Сравнительная характеристика выбросов приоритетных канцерогенов стационарными источниками в атмосферный воздух районов рязанской области
- Авторы: Дементьев А.А.1, Ляпкало А.А.2, Цурган А.М.1, Булычева Г.Н.1, Коршунова Е.П.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
- ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
- Выпуск: Том 27, № 3 (2019)
- Страницы: 353-359
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 06.10.2019
- Статья опубликована: 08.10.2019
- URL: https://journals.eco-vector.com/pavlovj/article/view/16344
- DOI: https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2019273353-359
- ID: 16344
Цитировать
Аннотация
Цель. Оценка динамики выброса приоритетных канцерогенов от стационарных источников в районах Рязанской области в 2009 и 2016 гг.
Материалы и методы. Для анализа использовались официальные статистические данные об объемах загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух от стационарных источников. Приоритетность определялась путем расчета приведенного выброса с учетом фактора наклона канцерогенного потенциала при ингаляционном пути поступления. Динамика выбросов канцерогенов оценивалась по темпу прироста.
Результаты. Исследование показало, что к приоритетным химическим канцерогенам, поступающим в атмосферный воздух муниципальных образований Рязанской области от стационарных источников, были отнесены: хром (Cr) (VI), углерод (сажа), бензол, бензин (нефтяной) и формальдегид. С 2009 по 2016 гг. регистрировалось сокращение суммарного приведенного выброса канцерогенов на 39,4%, особенно бензола, сажи и формальдегида, что привело к существенному изменению его структуры – значительному увеличению удельного веса Cr (VI) (до 55,7%, в 1,5 раза) и почти двукратном снижении доли бензола (до 23,3%). В указанные годы более 90% суммарного приведенного выброса канцерогенов в Рязанской области формировалось стационарными источниками городов Рязани и Скопина, Рязанского и Скопинского районов.
Заключение. Для большинства муниципальных образований Рязанской области было характерно снижение суммарного приведенного выброса канцерогенов, кроме Александро-Невского, Милославского, Пронского, Захаровского и Шиловского районов, в которых, наоборот, отмечалось его увеличение. В г. Рязани на фоне выраженного снижения эмиссии сажи и бензола, соответственно на 81,7 и 69,4%, регистрировалось увеличение выброса в атмосферный воздух формальдегида на 37,4%.
Ключевые слова
Полный текст
Атмосферный воздух является одним из наиболее значимых факторов окружающей среды, при этом наибольшее антропогенное воздействие на него оказывают промышленные предприятия, теплоэнергетика и транспорт [1, 3, 4]. По данным Федерального информационного фонда социально-гигиенического мониторинга (ФИФ СГМ), ведущими загрязнителями атмосферного воздуха в нашей стране в 2004-2008 гг. являлись азота диоксид, взвешенные вещества, углерода диоксид, серы диоксид, а также такие химические канцерогены как: формальдегид, свинец и его неорганические соединения, бенз(а)пирен, соединения Cr (VI) и фенола [2]. Под их воздействием находится около 50 млн человек [5], поэтому при оценке реальной канцерогенной опасности загрязнения атмосферного воздуха необходимо, учитывать состав присутствующих в нем соединений, а также возможность их комбинированного действия. Наибольшей канцерогенной опасности подвергается часть населения, проживающая в зоне влияния выбросов канцерогенных веществ от промышленных предприятий [6]. Так, по данным Роспотребнадзора в пределах санитарно-защитных зон промышленных предприятий России проживает свыше 3,2 млн человек, или более 2% всего населения России. Имеются данные о возможном увеличении онкологической заболеваемости населения, проживающего в непосредственной близости от предприятий, загрязняющих атмосферный воздух химическими канцерогенами [2, 5].
Таким образом, сравнительная оценка структуры выбросов токсикантов в атмосферный воздух и их динамика, с учетом канцерогенного потенциала, является важной задачей для разработки мероприятий по обеспечению экологической безопасности.
Цель – оценка динамики выброса приоритетных канцерогенов в районах Рязанской области.
Материалы и методы
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- составлены списки приоритетных химических канцерогенов, загрязняющих атмосферный воздух в муниципальных образованиях Рязанской области;
- проведена сравнительная оценка изменения структуры выбросов приоритетных химических канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух муниципальных образований Рязанской области от стационарных источников загрязнения;
- сравнительная оценка и ранжирование районов Рязанской области по динамике выбросов приоритетных химических канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух.
