Главная » Статьи » Анализ влияния выбросов автотранспорта на риск поражения здоровья населения тульской области 2014

Статьи

Анализ влияния выбросов автотранспорта на риск поражения здоровья населения тульской области 2014

В России более 50 млн. человек проживает в условиях загрязнения атмосферного воздуха, обусловленного выбросами промышленных предприятий и автотранспорта. Наиболее выражены санитарно-гигиенические проблемы, связанные с загрязнением атмосферного воздуха, в крупных индустриально развитых городах России. В Тульской области отличительной особенностью является концентрация предприятий металлургической (34,1 % всех выбросов вредных веществ в атмосферу), теплоэлектроэнергетической (9,1 %), химической (9,2 %) отраслей промышленности. [1]
Проблему качества атмосферного воздуха в городах, нивелируя картину его улучшения, обусловленного снижением выбросов от промышленных предприятий обостряет:
— рост количества автотранспорта в городах;
— неудовлетворительное содержание городских дорог;
— близость передвижных источников к жилым районам;
— высокая токсичность выбросов автотранспорта в сравнении с выбросами от производственных стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха.
По данным ряда специалистов загрязнение атмосферного воздуха химическими веществами у трудоспособного населения вызывает до 40 % заболеваний органов дыхания и более 13 % онкологических заболеваний. Поэтому качество жизни человека и уровень его здоровья являются основными критериями экологического благополучия населения.[4]
Загрязнение воздуха выбросами отработавших газов автомобилей на улично-дорожной сети города является прямым следствием интенсивности и характера движения автомобильных потоков. Опасность выбросов автотранспорта определяют несколько составляющих:
— эмиссия осуществляется непосредственно в приземный слой атмосферы на уровне дыхания человека;
— концентрация загрязняющих веществ в местах наибольшей плотности постоянного или временного пребывания населения
— многокомпонентность выбросов, состоящих не только из исходных углеводородов, но и продуктов их неполного окисления, термической деструкции и некоторых других превращений.
Состав выхлопных газов насчитывает около 450 соединений с разным составом и токсическими характеристиками, таких как оксид углерода, углеводороды, оксиды азота, сернистый ангидрид, сажа, формальдегид, 3,4-бензпирен, ацетальдегид и др.
Многими исследованиями показано, что высокий канцерогенный риск связан с интенсивным воздействием автотранспорта, что требует необходимости осуществления мероприятий по устранению или снижению риска, в первую очередь от выбросов автотранспорта.[5,6]
С этой целью были проанализированы сведения по численности автотранспортных средств в Тульской области в многолетней динамике (2010-2013 гг.)[2]. Собраны сведения о мониторинге и анализе выхлопов автотранспорта и выбросов в атмосферу от стационарных источников и их соотношении, а также о гигиенической оценке качества атмосферного воздуха Тульской области [3]Были использованы данные по заболеваемости злокачественными новообразованиями у населения Тульской области в зависимости от уровня загрязнения среды проживания.[1]
Общая протяженность уличной дорожной (УДС) сети Тульской области составляет около 9000 км. На территории региона имеется более 600 автомобильных дорог регионального или межмуниципального значения пяти технических категорий. Количество дорог I категории составляет менее 1 %, II категории – чуть больше 1 %, III категории – около 29 %, IV категории – 65 % и V категории около 5 %.
К концу 2011 года выбросы загрязняющих веществ в Тульской области составили 374,985 тыс. тонн. Суммарные выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта составили 182,278 тыс. т, в том числе: твердых частиц в пересчете на углерод (сажа)- 0,804 тыс. т, диоксида серы – 2,572 тыс. т, оксида углерода – 114,884 тыс. т, оксидов азота – 42,040 тыс. т, летучие органические соединения – 21,978 тыс. т. Вклад автотранспорта в суммарные выбросы в динамике за последние 5 лет изменился от 40 до 70 %.[3]
