CC BY
7
обнаружен в количестве 14—37 мкг/кг, а ковбой, примененный в дозе 90 мл/га, — в количестве 1,6— 1,9 мкг/кг [4].
Таким образом, применение исследуемых гербицидов способствовало неодинаковому изменению содержания общего хлорофилла в листьях амаранта и выделению углекислоты черноземом выщелоченным в разные фазы развития амаранта, что, по-видимому, связано с различной скоростью разложения ковбоя и лонтрела в почве.
Литература
1. Лабораторный практикум по курсу физиология растений и биологическая химия / Сост. О. А. Зауралов. — Саранск, 1991.
2. Охрана почв / Под ред. Д. Г. Звягинцева. — М., 1989.
3. Практикум по химической защите растений / Под ред. Г. С. Груздева, А. Д. Дмитриева. — М., 1992. — С. 205-206.
4. Санягина Н. А., Сбытнева М. Н., Инорокова Е. П. // Тезисы докл. конф. молодых ученых, — Саранск, 1998. - Ч. 2. - С. 100.
5. Спиридонов Ю. Я., Спиридонов Г. С. // Почвоведение. - 1973. - № 5. - С. 162.
6. Список пестицидов и агрохимикатов разрешенных для применения в РФ в 2000 году // Защита и карантин растений. —2000. — № 3. — Приложение.
7. Laskay, Lehoczky Е., Cfrot L. // Z. Naturforsch. — 1983. - Bd 33, N 910. - S. 736-740.
8. Sandmann G., Reck H., Boger P. // J. agricult. Food Chem. - 1983. - Vol. 32, N 4. - P. 868-872.
Поступила 11.10.2000
Summary. Lontrele and cowboy were tested for effects on the photosynthetic activity of amaranthus and the microbiological activity of leached chernozem. The tested herbicides were shown to be beneficial for different changes occurring in the levels of total chlorophyll in the amaranthus leaves and for the leached chernozem to evolve carbon dioxide in different phases of amaranthus growth.
© Ю. Д. ГУБЕРНСКИЙ, Н. В. КАЛИНИНА, 2001 УДК 613.155-074
Ю. Д. Губернский, Н. В. Калинина
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ РИСКА В УСЛОВИЯХ ЖИЛОЙ СРЕДЫ
НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН, Москва
В последние годы все чаще и чаще требует пристального внимания экологов, гигиенистов, инженеров, строителей качество воздушной среды жилых и общественных зданий, где многочисленные источники загрязнения создают нередко высокие концентрации, а длительность их воздействия максимальна по сравнению с другими средами. Поэтому воздушная среда закрытых помещений даже в случаях при относительно невысоких концентрациях из-за большого количества токсичных веществ и небольших объемов воздуха для разбавления небезразлична для человека и может серьезно влиять на его самочувствие, работоспособность и здоровье.
В настоящее время доказано и количественно оценено влияние различных уровней химического загрязнения воздушной среды жилых и общественных зданий на такие показатели состояния здоровья населения, как общая заболеваемость, аллерго-патология, иммунный статус и др. [1—8].
Нами установлено, что воздушная среда в зданиях формируется в основном под влиянием: а) атмосферного воздуха и б) мощности внутренних источников загрязнения. К последним в первую очередь относятся строительные и отделочные материалы, продукты жизнедеятельности человека и неполного сгорания бытового газа.
Согласно ранее проведенным исследованиям в воздухе жилых и общественных зданий одновременно присутствуют более 100 летучих химических веществ, относящихся к различным классам химических соединений, в том числе к предельным, непредельным и ароматическим углеводородам, галогенным углеводородам, спиртам, фенолам, простым и сложным эфирам, альдегидам, кетонам, гетероциклическим соединениям, аминосоединени-ям. Кроме того, в воздухе закрытых помещений содержатся и аэрозоли металлов: свинца, кадмия,
ртути, меди, цинка, никеля, магния, хрома и др. Большинство из этих веществ обладают высокой токсичностью и относятся к 1-му и 2-му классам опасности.
Поскольку все здания имеют постоянный воздухообмен с внешней средой и, как показали наши исследования, ограждения не защищают жителей от загрязненного атмосферного воздуха, пыль и токсичные вещества, присутствующие в наружном воздухе, обнаруживаются и в помещениях, причем нередко в более высоких концентрациях, чем в атмосферном воздухе.
В таблице приведен перечень наиболее значимых в эколого-гигиеническом отношении веществ как для загрязнения атмосферного воздуха, так и для внутрижилищной среды, указаны диапазоны их концентраций в атмосфере и в воздушной среде помещений, определены коэффициенты корреляционной связи загрязнения снаружи с загрязнением внутри.