Данные о выбросах канцерогенов были взяты из сборников «Охрана атмосферного воздуха, текущие затраты на охрану окружающей среды и экологические платежи» за 2009 и 2016 гг. Федеральной службы государственной статистики [7, 8]. Приоритетность канцерогенов определялась путем расчета приведенных выбросов (произведение величины эмиссии химического канцерогена в атмосферный воздух на коэффициент SFi – фактор наклона канцерогенного потенциала при ингаляционном пути поступления) с последующим их ранжированием [9]. В список приоритетных были отнесены вещества из ранжированного списка канцерогенов суммарный вклад, которых в величину валового приведенного выброса канцерогенов составлял 97%. Статистическая обработка проводилась методами χ2 и корреляционного анализа.
Результаты и их обсуждение
Исследование показало, что в 2016 г. к приоритетным химическим канцерогенам, поступающим в атмосферный воздух районов Рязанской области от стационарных источников, были отнесены в порядке убывания вклада в валовой приведенный выброс такие загрязняющие вещества как: Cr (VI), углерод (сажа), бензол, бензин (нефтяной) и формальдегид (табл. 1).
Таблица 1
Приоритетные канцерогены, поступающие в атмосферный воздух муниципальных районов Рязанской области с выбросами стационарных источников
Вещество | Mi, тонны | SFi | Мi× SFi, условные тонны | Структура приведенного выброса, % |
Cr (VI) | 0,413 | 42 | 17,346 | 58,4 |
Сажа | 377,14 | 0,0155 | 5,84567 | 19,7 |
Бензол | 146,993 | 0,027 | 3,968811 | 13,4 |
Бензин (нефтяной) | 33,652 | 0,035 | 1,17782 | 4,0 |
Формальдегид | 10,467 | 0,046 | 0,481482 | 1,6 |
Итого | 97,1 |
Примечание: SFi – фактор наклона канцерогенного потенциала при ингаляционном пути поступления; Мi – выброс (поступление загрязняющего вещества в атмосферу); Мi×SFi – приведенный выброс (выброс с учетом выраженности канцерогенного действия).
В 2009 г. на первом месте по величине вклада в структуру суммарного приведенного выброса канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух Рязанской области, находился бензол, доля которого составляла 44,2% (рис. 1). Более трети в структуре приходилось на Cr (VI), который занимал второе ранговое место, далее в порядке убывания вклада находились сажа, бензин и формальдегид.
Семнадцатилетний период истории России, сопровождавшийся значительными изменениями производственных сил, привел к существенному изменению структуры приведенного выброса канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух от стационарных источников Рязанской области. Так, в 2016 г. по сравнению с 2009 г. вклад Cr (VI) в суммарный приведенный выброс канцерогенов увеличился в 1,5 раза и достиг 55,7%, что позволило вышеназванному поллютанту выйти на первое ранговое место в области среди выявленных канцерогенов. Кроме того, в структуре выбросов отмечалось почти двукратное снижение доли бензола и увеличение удельного веса бензина, тогда как доли сажи и формальдегида существенно не изменились.
В таблице 2 представлена динамика выбросов приоритетных канцерогенов в Рязанской области и её отдельных муниципальных образованиях. Исследования показали, что за 8 лет суммарный приведенный выброс канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух Рязанской области, сократился на 39,4% и в 2016 г. составил 16,9 условных тонн (усл. тонн). При этом имело место выраженное снижение поступления в атмосферный воздух почти всех приоритетных канцерогенов, особенно бензола (на 68,8%), сажи и формальдегида (соответственно на 47,6 и 43,0%).
Рис. 1. Структура суммарного приведенного выброса канцерогенов
В 2009 и 2016 гг. основной вклад в формирование суммарного приведенного выброса канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух Рязанской области, вносили стационарные источники г. Рязани, на долю которых приходилось соответственно 74,7 и 61,3% выбросов, хотя за этот период, выброс канцерогенов в атмосферный воздух областного центра снизился на 50,3% и в 2016 г. составил 10,4 усл. тонны. Это уменьшение, в основном, было обусловлено снижением эмиссии сажи и бензола (соответственно на 81,7 и 69,4%). При этом, поступление в атмосферный воздух формальдегида увеличилось на 37,4%, а его приведенный выброс в 2016 г. составил 0,24 усл. тонны.
