ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОБЛАСТНОГО ЦЕНТРА ВЕЩЕСТВАМИ, ОБЛАДАЮЩИМИ КАНЦЕРОГЕННЫМ ДЕЙСТВИЕМ

Аннотация

В статье по результатам моделирования приводятся максимально-разовые концентрации загрязняющих веществ, обладающих канцерогенным действием, поступающие в атмосферным воздух с выбросами стационарных источников. Проведен сравнительный анализ степени загрязнения атмосферного воздуха районов обслуживания детских поликлиник города по средним годовым концентрациям отдельных канцерогенов в атмосферном воздухе и проценту рецепторных точек, в которых их расчетные концентрации не соответствовали гигиеническим нормативам.

Полный текст

По данным государственной статистической отчетности, валовые выбросы загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух от стационарных источников загрязнения на территории Российской Федерации за период 2000-2011 годы, выросли с 18820 до 19162 тысяч тонн. В 2011 году в атмосферный воздух поступило 103,6 тонны хрома (VI), 39,0 тонн бен-запирена и 2154 тонны формальдегида [3]. При этом такие канцерогены как бензапи-рен, бензол, мышьяк и формальдегид представляют наибольшую опасность для здоровья населения [1]. Следует учитывать, что загрязнение атмосферного воздуха реальными и вероятными канцерогенами является существенным фактором риска развития злокачественных новообразований, особенно рака легкого [6]. Ситуация осложняется тем, что несмотря на прослеживающуюся в последние годы тенденцию к снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников, авторы отмечают рост не только общей, но и детской онкологической заболеваемости в промышленных центрах [4]. Тот факт, что две трети населения страны про живает на территориях, где состав атмосферного воздуха не соответствует гигиеническим нормативам, подчеркивает актуальность настоящего исследования [1, 2]. Цель работы: выделение критических районов по уровню загрязнения атмосферного воздуха веществами, обладающими канцерогенным действием, поступающими в него с выбросами стационарных источников. Материалы и методы Проведено исследование загрязнения атмосферного воздуха города веществами, обладающими канцерогенным действием и поступающими в него с выбросами приоритетных стационарных источников. В их группу вошли продукты канцерогенные для человека (группа 1 классификации МАИР): бензол, хром (VI), мышьяк; вещества весьма вероятно канцерогенные для человека (категория 2А): формальдегид, бенз[а]пирен; а также бензин, относящийся к группе химических соединений вероятно канцерогенных для человека (категория 2В) [4]. Было проведено моделирование максимальноразовых концентраций на высоте 2 метра 80 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №2, 2014 г. от земной поверхности веществ-канцерогенов с помощью программы «Эколог - 3», при наихудших метеорологических условиях отдельно для теплого и холодного периодов года. В дальнейшем выполнено сравнение районов обслуживания детских поликлиник города по средним концентрациям канцерогенов в атмосферном воздухе. Статистическая обработка результатов исследования проводилась методом дисперсионного анализа, для парного сравнения средних использовался критерий Тамхейна при уровне значимости (р<0,01). Результаты и их обсуждение В результате дисперсионного анализа с использованием метода парного сравнения по критерию Тамхейна было установлено, что средние районные концентрации бензола на сравниваемых территориях имеют статистически значимые различия (р<0,01). Наибольший расчетный уровень загрязнения атмосферного воздуха бензолом отмечался на территории обслуживания пятой детской поликлиники, где средняя за год концентрация бензола составила 0,121 мг/м3 (табл. 1). Таблица 1 Средние годовые максимально-разовые концентрации бензола в атмосферном воздухе районов обслуживания детских поликлиник Поликли ника N Среднее