первичный материал исследования. На I этапе автор проанализировал данные многочисленных статистических форм Госкомстата РСО(А) и г.Владикавказ, статистические отчеты Роспотребнадзора за 2003 - 2009 гг., провел ранжирование приоритетных загрязнителей. Представил сравнительную оценку загрязнений атмосферного воздуха в двух муниципальных округах г.Владикавказа с различной удаленностью от источников промышленных выбросов и особенностями территориального расположения. Автором на основе выкопировки из амбулаторных карт 19401 ребенка проведена оценка заболеваемости и распространенности заболеваний детского населения в муниципальных районах с разным уровнем загрязненности атмосферного воздуха.
Разработана прогностическая матрица заболеваний детского населения в зависимости от загрязнения атмосферного воздуха и матрица для индивидуального прогнозирования заболеваний (на основе детального изучения факторов жизни 1523 ребенка). Автор явился активным разработчиком двух региональных целевых программ оздоровления окружающей среды промышленного города и реабилитации здоровья детского населения, проживающего в условиях экологического неблагополучия, а также методического пособия «Стандарты физического развития детей г.Владикавказа».
Внедрение результатов работы в практику здравоохранения
Результаты научных исследований использованы при подготовки доклада на заседании Правительства РСО – Алания (от 26.09.2008 г. №214), «О загрязнении среды обитания выбросами промышленности и автотранспорта и их влияния на состояние здоровья населения г. Владикавказа»; при разработке Республиканской целевой программы по обеспечению экологической безопасности Республики Северная Осетия – Алания в 2009-2011 годах, утвержденной Постановлением Правительства РСО – Алания (от 23.03.2009 г. №90); при разработке «Программы реабилитации здоровья населения, проживающего в зоне влияния ОАО «Электроцинк» на период 2010-2015г.», которая вошла в пакт мирового соглашения между Роспотребнадзором по РСО – Алания, ОАО «Электроцинк» и АМС г. Владикавказа в рамках судебного решения о приостановлении деятельности предприятия; при разработке региональной целевой программы по реабилитации здоровья населения, проживающего на экологически неблагоприятных территориях республики Северная Осетия – Алания на период 2011-2015 г.г.
Материалы и результаты данной диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры общей гигиены и курса гигиены детей и подростков Казанского ГМУ, кафедры общей гигиены Северо-Осетинской ГМА.
Апробация и публикации результатов исследований.
Материалы диссертации были доложены и обсуждены на: международной научно-практической конференции «Развитие производственной и зоологической безопасности в 21 веке. Проблемы и решения» - 3-7 июля 2009г. Санкт-Петербург; V Всероссийском форуме «Здоровье нации – основа процветания России» - Москва, 2009; VII международной научной конференции «Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений» - Владикавказ, 14-16 сентября 2010 г.
- расширенном заседании предметно-проблемной комиссии по научным проблемам профилактической медицины при ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» от 3 декабря 2010 года.
Сведения о публикациях по теме диссертации.
По теме диссертации опубликованы 10 научных работ, в том числе 3 в рецензируемом научном журнале, рекомендованном Высшей аттестационной комиссией. Общий объем публикаций 1,6 у.п.л., в том числе авторский вклад 0,9 у.п.л.
Структура диссертации, ее объем.
Диссертационная работа изложена на 185 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и приложений. Библиографический указатель включает 275 источника, из них 253 отечественных и 22 иностранных авторов. Текст иллюстрирован 49 таблицами, 10 рисунками.
Связь работы с научными программами.
Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, согласно плана НИР по комплексной программе (№ государственной регистрации 01201156217).