Исследованием установлено, что Скопинский район занимает второе ранговое место по величине консолидированного приведенного выброса канцерогенов в атмосферный воздух, хотя на конец рассматриваемого периода его объем сократился на 19,9% и составил 1,57 усл. тонны. Выявленное снижение выбросов было, в основном, обусловлено значительным уменьшением поступления в атмосферный воздух сажи и бензола (соответственно на 97,9 и 99,7%) и полным прекращение поступления в атмосферный воздух формальдегида.
В период с 2009 по 2016 гг. суммарный приведенный выброс канцерогенов в атмосферный воздух г. Скопин сократился на 26,6%, составил 0,94 усл. тонны или 5,5% от такового в целом по Рязанской области, в основном, за счет прекращения выбросов Cr (VI), бензола и формальдегида, хотя имело место незначительное увеличение поступления в атмосферный воздух бензина (на 12,3%). На территории Рязанского района приведенный выброс канцерогенов увеличился на 126,1% и к 2016 г. составил 2,42 усл. тонны, а его вклад в аналогичный показатель в целом по области увеличился с 3,8% до 14,2%, и был обусловлен значительным увеличением выбросов Cr (VI) – на 323,1%, бензина – на 96,3%, сажи – на 72% и бензола – на 15,4%. Следует отметить, что стационарные источники четырёх вышеописанных муниципальных образований формируют не менее 90% суммарного приведенного выброса канцерогенов в Рязанской области.
Таблица 2
Выбросы приоритетных канцерогенов в Рязанской области и её отдельных муниципальных образованиях в 2009 и 2016 гг.
Районы и города | Суммарный приведенный выброс, усл. тонны* | Структура суммарного приведенного выброса, % | Темп прироста (сокращения), % | ||
2009 г. | 2016 г. | 2009 г. | 2016 г. | ||
г. Рязань | 20,965 | 10,422 | 74,7 | 61,3 | -50,3 |
Скопинский район | 1,961 | 1,571 | 7,0 | 9,2 | -19,9 |
г. Скопин | 1,275 | 0,936 | 4,5 | 5,5 | -26,6 |
Рязанский район | 1,069 | 2,417 | 3,8 | 14,2 | 126,1 |
г. Сасово | 0,831 | 0,296 | 3,0 | 1,7 | -64,4 |
г. Касимов | 0,390 | 0,334 | 1,4 | 2,0 | -14,4 |
Касимовский район | 0,328 | 0,211 | 1,2 | 1,2 | -35,5 |
Клепиковский район | 0,247 | 0,224 | 0,9 | 1,3 | -9,5 |
Ряжский район | 0,188 | 0,033 | 0,7 | 0,2 | -82,3 |
Спасский район | 0,184 | 0,022 | 0,7 | 0,1 | -87,9 |
Рыбновский район | 0,180 | 0,022 | 0,6 | 0,1 | -87,7 |
Шиловский район | 0,125 | 0,165 | 0,4 | 1,0 | 32,4 |
Михайловский район | 0,091 | 0,047 | 0,3 | 0,3 | -48,0 |
Пронский район | 0,071 | 0,184 | 0,3 | 1,1 | 160,5 |
Шацкий район | 0,059 | 0,009 | 0,2 | 0,1 | -84,9 |
Чучковский район | 0,053 | 0,027 | 0,2 | 0,2 | -49,5 |
Кораблинский район | 0,022 | 0,022 | 0,1 | 0,1 | -0,4 |
Ермишинский район | 0,007 | 0,013 | 0,02 | 0,1 | 91,9 |
Захаровский район | 0,006 | 0,013 | 0,02 | 0,1 | 111,1 |
Милославский район | 0,004 | 0,014 | 0,01 | 0,1 | 249,4 |
Александро-Невский район | 0,002 | 0,009 | 0,01 | 0,1 | 328,2 |
В целом, по Рязанской обл. | 28,057 | 16,991 | 100,0 | 100,0 | -39,4 |
χ2 = 2,4 при р = 0,9; rxy = 0,982 при р <0,01 |
Примечание: *– суммарный приведенный выброс –.
Для большинства остальных муниципальных образований Рязанской обл. характерно снижение суммарного приведенного выброса канцерогенов, а наиболее выраженные темпы его снижения регистрировались в Спасском, Рыбновском, Шацком и Ряжском районах и находилось в пределах 87,9 – 82,3%. В Александро-Невском, Милославском, Пронском, Захаровском и Шиловском районах отмечалось увеличение суммарного приведенного выброса канцерогенов, при этом наибольший темп прироста был характерен для Александро-Невского района (328,2%), а наименьший – для Шиловского (32,4%).