Транспортный поток в г. Туле сопоставим с крупнейшими городами России. За последние 10 лет (2003-2013гг.) интенсивность движения автотранспорта в Туле увеличилась почти в 2 раза, при этом пропускная способность дорог осталась на прежнем уровне, средняя скорость автотранспорта составляет 30 км/час, интенсивность движения на некоторых участках УДС города в часы пик превышает 1,5 тыс. машин в час. В 2013 г. в Тульской области насчитывалось около 630000 единиц автотранспортных средств (в 2012 г. – 574082, в 2011 г. — 479651), что свидетельствуют о том, что с каждым годом рост количества транспортных средств идет на 10 %.[2]
Оценка состояния загрязнения атмосферного воздуха показала постоянное присутствие в атмосферном воздухе на всех магистралях оксида углерода, диоксида азота и формальдегида.
На автомагистралях в зоне жилой застройки из 790 проб с превышением ПДК по содержанию оксида углерода составили 4,8 %(в 2010 г. – 8,4 %), по диоксиду азота – в 4,8 % проб (в 2010 г. – 4,5 %), по формальдегиду – в 4,2 % проб (в 2010 г. – 7,4 %).[1]
Максимальные значения концентраций наблюдались в дни с неблагоприятными метеорологическими условиями в любой из периодов. Отмечено значительное увеличение концентраций по всем определяемым загрязняющим веществам в летний период, что обусловлено активным протеканием фотохимических процессов, сопровождающихся трансформацией углеводородов, с образованием формальдегида, ацетальдегида, оксида углерода и др. соединений и увеличением испарений от потерь топлива.
Для оценки степени опасности для здоровья населения химического загрязнения среды обитания используется методология оценки риска. В 2011 году в рамках социально-гигиенического мониторинга проведена оценка не канцерогенного риска для здоровья населения Тульской области от воздействия загрязнителей атмосферного воздуха на основе расчета коэффициента опасности. [7]
Риск возникновения неканцерогенных эффектов у населения оценивали по данным отборов проб на постах наблюдений загрязнений (ПНЗ) в различных районах Тульской области в трех контрольных точках Новомосковска; г. Тулы, Белевского, Плавского, Алексинского, Щекинского, Киреевского, Богородицкого, Суворовского и Чернского районов. Найдены загрязняющие вещества,которые внесли наибольший вклад в формирование итогового индекса опасности, такие как диоксид азота, оксид углерода, взвешенные вещества, формальдегид, бензол. В остальных исследованных мониторинговых точках риск соответствует допустимому.
Среди веществ, обладающих канцерогенным действием, в атмосферном воздухе в г. Туле и г. Новомосковске в значимых концентрациях обнаружились бензол и формальдегид.
Проводился расчет индивидуального и популяционного канцерогенного риска для взрослого населения Тульской области. Для расчета использовалась величина среднегодовой концентрации канцерогенов в атмосферном воздухе. Для расчетов поступающей дозы использовались усредненные параметры: среднее суточное потребление воздуха взрослым человеком – 20 м3/сут., ребенком – 13 м3/сут., масса тела взрослого – 70 кг, средняя масса тела ребенка – 36 кг.
Риск возникновения канцерогенных эффектов от воздействия формальдегида для взрослых во всех районах города Тулы находится в интервале 10-6-10-4 – в соответствии с классификацией изменяется от «допустимых» до «низких» значений риска.[7]
Значения канцерогенного риска от воздействия бензола были получены на уровне «средних» рисков в г. Туле, г. Доской, г. Новомосковске и Ленинском районе.
При расчете суммарного популяционного риска от воздействия канцерогенов наиболее высокое значение отмечается в г. Туле (75 дополнительных случаев рака в год – 6 % от общего числа смертей от онкологических заболеваний). Количество смертей от злокачественных новообразований для Тулы определяется на уровне 1282 человек за год, а для Новомосковского района соответственно – 411 человек за год.
Наблюдения проводились на постах в различных районах Тульской области:г. Тула, ул. Приупская, 1а (ПНЗ №1), г. Тула, ул. Мира, 11(ПНЗ №5),г. Тула, ул. Горького, 23а (ПНЗ №9), ПНЗ №1 м/у «Ясная Поляна»,ПНЗ №2 м/у «Ясная Поляна», г. Новомосковск, ул. Калинина, 14( ПНЗ №2).
Для условий комплексного поступления (одновременного поступления вещества несколькими путями) и комбинированного воздействия (одновременного действия нескольких веществ) характеристикой суммарного неканцерогенного риска является величина индекса опасности (HI):