Техногенное загрязнение воздушного бассейна как основная современная проблема крупных промышленных городов
Особую угрозу жизни городского населения представляет воздух крупных промышленных городов. В глобальном масштабе наибольшую опасность представляет загрязнение атмосферы примесями, так как атмосферный воздух выступает своего рода посредником загрязнения всех других объектов природы, способствуя распространению больших масс загрязнения на значительные расстояния. Под загрязнением атмосферы понимают привнесение в нее примесей, которые не содержатся в природном воздухе или изменяют соотношение между ингредиентами природного состава воздуха [5,38, 124]. На величину концентраций вредных примесей в атмосфере влияют метеорологические условия, определяющие перенос и рассеивание примесей в воздухе, смена направления и скорости ветра и другие [30, 58, 104, 133]. Воздействие воздушных загрязнителей от промышленных предприятий могут затрагивать все население городов. Как правило, это небольшие "города-заводы" или рабочие поселки, расположенные вблизи крупных заводов. Наибольшее число таких "городов-заводов" - "никелевые", "металлургические" и "химические" [20, 131, 211]. В последние годы при оценке уровня загрязнения атмосферного воздуха в промышленных городах используются данные комплексных гигиенических исследований, и применяется методика оценки риска для здоровья населения [23, 102, 171, 204]. Присутствующие в атмосферном воздухе многочисленные химические вещества по характеру их воздействия на здоровье разделяют на несколько условных групп: 1) наиболее распространённые вещества; 2) канцерогенные вещества; 3) вещества, влияющие на репродуктивное здоровье; 4) стойкие органические загрязнители; 5) стойкие токсичные вещества; 6) тяжёлые металлы. 1. Наиболее распространённые вещества. К веществам, наиболее распространенным в атмосферном воздухе, относятся взвешенные вещества, диоксид азота, диоксид серы, оксид углерода и озон. Высокие концентрации взвешенных веществ регистрируются в атмосферном воздухе крупных промышленных городов, на территории которых размещены глиноземные, металлургические производства, цементные заводы, предприятия, на которых в качестве топлива используется уголь.
Влияние взвешенных веществ в атмосферном воздухе испытывает каждый второй житель нашей страны, т.е. 72 млн человек, и из них более 2,4 млн человек подвергаются воздействию высоких концентраций - более 300 мкг/м и 20 млн человек - концентрациям выше ПДКсс, равной 150 мкг/м3. Результатом данных воздействий на здоровье населения является дополнительный рост случаев смертей от всех причин - до 40 тыс. случаев в год, а также смертей от заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистых заболеваний, дополнительные случаи бронхита у детей [79, 120, 165, 218].
Концентрации диоксида азота в атмосферном воздухе, превышающие ПДК, наблюдаются в городах с интенсивным движением автотранспорта, где его доля в общем выбросе этого вещества составляет 50 - 70%. Выявлено, что средние концентрации диоксида азота возрастают с севера на юг вследствие влияния солнечной радиации на фотохимические реакции перехода оксидов азота в диоксид [128]. По данным экспертов ВОЗ повышенные концентрации диоксида азота ведут к увеличению заболеваний нижних дыхательных путей у детей на 20% и увеличению числа симптомов со стороны верхних дыхательных путей. В условиях влияния повышенных концентраций диоксида азота в России проживает до 5,6 млн человек, в том числе 3,6 млн человек - при воздействии концентраций от 60 - 70 мкг/м3 и 2 млн человек - при концентрациях от 70 до 120 мкг/м3. [110, 215] В атмосферном воздухе городов с металлургическим производством по количеству выбросов основное место занимает диоксид серы. Отмечено, что при увеличении концентрации этого вещества в атмосферном воздухе на 10 мкг/м происходит возрастание уровня смертности от заболеваний органов дыхания и сердечно-сосудистой системы на 0,9% [94, 122].