Сравнение распределений значений суммарных приведенных выбросов канцерогенов в муниципальных образованиях Рязанской области по критерию χ2 не выявил статистически значимых отличий (χ2=2,4 при р=0,9), что позволяет предположить наличие единой тенденции к сокращению выбросов канцерогенов в атмосферный воздух, характерной для районов Рязанской области. Выдвинутое предположение подтверждается результатами корреляционного анализа, свидетельствующего и выраженной прямой связи суммарных приведенных выбросов канцерогенов в атмосферный воздух муниципальных образований в сравниваемые годы (rxy=0,982 при р<0,01).
Заключение
К приоритетным химическим канцерогенам, поступающим в атмосферный воздух муниципальных образований Рязанской области от стационарных источников, были отнесены Cr (VI), углерод (сажа), бензол, бензин (нефтяной) и формальдегид. С 2009 по 2016 гг. регистрировалось сокращение суммарного приведенного выброса канцерогенов на 39,4%, особенно бензола, сажи и формальдегида, что привело к существенному изменению его структуры – значительному увеличению удельного веса Cr (VI) (до 55,7%, в 1,5 раза) и почти двукратному снижению доли бензола (до 23,3%). Более 90% суммарного приведенного выброса канцерогенов в Рязанской области формировалось стационарными источниками г. Рязани и Скопина, Рязанского и Скопинского районов.
Для большинства муниципальных образований характерно снижение суммарного приведенного выброса канцерогенов, тогда как в Александро-Невском, Милославском, Пронском, Захаровском и Шиловском районах отмечалось его увеличение. В г. Рязани на фоне выраженного снижением эмиссии сажи и бензола в атмосферный воздух, соответственно на 81,7 и 69,4%, регистрировалось увеличение выброса формальдегида на 37,4%.
Об авторах
Алексей Александрович Дементьев
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: dementiev_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3038-5530
SPIN-код: 3797-9108
ResearcherId: T-2168-2018
к.м.н., доцент, заведующий кафедрой общей гигиены
Россия, РязаньАлександр Андреевич Ляпкало
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: dementiev_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3956-5514
SPIN-код: 3014-9250
ResearcherId: T-2220-2018
д.м.н., профессор, профессор кафедры общей гигиены
Россия, РязаньАлександр Михайлович Цурган
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: dementiev_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3742-2018
SPIN-код: 1456-6779
ResearcherId: T-2238-2018
к.м.н., старший преподаватель кафедры общей гигиены
Россия, РязаньГалина Николаевна Булычева
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: dementiev_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0277-6657
SPIN-код: 7569-3325
ResearcherId: T-2872-2018
к.м.н., старший преподаватель кафедры общей гигиены
Россия, РязаньЕлена Петровна Коршунова
ФГБОУ ВО Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Минздрава России
Email: dementiev_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9042-3888
SPIN-код: 5445-8991
ResearcherId: T-2297-2018
к.м.н., ассистент кафедры общей гигиены
Россия, РязаньСписок литературы
- О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году. Государственный доклад. М.; 2016. Доступно по: http://www.priroda.ru/lib/detail.php?ID=11585. Ссылка активна на 25 июля 2019.
- Ляпкало А.А., Дементьев А.А., Цурган А.М. Влияние направления ветра на качество атмосферного воздуха в историческом центре г. Рязани в теплое время года // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2015. №1. С. 35-42.
- Ганцев Ш.Х. Онкология. 2-е изд. М.; 2006.
- Дементьев А.А. Загрязнение атмосферного воздуха областного центра веществами, обладающими канцерогенным действием // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. 2014. №2. С. 78-83.
- Информационно-методическое письмо №01/8981-1-34 от 18 июля 2011 г. «О некоторых канцерогенных факторах в среде обитания человека и профилактике их воздействия». Доступно по: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293799/4293799626.htm. Ссылка активна на 25 июля 2019.
- О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2015 году. Государственный доклад. М.; 2016.
- Охрана атмосферного воздуха, текущие затраты на охрану окружающей среды и экологические платежи в 2009 году. Рязань; 2010.
- Охрана атмосферного воздуха, текущие затраты на охрану окружающей среды и экологические платежи в 2016 году. Рязань; 2017.
- Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р.2.1.10.1920-04. М.; 2004.