УДК 61

Оценка риска для здоровья населения г. Оренбурга при воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух с 2011 по 2021 год

Сайфуллина Лиана Ильфатовна – студентка медико-профилактического факультета Оренбургского государственного медицинского университета

Жусупов Бекбулат Уткельбаевич – студент медико-профилактического факультета Оренбургского государственного медицинского университета

Кряжева Елена Александровна – кандидат медицинских наук, доцент Оренбургского государственного медицинского университета

Аннотация: В статье представлена оценка риска для здоровья населения г. Оренбург при воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, за 10-летний период. Выделены приоритетные загрязнители, рассчитаны показатели среднесуточной поглощенной дозы, индивидуального и популяционного канцерогенного риска, коэффициенты опасности при остром и хроническом воздействии.

Ключевые слова: атмосферный воздух, оценка риска, канцерогенный и неканцерогенный риск, приоритетные загрязнители, поглощенная доза, коэффициент опасности.

Атмосферный воздух является неотъемлемой частью жизнедеятельности человека, и поэтому его загрязнение в той или иной мере будет оказывать неблагоприятное влияние на наш организм. Своевременно проведенная оценка риска при воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, позволит спланировать комплекс мероприятий по снижению риска и снизить вредное воздействие на популяцию.

В работе использованы данные представленные в Государственных докладах «О состоянии и об охране окружающей среды», данные государственных докладов Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Оренбургской области.

Предметом исследования явились – пробы атмосферного воздуха Оренбургской области.

В целом для расчета оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, применялись данные среднегодовых концентраций за 2011-2021 гг. Анализ проводился по 13 веществам, которые регистрируются на стационарных постах г. Оренбурга: взвешенные вещества, диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, сероводород, формальдегид, предельные углеводороды С1-С5, бензо(а)пирен, бензол, сумма ксилолов, толуол, этилбензол. Оценка среднегодовых показателей проводилась, в соответствии с СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

Определялся коэффициент превышения ПДК (С/ПДК). Для оценки комбинированного действия смесей загрязняющих веществ при совместном присутствии в атмосферном воздухе рассчитывался суммарный показатель загрязнения атмосферного воздуха (Ксумм, который равен сумме отношений С/ПДК*n по каждому определяемому веществу) с учетом веществ обладающих эффектом полной и неполной суммации при совместном присутствии.

Оценка риска для здоровья населения г. Оренбурга проводилась в соответствии с Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Р 2.1.10.1920-04.

Расчет показателя среднесуточной поглощенной дозы проводился по формуле: I=[((Ca*Tout*Vout) + (Ch*Tin*Vin)*EF*ED/(BW*AT*365)] на основе рекомендуемых стандартных значений факторов экспозиции.

Проводилась оценка индивидуального канцерогенного риска по формуле: CR = LADD*SF; и оценка популяционного канцерогенного риска по формуле: PCR = CR*POP.

Оценка риска неканцерогенных эффектов при острых и хронических воздействиях проводилась на основе расчета коэффициента опасности по формуле: HQ = AD/RfD.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха на территории г. Оренбурга являются предприятия газодобывающей отрасли промышленности, нефтепереработки, машиностроения, теплоэнергетики, автомобильный и железнодорожный транспорт.

По данным государственных докладов удалось проанализировать загрязнение атмосферного воздуха в г. Оренбург за 2011-2021 года.

Превышение ПДК были зарегистрированы:

В 2011 году – взвешенные вещества (доля ПДК = 1,1); диоксид азота (доля ПДК = 1,2); формальдегид (доля ПДК =2,8); бенз(а)пирен (доля ПДК = 1,6).

В 2012 году – взвешенные вещества (доля ПДК = 1,1); диоксид азота (доля ПДК = 1,2); формальдегид (доля ПДК =2); бенз(а)пирен (доля ПДК = 1,8).

В 2013 году – формальдегид (доля ПДК =2,2); бенз(а)пирен (доля ПДК = 1,4).

В 2014 году – диоксид азота (доля ПДК = 1,03); бенз(а)пирен (доля ПДК = 1,4).

В 2015 году – диоксид азота (доля ПДК = 1,03).

В 2021 году – взвешенные вещества (доля ПДК = 1,3); формальдегид (доля ПДК =1,7).

Приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха в г. Оренбург являются:

Формальдегид – поступает в атмосферу от предприятий химической и нефтехимической промышленностей, цветной металлургии, при биологической очистке сточных вод, на мусоросжигательных установках, от автотранспорта.

Бензо(а)пирен – нахождение его в атмосферном воздухе в основном связано с процессами горения углеводородного сырья (моторное топливо, мазут, природный газ и т.д.).

Диоксид азота – продукты сгорания тепловых электростанций, выхлопы автомобильного транспорта, металлургических производств.

Взвешенные вещества – двигатели внутреннего сгорания, промышленность: энергетика, строительство, производство керамики и стройматериалов, добыча полезных ископаемых.

При определении суммарного показателя загрязнения воздуха г. Оренбург с 2011 по 2021 года наибольшее значение Ксумм составило 10,87 в 2011 году, наименьшее значение – 2,69 в 2020 году. 

Сумма отношений фактических концентраций диоксида азота и диоксида серы к их ПДК не превышает 1,6.