Стд. отклонение Стд. ошибка 95% доверительный интервал для среднего Мини мум Макси мум Нижняя граница Верхняя граница 1 819 0,091 0,008 2,9E-04 0,090 0,091 0,076 0,111 2 1176 0,086 0,014 4,0E-04 0,086 0,087 0,002 0,147 3 618 0,048 0,004 1,7E-04 0,048 0,049 0,037 0,056 5 638 0,121 0,016 6,1E-04 0,120 0,122 0,090 0,157 6 521 0,061 0,003 1,4E-04 0,061 0,061 0,056 0,076 7 530 0,098 0,009 3,8E-04 0,098 0,099 0,009 0,121 Итого 4302 0,085 0,024 3,7E-04 0,085 0,086 0,002 0,157 В атмосферном воздухе территорий, прикрепленных к седьмой и первой детским поликлиникам, средние концентрации бензола составили соответственно 0,098 мг/м3 и 0,091 мг/м3, и они занимали второе и третье ранговые места. Далее в порядке убывания ранговых мест следовали районы обслуживания второй, шестой и третьей детских поликлиник. Уровни загрязнения атмосферного воздуха бензолом не зависели от времени года и не превышали ПДК м.р. Сравнение средних концентраций мышьяка и хрома (VI) в атмосферном воздухе районов обслуживания детских поликлиник по критерию Тамхейна выявило их статистически значимые различия (р<0,01). При этом наибольший средний уровень расчетного загрязнения атмосферного воздуха мышьяком определялся в районе обслуживания седьмой детской поликлиники и составил 1,8Е-06 мг/м3 (рис. 1). Средние концентрации мышьяка в районах обслуживания первой, второй и пятой детских поликлиник были в 3 - 4,1 раза ниже, чем на участках седьмой поликлиники и находились в пределах 4,5Е-07 -6,2Е-07 мг/м3, а районы обслуживания шестой и третьей детских поликлиник отличались наименьшими средними концентрациями мышьяка в атмосферном воздухе (2,5Е-07 мг/м3 и 2,1Е-07 мг/м3 соответственно). Исследование показало, что сезонные отличия в загрязнении атмосферного воздуха мышьяком регистрировались только на участках седьмой детской поликлиники, при этом в теплый период года его средняя концентрация составила 1,9Е-06 мг/м3 и была незначительно выше, чем в холодный - 1,7Е-06 мг/м3 (р<0,01). Наихудшим качеством атмосферного воздуха по содержанию хрома (VI) выделялась территория обслуживания 81 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №2, 2014 г. первой поликлиники, его средняя концентрация составила 1,6Е-05 мг/м3 (рис. 2). При этом территорий, закрепленные за второй, пятой и седьмой детскими поли клиникам имели средний уровень загрязнения атмосферного воздуха хромом (VI), а его средняя концентрация находилась в пределах 1,7Е-06 мг/м3 - 9,2Е-06 мг/м3. Рис. 1. Средние годовые максимально-разовые концентрации мышьяка в атмосферном воздухе районов обслуживания детских поликлиник Рис. 2. Средние годовые максимально-разовые концентрации хрома (VI) в атмосферном воздухе районов обслуживания детских поликлиник 82 , мг/мЗ Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №2, 2014 г. Наименьшим расчетным загрязнением атмосферного воздуха хромом (VI) характеризовались участки третьей и шестой детских поликлиник, где его средние концентрации составили 3,1Е-06 мг/м3 и 3,8Е-06 мг/м3 соответственно. Сезонных различий в уровнях загрязнения атмосферного воздуха хромом (VI) выявлено не было. Исследование показало, что ни в одной рецепторной точке расчетные кон центрации мышьяка и хрома (VI) не превышали соответствующие ПДК. В ходе исследования выявлена общая закономерность распределения расчетных средних концентраций формальдегида и бенз[а]пирена в атмосферном воздухе изучаемых районов, что позволяет предположить наличие единого источника загрязнения (рис. 3). -формальдегид районы обслуживания детских поликлиник - бенз[а]пирен Рис. 3. Средние годовые максимально-разовые концентрации формальдегида и бенз[а]пирена в атмосферном воздухе районов обслуживания детских поликлиник Применение апостериорного критерия Тамхейна показало, что различия между средними концентрациями формальдегида в атмосферном воздухе районов обслуживания детских