Как видно из полученных данных, коэффициенты перехода атмосферных загрязнений внутрь здания для разных веществ различны. При сравнении концентрации оксидов азота, оксида углерода и металлов в жилых зданиях и в атмосферном воздухе обнаружено, что концентрации этих веществ внутри здания находятся на уровне или несколько ниже их концентраций в наружном воздухе, кроме тех случаев, когда вносят свой вклад внутренние источники. В результате проведенных исследований установлена достоверная прямая корреляционная зависимость загрязнения воздушной среды жилых помещений и атмосферного воздуха для таких веществ, как оксид углерода, оксиды азота, свинец, хром, кадмий, медь, железо, цинк. Данный факт указывает на то, что основным источником поступления этих веществ является приточный атмосферный воздух.
Характеристика химического загрязнения атмосферного воздуха и воздушной среды помещений
Вещества Диапазон концентраций, мг/м3 Коэффициент корреляции Величина накопления
снаружи здания внутри помещения
Оксид углерода 0,8- -7,2* 1,0- -5,7* 0,6 0,8-3,1
Оксиды азота 0,04- -0,08* 0,14- -0,09* 0,6 0,8-1,57
Свинец 0,0- -0,0016* 0,0- -0,0022* 0,6 1,3-3,6
Хром 0,0- -0,0016* 0,0- -0,0022* 0,62 0,7-1,3
Кадмий 0,0- -0,0001 0,0- -0,0004 < 0,3 1,2-4,0
Медь 0,0- -0,009* 0,0- -0,0083 0,7 0,7 4,0
Железо 0,035- -0,167* 0,0015- -0,169* 0,69 0,4-1,1
Цинк 0,002- -0,141* 0,002- -0,108* 0,7 0,5-0,76
Формальдегид 0,004- -0,01* 0,004- -0,077* < 0,3 > 4
Фенол 0,0- -0,009* 0,001- -0,036* < 0,3 > 2
Стирол 0,0- -0,001 0,002- -0,032* < 0,3 > 4
Бензол 0,005- -0,035 0,017- -0,12* 0,35 > 4
Ацетон 0,02- -0,017 0,008- -0,15 < 0,3 > 4
Этилацетат 0,0- -0,007 0,012- -0,14 < 0,3 > 5
Этилбензол 0,002- -0,033* 0,008- -0,17* 0,37 > 4
Ксилол 0,008- -0,082 0,04- -0,47* < 0,3 > 4
Толуол 0,002- -0,06 0,04- -0,2 < 0,3 > 5
Источники поступления
Наружный воздух, газовые плиты, курение Наружный воздух, газовые плиты Наружный воздух, стройматериалы То же
Наружный воздух, косметика, игрушки, стройматериалы Наружный воздух То же
п
и
Строительные и отделочные материалы, бытовая химия То же
п
н
Наружный воздух, строительные и отделочные материалы, бытовая химия
Строительные и отделочные материалы, косметика, бытовая химия Строительные и отделочные материалы Наружный воздух, строительные и отделочные материалы Строительные и отделочные материалы То же
Примечание. Звездочка — превышение ПДК для атмосферного воздуха.
В то же время концентрации летучих органических соединений (формальдегида, фенола, стирола, бензола, ацетона, этилацетата, этилбензола, ксилола, толуола и др.) в воздушной среде помещений превышали концентрации в атмосферном воздухе в 4 раза и более. Это указывает, что основным источником их поступления в воздушную среду помещений являются внутренние источники загрязнения.
На рисунке показаны уровни химического загрязнения воздушной среды в помещениях жилых и общественных зданий и окружающего их атмосферного воздуха в различных зонах городской среды. Суммарный уровень химического загрязнения представлен в условных единицах [9].
В результате проведенной сравнительной количественной оценки химического загрязнения наружного воздуха и воздуха внутри помещений жилых и общественных зданий получается, что загрязнение воздушной среды зданий превосходит уровень загрязнения наружного воздуха в среднем
Уровни химического загрязнения воздушной среды.
По оси абсцисс — точки отбора проб воздуха: 1 — лесопарковая зона, 2 — жилые (спальные) районы, 3 — центр города, 4 — жилые здания в спальных районах, 5 — жилые здания в центре города, 6 — административные здания; по оси ординат — комплексный показатель суммарного загрязнения атмосферного воздуха Р (в усл. ед.).
в 1,8—4 раза в зависимости от степени загрязнения последнего и мощности внутренних источников загрязнения.
Основные источники загрязнения воздушной среды помещений целесообразно разделить на 4 поддающиеся учету группы:
1) вещества, поступающие в помещение с загрязненным атмосферным воздухом;
2) вещества, выделяемые строительными и отделочными материалами;
3) антропотоксины;
4) продукты сгорания бытового газа и бытовой деятельности человека.
В результате проведенных исследований установлена качественно-количественная характеристика химического состава воздушной среды жилых помещений, определены основные источники их поступления в воздух жилых зданий, установлены количественные характеристики уровня химического загрязнения воздушной среды в зависимости от: а) уровня загрязнения атмосферного воздуха; б) насыщенности помещений полимерными материалами; в) количества находящихся в помещении людей; г) срока эксплуатации здания; д) температуры и влажности окружающей среды; ж) кратности воздухообмена.