С 2011 по 2014, в 2016, 2017 и 2021 наблюдается превышение Ксумм (сероводород+формальдегид). Максимальное значение в 2011 году = 3,45.

Из регистрируемых веществ по классификации МАИР (Международное агентство по изучению рака) к канцерогенным веществам относятся: бензол (категория 1), формальдегид и бензо(а)пирен (категория 2А), этилбензол (категория 2В).

В структуре суммарного загрязнения атмосферного воздуха вклад не канцерогенных веществ = 56%, 44% -  канцерогенных.

При расчете среднесуточной поглощенной дозы максимальные значения были выявлены у предельных углеводородов – 28,82 мг/(кг*день) и у оксида углерода – 14,9 мг/(кг*день).

Наибольший коэффициент опасности при хроническом воздействии у предельных углеводородов С1-С5 = 405,98; наименьший у бензо(а)пирена = 0,0002

По взвешенным веществам (HQ=9,66), оксиду углерода (HQ=4,97), диоксиду азота (HQ=92,15), оксиду азота (HQ=2,77), формальдегиду (HQ=12,7), предельным углеводородам (HQ=405,98), ксилолам (HQ=1,48) коэффициент опасности больше 1, а значит вероятность возникновения заболеваний возрастает пропорционально коэффициенту опасности веществ.

Наибольший коэффициент опасности при остром воздействии у диоксида азота = 7,84; наименьший у ксилолов = 0,01.

 По диоксиду азота (HQ=7,84), взвешенным веществам (HQ=2,41) коэффициент опасности больше 1, а значит вероятность возникновения заболеваний возрастает пропорционально коэффициенту опасности веществ.

Определяемые загрязняющие вещества атмосферного воздуха оказывают неблагоприятные воздействия на: органы дыхания, смертность, кровь, ССС, развитие, ЦНС, глаза, иммунную систему, печень, почки, красный костный мозг, репродуктивную систему.

Основными критическими органами и системами организма для химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, являются: органы дыхания (HI=526,88), орган зрения (HI=418,68), ЦНС (HI=413,47), печень (HI=407,53), почки (HI=407,53); для острого воздействия – органы дыхания (HI=11,54).

Для канцерогенных веществ индивидуальный риск развития рака (CR) оказался наибольшим у формальдегида = 2*10-3 – четвертый диапазон, неприемлем ни для населения, ни для профессиональных групп (De manifestis Risk).

У бензо(а)пирена, бензола и этилбензола – второй диапазон, т.е. соответствует предельно допустимому риску – верхней границе приемлемого риска.

Популяционный риск развития канцерогенных эффектов в г. Оренбург был рассчитан на 572819 экспонированного населения и отражает дополнительные (к фоновому) число случаев злокачественных новообразований способных возникнуть на протяжении жизни вследствие воздействия исследуемого фактора. Наибольший вклад в популяционный (PCR) канцерогенный риск для населения города Оренбурга вносит формальдегид = 1004,11.

При складывающейся неблагоприятной ситуации с загрязнением атмосферного воздуха на территории г. Оренбург возможно увеличение развития онкологических заболеваний, а также заболеваний органов дыхания, центральной нервной системы, печени, почек, кровеносной системы и органов зрения.

Для снижения существующих неканцерогенного и канцерогенного рисков развития заболеваний населения, проживающего на территории г. Оренбург необходимо проведение комплекса технологических, санитарно-технических, санитарно-гигиенических, планировочных и административных мероприятий: максимально возможное снижение количества выбросов промышленных предприятий, разгрузка основных транспортных магистралей, увеличение площади озеленения города.

Список литературы

1. Бархатова Л.А., Карпенко И.Л., Зеленина Л.В., Тулина Л.М. Оценка качества атмосферного воздуха в городе оренбурге по официальным информационным данным // Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. – 2014. – № 10 (259). – С. 13-15.
2. Боев В.М., Карпенко И.Л., Бархатова Л.А., Кудусова Л.Х., Зеленина Л.В. Мониторинг аэрогенной химической нагрузки на селитебных территориях промышленного города // Здоровье населения и среда обитания – ЗНИСО. – 2016. – № 1 (274). – С. 11-13.
3. Ильдеспаева Д.Е., Тарасова Т.Ф. Исследование загрязняющих примесей в атмосферном воздухе придорожных территорий улиц г. Оренбурга (на примере ул. 60 лет октября) // Шаг в науку. – 2019. – № 4. – С. 39-41.
4. Искандарова Г.Ф., Камалетдинова Э.З., Михайлов В.А., Гумеров Т.Ю. Оценка риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду // Сборник трудов конференции. – Казань: Казанский национальный исследовательский университет, 2017. – С. 226-230.
5. Киреев А.А. Состояние вопроса организации санитарно-защитных зон промышленных предприятий города Оренбурга // Здоровье населения и среда обитания – ЗНИСО. – 2010. – № 4 (205). – С. 19-20.
6. Кряжев Д.А., Боев В.М., Кряжева Е.А. Гигиеническая оценка антропогенного загрязнения крупного промышленного города // Альманах молодой науки. – 2016. – № 4. – С. 3-6.
7. Никифорова В.А., Литвинцев М.С., Князева А.В. Комплексная оценка качества атмосферного воздуха как фактора риска для здоровья населения // Труды братского государственного университета. Серия: естественные и инженерные науки. – 2018. – № 2. – С. 97-100.