Содержание в атмосферном воздухе крупных городов оксида углерода, даже в концентрациях, не превышающих нормируемые величины, приводит к росту числа заболеваний сердечно-сосудистой системы, особенно у лиц пожилого возраста [120, 195]. 2. Канцерогенные вещества. Контроль за содержанием в атмосферном воздухе городов канцерогенных веществ проводится регулярно лишь по ограниченному кругу веществ этого класса - бенз(а)пирену, бензолу, формальдегиду [28, 66, 72, 168, 174]. Высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном как индикатора загрязнения воздуха полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) характерны для городов, где размещены предприятия черной металлургии. В этих городах достоверно повышен уровень онкологической заболеваемости и смертности [ 27, 63, 122, 173, 241]. 3. Вещества, влияющие на репродуктивное здоровье. К веществам, неблагоприятно влияющим на репродуктивное здоровье, относятся такие вещества, как свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, бензол, сероуглерод, стирол, хлорсодержащие вещества - хлороформ, диоксины, трихлорэтилен, ПХБ и другие. Повышенные концентрации этих веществ характерны для окружающей среды городов со свинцовоплавильными производствами, с производствами химического, искусственного волокна, синтетического каучука, хлорсодержащей продукции [ 73, 123, 188, 254].
Нарушения репродуктивного здоровья населения, связанные с воздействием загрязненного атмосферного воздуха, наблюдаются преимущественно в городах с крупными металлургическими или химическими производствами. При этом наблюдается нарушение различных этапов репродуктивного цикла - начиная от невозможности зачатия и заканчивая появлением больного потомства. Повышенная частота бесплодия установлена в городах с высоким уровнем загрязнения окружающей среды такими стойкими органическими загрязнителями, как ПХБ и диоксины [48, 71,86,208].
Новорожденные дети, родившиеся в городах с наиболее загрязнённой окружающей средой, чаще страдают различными заболеваниями, среди них больше и детей с малым весом. Так, например, увеличение числа детей с малым весом при рождении зафиксировано в исследованиях. Увеличение числа новорожденных детей с теми или иными видами патологии регистрируется в различных городах с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами и хлорорганическими соединениями [59, 144, 163], на территории вблизи алюминиевого завода [102,138,171,183,228]. 4. Стойкие органические загрязнители. В отношении химических веществ, относящихся к группе стойких органических загрязнителей (СОЗ), принята специальная Стокгольмская конвенция. Из 12 веществ, вошедших в "чёрный" список, наибольшую опасность для здоровья населения представляют полихлорированные бифенилы (ПХБ) и диоксины.
Влияние загрязнений атмосферного воздуха промышленных городов на здоровье детского населения
В работах ряда ученых содержатся сведения об ухудшении состояния здоровья населения городов в связи с неблагоприятным влиянием загрязнений окружающей среды городов предприятиями цветной металлургии. Представлен доказательный материал о наличие прямых связей между загрязнением природной среды и ростом заболеваемости аллергической, бронхолегочной, сердечно-сосудистой патологии, также морфологических и нервно-психических нарушений [2, 14, 197].
При этом неблагоприятному воздействию средовых компонентов промышленных городов подвергается всё население, однако, наиболее чувствительным к нему является растущий организм, биосистема которого истощается под его воздействием с последующим срывом компенсаторных механизмов [15,.42, 81, 193, 242]. Особую опасность представляют химические загрязнители атмосферного воздуха для детей и подростков в силу повышенной чувствительности к ним растущего организма. Дети являются своеобразным барометром, который определяет степень экологического благополучия региона, состояние здоровья детского населения вполне обоснованно рассматривается как основной медико-социальный критерий [39, 118, 124].
Именно в связи с тем, что организм детей и подростков находится в процессе роста и развития, он в более значительной степени подвержен влиянию неблагоприятных факторов окружающей среды, в том числе факторов малой интенсивности и длительного воздействия. Доказано, что данные отрицательные влияния не ограничиваются моментом воздействия, а отражаются на всем протяжении роста и развития детского и подросткового организма. Поэтому все изменения природной среды относятся к факторам риска развития нарушений в растущем организме [108, 164].