HI = HQ1 + HQ2 + . + HQn , (1)

где HQ1, HQ2, HQn — коэффициенты опасности для нескольких химических веществ или для разных путей поступления одного и того же вещества.
Для большинства веществ, не обладающих канцерогенным действием, оценка риска проводится на основе расчета коэффициента опасности (HQ), представляющего собой соотношение между величиной экспозиции и безопасным уровнем воздействия:

HQ= ADD/RfP , (2)

где ADD – суточная доза,
RfP — референтная доза или предельно допустимая концентрация
Анализ риска возникновения неканцерогенных эффектов по результатам наблюдений выявил, что на всех постах наблюдения в г. Туле, в м/у «Ясная Поляна» и в г. Новомосковске (HI больше 1).
Наибольший вклад в суммарную величину HI вносит формальдегид на всех постах наблюдения (HQ от 2,33 до 12,33), кроме ПНЗ №1 г. Тула, ул. Приупская, 1а, где наибольший вклад в суммарную величину HI вносит бензапирен (HQ = 1,5).
На основании полученных данных наблюдений и расчетов, а также медицинской статистики в различных районах Тульской области можно выделить приоритетные органы и системы, в наибольшей степени поражаемые при комбинированном воздействии загрязнителей атмосферного воздуха
— ПНЗ №1: иммунная система, органы дыхания, существует риск возникновения нарушений в развитии;
— ПНЗ №5: органы дыхания, иммунная система, глаза;
— ПНЗ №9: органы дыхания, иммунная система, глаза, система крови и кроветворных органов, ЦНС, существует риск развития рака и возникновения нарушений в развитии;
— ПНЗ №1 м/у «Ясная Поляна»: органы дыхания, иммунная система, глаза, существует риск возникновения нарушений в развитии;
— ПНЗ №2 м/у «Ясная Поляна»: органы дыхания, иммунная система, глаза;
— ПНЗ №2: органы дыхания, иммунная система, глаза, система крови и кроветворных органов, существует риск развития рака и возникновения нарушений в развитии. [1]
Оценка риска для здоровья населения в связи с загрязнением атмосферного воздуха выбросами автотранспорта, выполненная в соответствии со стандартизованными подходами, показала, что в современной ситуации в городе не обеспечивается безопасность среды обитания населения. Достижение приемлемого уровня риска для населения в зонах наибольшей опасности в Тульской области может быть достигнуто снижением выбросов в атмосферный воздух загрязняющих веществ передвижными источниками загрязнения в результате реализации ряда мероприятий:
— организация оптимального движения транспортных потоков улично-дорожной сети:
– существенное ограничение или запрет на въезд индивидуального автотранспорта в центр города, являющегося зоной неприемлемого риска здоровью населения, формируемого автотранспортом, и создание приоритетных льготных условий перехода на общественный транспорт;
– оптимизация структуры улично-дорожной сети, повышение шаговой доступности объектов общего пользования, сокращение автомобильных пробегов;
– организация перехватывающих стоянок по периметру центра города;
– организация равномерного, непрерывного движения транспорта через использования «умных светофоров», координацию работы световой сигнальной системы на перекрестках дорожной сети (например, режим «зеленая волна»), строительство над- и подземных транспортных развязок или пешеходных переходов.
Максимальное продвижение экологически чистых видов транспорта и использование высококачественного топлива, типа EURO-5 путем широкого использования электротранспорта типичного для Тульской области.
Комплексный подход и реализация предложенных мероприятий позволит снизить риск здоровью населения области, создаваемого передвижными источниками выбросов. Ориентация на развитие общественного транспорта, прежде всего электрического, создание иерархии дорог, ограничение въезда грузового транспорта, вывод ряда улиц под пешеходные зоны – все мероприятия проверены во многих городах и имеют позитивный экологический эффект.[ 8 ]

Библиографический список
1. Государственный доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Тульской области в 2011 году» — Тула, 2012
2. Данные УГИБДД МВД России по Тульской области
3. Данные Федеральной службы государственной статистики за 2010-2012 гг.
4. Заридзе Д.Г. Эпидемиология и профилактика рака // Вестник Российской академии медицинских наук. – М.: Медицина, 2001. С.6-14.
5. Фокин, С.Г. Оценка риска здоровью населения при проектировании транспортных потоков Москвы // Гигиена и санитария. 2009. №6. С. 36-38.
6. Боев, В.М. Экология человека на урбанизированных и сельских территориях / В.М. Боев, Н.Н. Верещагин, М.А. Скачкова, В.В. Быстрых. – Оренбург, 2003. 234 с.
7. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую средуР 2.1.10.1920-04
8. Анализ риска здоровью населения от воздействия выбросов автотранспорта и пути его снижения, И.В. Май, С.В. Клейн , Известия Самарского научного центра Российской академии наук, том 13, №1(8), 2011

УДК 502.7
Л.Н. Савинова, доц., канд. хим. наук, (Россия, Тула, ТулГУ),
А.А. Попова, магистрант, (Россия, Тула, ТулГУ),
Е.А. Андрианова, студент, (Россия, Тула, ТулГУ)

25.11.2017