поликлиник статистически значимы, что позволяет ранжировать сравниваемые районы по уровню загрязнения (р<0,01). Наибольшим загрязнением атмосферного воздуха формальдегидом характеризовалась территория, прикрепленная к первой поликлинике, где его средняя концентрация составила 3,4Е-04 мг/м3, а район занял первое ранговое место по уровню возможного загрязнения. Второе и третье ранговые места занимали районы обслуживания второй и пятой детских поликлиник, где средние концентрации формальдегида в атмосферном воздухе составляли соответственно 5,0Е-05 мг/м3 и 4,5Е-05 мг/м3. Далее следуют районы шестой, третьей и седьмой поликлиник, на территории которых среднее содержание формальдегида в атмосферном воздухе колебалось от 2,3Е-05 мг/м3 до 1,3Е-05 мг/м3. При этом не в одной из рецепторных точек расчетные концентрации формальдегида не превышали ПДКм.р. (0,035 мг/м3). Наибольший уровень загрязнения атмосферного воздуха бенз[а]пиреном отмечался на территории обслуживания первой детской поликлиники и составил 3,4Е-09 мг/м3. На втором ранговом месте находятся районы обслуживания второй и пятой поликлиник, средние концентрации бенз[а]пирена в атмосферном воздухе которых составили соответственно 5,8Е-10 мг/м3 и 5,4Е-10 мг/м3 и были выше, чем на участках шестой, третьей и седьмой детских поликлиник (р<0,01). Средняя концентрация бенз[а]пирена в атмосферном воздухе района обслуживания 83 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №2, 2014 г. шестой поликлиники составила 2,5Е-10 мг/м3 и была достоверно выше, чем на участках третьей и седьмой детскими поликлиник (р<0,01). При этом район обслуживания шестой детской поликлиники занял третье ранговое место по уровню загрязнения атмосферного воздуха бенз[а]пиреном. На четвертом ранговом месте находились территории третьей и седьмой детских поликлиник, характеризующиеся наименьшими расчетными уровнями загрязнения атмосферного воздуха бенз[а]пиреном, которые составляли соответственно 1,9Е-10 мг/м3 и 1,8Е-10 мг/м3. При этом ни в одной рецепторной точке изучаемых районов концентрации бенз[а]пирена, обусловленные выбросами стационарных источников загрязнения, не превышали ПДКс.с. (1,0Е-06 мг/м3). Анализ сезонных особенностей загрязнения атмосферного воздуха показал, что средние концентрации формальдегида и бенз[а]пирена в теплый и холодный периоды года имели близкие значения. Исследование показало, что расчетные средние уровни загрязнения атмосферного воздуха изучаемых территорий бензином, обусловленные выбросами стационарных источников загрязнения, были незначительными и находились в пределах 2,6Е-04 -8,1Е-04 мг/м3. При этом наибольший уровень загрязнения атмосферного воздуха отмечался в районе обслуживания первой детской поликлиники. На втором и третьем ранговых местах разместились территории обслуживания второй и третьей поликлиник со средним содержанием бензина в атмосферном воздухе. Четвертое ранговое место поделили между собой районы обслуживания остальных детских поликлиник, средняя концентрация бензина в атмосферном воздухе которых находилась в пределах 2,7Е-04 - 2,6Е-04 мг/м3. Сезонных отличий в уровнях загрязнения атмосферного воздуха бензином выявлено не было. Заключение Моделирование рассеивания основных канцерогенов, поступающих в атмосферный воздух селитебных территорий города с выбросами приоритетных стационарных источников, позволило выявить районы с наибольшей антропогенной нагрузкой канцерогенными веществами. Наиболее высокие концентрации в атмосферном воздухе хрома (VI), формальдегида и бенз[а]пирена были получены на территории обслуживания первой детской поликлиники. Район обслуживания седьмой детской поликлиники выделялся более высокими средними уровнями загрязнения атмосферного воздуха мышьяком, тогда как самое высокое содержанием бензола в атмосферном воздухе отмечалось на участках пятой детской поликлиники.