На здоровье детей и подростков действуют факторы, которые условно можно разделить на группы: биологические, социально-гигиенические, поведенческие и экологические. Воздействие всех этих факторов происходит в сложных взаимодействиях, в тех или иных случаях определяющими являются либо наследственные, либо поведенческие, либо социальные. Но во всех случаях немаловажное значение имеют экологические факторы, факторы среды обитания. Установлено, что на загрязнения окружающей среды приходится 20% и на природно-климатические условия — 10% [69, 102, 178].
Несмотря на определенные положительные тенденции (рост рождаемости, увеличение продолжительности жизни и др.) в нашей стране сохраняются негативные тенденции динамики состояния здоровья детей и подростков - растет уровень заболеваемости, инвалидности, сохраняется высокий уровень смертности. В настоящее время у каждого седьмого из десяти новорожденных выявляются те или иные нарушения здоровья, каждый десятый рождается недоношенным или с низкой массой тела [133, 149]. Дети, проживающие в среде, имеющей повышенные техногенные нагрузки, имеют худшие показатели состояния здоровья. Тем самым доказывается неоспоримая аксиома - состояние окружающей среды и здоровье детского населения неразрывно связаны [1, 154, 231]. Для изучения взаимосвязи состояния здоровья детей и экологической ситуации необходимо иметь точные данные о заболеваемости, распространенности заболеваний среди детского населения, физического развития и др., с одной стороны, а с другой - о показателях загрязнения атмосферного воздуха, воды, почвы, чему служит социально-гигиенический мониторинг [10, 49, 156, 229].
Особый интерес представляет проведение социально-гигиенического мониторинга в промышленных городах, где загрязнение окружающей среды достигает критических уровней. При этом определяется прямая корреляционная зависимость между величиной техногенной нагрузки на внешнюю среду и показателями заболеваемости населения, особенно детского [44, 50, 216].
В результате своей производственной деятельности предприятия цветной металлургии оказывают существенное влияние на формирование экологической обстановки в районах своего расположения, а в некоторых случаях и полностью ее определяют. Загрязнители атмосферы предприятия цветной металлургии - характеризуются в основном выбросами сернистого ангидрида, оксида углерода и пыли, содержащей токсические тяжелые металлы. Именно тяжелые металлы среди факторов окружающей среды оказывают самое существенное влияние на здоровье детей [36, 81, 160]. Тяжелые металлы - приоритетные загрязнители окружающей среды промышленных городов по токсикологическим оценкам и воздействию на здоровье населения, и прежде всего детского, занимают ведущее место, значительно опережая такие повсеместно распространенные загрязнители, как оксиды углерода, диаксиды азота, серы, нефтепродуктов, фотохимические оксиданты [93, 140, 239].
В городах, интенсивно загрязненных металлами, снижение иммунобиологической реактивности детей служит важнейшим биомаркером экологического неблагополучия. Токсиканты - загрязнители городской среды попадают в организм ребенка преимущественно ингаляционным и алиментарным путем. Как было доказано, у детей раннего возраста (до 6 лет) преобладает алиментарный путь поступления токсикантов в силу недостаточности гигиенических навыков. С возрастом начинает преобладать ингаляционный путь [3,4, 168, 171].
Методические основы проведения гигиенических исследований
Оценка атмосферного воздуха проводилась с позиции его приоритетности среди факторов окружающей среды, характеризующих санитарно-эпидемиологическое благополучие населения. Учитывалось, что химическое загрязнение атмосферного воздуха по своему качественному составу может быть чрезвычайно разнообразным в зависимости от характера его источников, особенностей технологических процессов, используемого сырья, получаемых промежуточных и конечных продуктов.
Для нашего исследования это было определяющим, так как в столице Республики Северная Осетия - Алания — г. Владикавказе промышленность представлена такими отраслями, как цветная металлургия, машиностроение и металлообработка, электроэнергетика, топливная промышленность, производство строительных материалов и др. В результате производственной деятельности происходит загрязнение атмосферного воздуха оксидом углерода, свинцом, диоксидом серы, диоксидом азота, углеводородами, в том числе бенз(а)пиреном, фотооксидантами, образующимися в условиях интенсивной солнечной радиации.
В промышленном муниципальном округе г. Владикавказа находится многопрофильное предприятие по производству свинца и цинка, относящееся к 1 классу опасности — ОАО «Электроцинк». С середины XX века здесь же были дополнительно размещены около 40 предприятий 1 и 2 класса опасности, образовав промышленную зону. Ближайшая жилая застройка находится в западном направлении на расстоянии 300 метров. Вся промышленная зона должна иметь санитарно-защитную зону в 1000 метров, но до 2010 года никогда не существовала законодательно утвержденная санитарно-защитная зона (далее — СЗЗ), что затрудняло проведение мероприятий, необходимых для улучшения санэпидблагополучия населения, установленных в соответствии с законодательством Российской Федерации. На территории Владикавказа выделены техногенные ареалы рассеяния тяжелых металлов, в формировании которых основную роль играют аномальные поля свинца, цинка, меди, серебра, ртути, мышьяка, вольфрама, кадмия, марганца, индия, висмута, сурьмы и др. Были получены данные о распространении загрязнения свинцом, цинком, медью и серебром (фон превышен в 4 раза) до глубины 0,5 м в радиусе 3 км от промзоны.
В период с 1992 по 2000 годы ОАО «Электроцинк» работало на уровне 10-15% проектной мощности. В- 2003 году износ производственных мощностей составлял более 70%. Системы газоочистки и очистки промышленных стоков полностью выработали свой ресурс. В конце декабря 2003 года ОАО «Электроцинк» вошёл в состав ООО «УГМК Холдинг» и с 2005 года началась системная реконструкция производства с изменением технологии.
В соответствие с целями исследования проводилось ранжирование выброшенных в атмосферу загрязняющих химических веществ для выявления наиболее опасных. При этом учитывались объем поступающих в атмосферу веществ, класс опасности, эффект суммации, наличие лабораторных исследований, значения референтных уровней (тех минимальных уровней химического вещества, длительное поступление которых в организм не вызывает изменений в здоровье населения) и значений предельно допустимых выбросов (проект ОАО «Электроцинк»).
Расчеты проведены в соответствии с методикой, описанной в «Руководстве по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» Р.2.1.10.1920-04, М.2004г. Гигиеническая оценка степени опасности загрязнения атмосферного воздуха при одновременном присутствии нескольких вредных химических веществ в воздухе проводилась по суммарному показателю загрязнения атмосферного воздуха «Р».
При расчете интегрального показателя загрязнения атмосферного воздуха Р учитывалась кратность превышения ПДК, класс опасности вещества, количество совместно присутствующих загрязнителей и характер комбинированного действия вредных веществ по типу неполной суммации. Фактическое загрязнение атмосферного воздуха населенных мест оценивалось в зависимости от величины показателя Р по пяти степеням: I - допустимая, II - слабая, III - умеренная, IV - сильная, V — опасная.
Для оценки загрязнения атмосферного воздуха металлами проводился отбор проб воздуха в течение 30 дней при помощи аспирационных установок типа "кипарис" и М-822 при объемном расходе воздуха от 10 до 100 литров в минуту. Отбор проб осуществляется на фильтры АФА-ХА-20, используемые для микрохимического анализа. Объем отобранного воздуха составляет в среднем 30м . Для разделения аэрозолей по размерам частиц применялся четырехфракционный проточный импактор. Определение металлов в аэрозолях проводилось химико-спектральным, нейтронно-активационным и рентгено-флуоресцентным методами.
Результаты исследования атмосферного воздуха над аномалиями сравнивались с предельно допустимыми концентрациями химических элементов в атмосферном воздухе и их содержанием в атмосферном воздухе фоновых районов.
Сравнительная характеристика загрязнений окружающей среды в Промышленном и Затеречном МО г. Владикавказа
Программа гигиенического исследования включала анализ степени и характера загрязнения окружающей среды в двух МО г. Владикавказа: Промышленном, более загрязненном, и Затеречном — в относительно менее загрязненном. Для оценки влияния метеорологических факторов результаты определения химических элементов в воздухе сопоставлялись с данными о направлении и скорости ветра, температуры и влажности воздуха. Скорость ветра (по средним многолетним данным), 4,3 повторяемость превышения которой составляет 5%, м/с За весь период наблюдений во Владикавказе в 33% случаев наблюдается штиль. Из остальных 67%, в 20% случаев дуют юго-восточные ветры, когда ветер относит вредные примеси на северо-запад, в 19% случаев дует южный ветер, соответственно рассеивание происходит в северном направлении, в 16% - западный, рассеивание происходит в сторону востока. Если наложить розу ветров на карту города, то видно, что в основном рассеивание происходит в сторону Промышленного МО и в сторону пос. Заводской, т. е. в основном вдоль правого берега реки Терек (рис. 3.1 и рис. 3.2.).
Эта часть города также является низинной частью, перепад составляет 100 метров. Самое большое загрязнение от выхлопных газов и от выбросов промышленных предприятий в атмосферу по расчетам должно быть в Промышленном МО и в сторону пос. Заводской, а также в сторону пос. Дачное.
В Затеречном, менее загрязненном округе, среднегодовые концентрации диоксида серы составили в пределах 0,23-0,53 мг/м3, диоксида азота- 0,76-1,65 мг/м3, пыли - 0,05-0,72 мг/м3, оксида углерода - 0-2,07 мг/м3. Показатель степени загрязнения атмосферы Р по среднегодовым концентрациям составил в пределах — 1,76-4,60, в среднем за шесть лет -2,98±0,3, против 4,2±0,9 в Промышленном МО (Р 0,05) (табл. 3.12).
Многолетний мониторинг внешней среды, осуществляемый Госсанэпиднадзором, показывает, что в почвах г. Владикавказа в больших количествах накопились вредные химические соединения. Практически на всей территории города концентрация такого сильно ядовитого вещества, как кадмий, превышает значения ПДК от 1,5 в Затеречном МО до 10 раз в Промышленном МО. Но есть места, где превышение доходит до 12-20 раз (АЗС по ул. Зортова, АЗС на Карпинском шоссе). Концентрация свинца и цинка в почвах Промышленного МО в среднем превышена в 4 раза на всей территории.
При оценке аномального поля свинца выделяется зона наибольшего загрязнения с его содержанием до 1000 мг/кг, то есть на территории жилой застройки превышены как российские, так и зарубежные нормативы. Оценка пространственного распределения химических элементов в почве показывает, что аномалии не только свинца, но и цинка, меди, мышьяка, ртути, марганца, олова, молибдена четко локализуются вокруг заводов "Электроцинк" и "Победит".
Содержание металлов в почвах Промышленного МО было значительно выше, чем в Затеречном МО (по средним концентрациям в 3-6 раз). Средние концентрации свинца в почве Промышленного МО превышали ОДК в 9 раз, а максимальные - в 110 раз, кадмия - в 13 и 150 раз соответственно, меди - в 2,4 и в 45 раз, цинка - в 12 и 68 раз, то есть гигиенические нормативы по этим 4 металлам превышены в десятки раз.
Анализируя результаты исследований по содержанию металлов в почвах Владикавказа, можно с уверенностью утверждать, что основным источником повышенного накопления металлов является ОАО «Электроцинк».
Если ориентироваться на немецкие нормативы содержания металлов в почве, разработанные для разного типа использования почв, то практически вся территория Промышленного МО превышает норматив 400 мг/кг, установленный для свинца на территориях жилой застройки. Согласно требованиям Агентства по охране окружающей среды США (ЕРА), при таком уровне содержании свинца в почве, т.е. выше 400 мг/кг, необходима срочная очистка почв. Затем было проведено моделирование распространения химических веществ по двум сравниваемым МО г. Владикавказа. Отбор почвы на ионы тяжелых металлов производился в мониторинговых точках на территории Промышленного и Затеречного МО Владикавказа. Рассчитаны среднемесячные концентрации тяжелых металлов: кадмия, свинца меди, цинка. С учетом того, что кадмий и свинец помимо общетоксического эффекта обладают и канцерогенным действием, мы провели оценку канцерогенного риска кадмия и оценку коэффициента опасности свинца и кадмия, т.к. они обладают и общетоксическим действием (табл. 3.14, 3.15 и 3.16) Таблица 3.14 Среднегодовые концентрации солей тяжелых металлов в почве Промышленного муниципального округа г. Владикавказа Наименование СредниеЗначения,мг/кг ПДК,мг/кг Превышено Влияние на организм человека Кадмий 20,53 2,0 + 10 раз Рак, почки,гормональная система, дыхательная система Свинец 501,657 132,0 + 3,8 раз Центральная и периф. нервная система, кровь, развитие, репродукт. система, гормональная система, почки, рак Медь 326,477 130,0 + 2,5 раз Дыхательная система, ЖКТ, печень Цинк 872,857 220 + 4 раза Гормональная система, щитовидная железа, кровь, биохимия, нервная система Таблица 3.15 Среднегодовые концентрации солей тяжелых металлов в почве Затеречного муниципального округа г.Владикавказа. Наименование СредниеЗначения,мг/кг ПДК,мг/кг Превышено Влияние на организм человека Кадмий 2,94 2,0 + 1,5 раза Рак, почки,гормональная система, органы дыхания Свинец 171,89 132,0 +1,3 раза ЦНС, нервн. сист., кровь, развитие, репродукт. сист., гормон, сист., почки, рак Медь 39,8 130,0 -3,25 раза Органы дыхания, жкт, печень Цинк 338,22 220 +1,5 раза Гормон, сист., щитовидная железа, кровь, биохимия, нервная система. В основном вся инфраструктура сосредоточена здесь. Население этого района находится под воздействием неблагоприятных факторов среды обитания. По проведенным расчетам, загрязнение почвы ионами кадмия в этом муниципальном округе превышает ПДК в 4 - 10 раз, ионами свинца в 4-5 раз, цинка в 1,4-4 раза. Таблица 3.16 Сравнительная таблица среднегодовых концентраций ионов тяжелых металлов в почве Промышленного и Затеречного муниципальных округов г. Владикавказа. Наименование ПДК,мг/кг Промышленный район Затеречный район СредниеЗначения,мг/кг Превышено СредниеЗначения,мг/кг Превышено Кадмий 2,0 20,53 + 10 2,94 + 1,5 Свинец 132,0 501,657 + 4 171,89 +1,3 Медь 130,0 326,477 + 2,5 39,8 -3,25 Цинк 220 872,857 + 4 338,22 +1,5 Воздействие Все химические вещества обладают однонаправленным действием: рак, почки, гормональная система, органы дыхания, кровь, аномалии развития, репродуктивная система, нервная система Маршрут воздействия — это путь, проходимый химическим агентом от источника поступления в окружающую среду до организма, подверженного воздействию. В данном случае химические вещества осаждаются в почву, накапливаются в приземном слое, откуда они повторно с атмосферным воздухом, пылью, с продуктами питания, а у детей и путем заглатывания почвы, поступают в организм. Исследования проводились лабораторией ФГУЗ «ЦГиЭ в РСО-Алания» атомно-абсорбционным методом «Квант-АФА».
Таким образом, сравниваемые МО отличались по уровню загрязнения атмосферного воздуха. Результаты исследований по анализу содержания вредных веществ подтвердились изучением влияния выбросов на состояние здоровья детского населения.