Среди летучих химических веществ, обнаруженных в воздушной среде жилых и общественных зданий, наибольшее эколого-гигиеническое значение имеют формальдегид, фенол, бензол, стирол, этил-бензол, толуол, ксилол, ацетальдегид, ацетон, этилацетат, окислы азота, окись углерода.
Одними из самых распространенных загрязнителей воздушной среды являются формальдегид и фенол. За последние два десятилетия даже появился ходовой термин "фенольно-формальдегидные дома". Концентрации формальдегида в обследованных нами квартирах колебались в пределах от
0,004 до 0,077 мг/м3 и превышали предельно допустимые концентрации для атмосферного воздуха в 1,3—25,6 раза, а для воздушной среды жилых и об-
щественных зданий в 0—7,7 раза (согласно временному нормативу).
Установлена прямая зависимость содержания формальдегида в воздушной среде от насыщенности полимерными материалами (коэффициент корреляции 0,67). Так, в квартирах с насыщенностью полимерами, не превышающей 1 м2/м3, концентрации формальдегида не превышали 0,022 мг/м3, а в квартирах с насыщенностью полимерами выше
1,5 м2/м3 средний уровень содержания формальдегида составлял 0,037 м2/м3. Наиболее высокое содержание формальдегида (0,062—0,077 м2/м3 обнаружено в помещениях с новой мебелью, изготовленной из древесно-стружечных плит. Кроме того, формальдегид поступает в воздушную среду жилых помещений с продуктами неполного сгорания бытового газа. Установлено, что при одночасовой работе 4-конфорочной газовой плиты концентрации формальдегида в воздухе кухонь увеличились от 1,5 до 2 раз. Курение табака также является дополнительным источником загрязнения воздушной среды формальдегидом. При выкуривании 3 сигарет концентрации формальдегида в помещении увеличивались в среднем на 42%. Экспериментальным путем установлено, что в табачном дыме одной сигареты содержится 0,035 мг/м3 формальдегида.
Фенол также является одним из самых распространенных загрязнителей воздушной среды жилых и общественных зданий. Концентрации фенола в воздухе обследованных нами квартир колебались от 0,001 до 0,036 мг/м3, что составляет превышение предельно допустимые концентрации для атмосферного воздуха в 1,3—25,6 раза. Уровень загрязнения воздушной среды фенолом, как и формальдегидом, находится в прямой зависимости от насыщенности помещений полимерными материалами (коэффициент корреляции 0,6).
Основными источниками выделения формальдегида и фенола внутри жилища являются: а) различные строительные материалы, содержащие фе-нолформальдегидные компоненты (пластиковые покрытия, некоторые виды мастик и лаков для паркета, древесно-стружечные и древесно-волок-нистые плиты, клееная фанера; б) краски и растворы для защиты и покрытия древесины; в) изоляционные материалы на основе вспененных карбомид-ных смол; г) табачный дым; д) продукты неполного сгорания бытового газа; е) дезинфектанты.
Кроме перечисленных источников, немаловажное значение в загрязнении воздушной среды формальдегидом и фенолом имеют промышленные выбросы, выхлопные газы автотранспорта, использование этих соединений в текстильной и обувной промышленности, в косметических средствах и дезодорантах.
Однако, согласно нашим исследованиям, самым мощным источником выделения фенола и формальдегида являются строительные и отделочные материалы, в частности древесно-стружечные плиты, изготовленные на основе фенолформальде-гидных и карбомидных смол. Формальдегид и фенол выделяются из них в течение длительного времени в зависимости от сроков изготовления материала, температуры и влажности окружающего воздуха и, таким образом, данные изделия фактически становятся определенным фактором риска, который человек сам привносит в свое жилище.
Учитывая высокую токсикологическую опасность фенола и формальдегида для здоровья населения, в настоящее время проводятся работы, направленные на снижение использования, а в дальнейшем на полное изъятие фенол- и формальде-гидсодержащих материалов из гражданского строительства.
Другим приоритетным веществом в списке ведущих ингредиентов является стирол. Концентрации стирола в обследованных нами помещениях
колебались от 0 до 0,032 мг/м3. Он был обнаружен в 80% квартир, а средний уровень концентраций
составил 0,009 мг/м3, что превышало ПДК в 3 раза.
Основным источником выделения стирола являются теплоизоляционные полистирольные пено-пласты, облицовочный пластик, декоративные изделия, некоторые виды влагостойких обоев и др. материалы.
Бензолом, этилбензолом и другими веществами-гомологами этой группы (мезетиленом, кумо-лом и др.) воздушная среда жилых зданий загрязняется в основном за счет таких строительных и отделочных материалов, как линолеумы, лаки, краски, мастики и др. Кроме того, эти вещества образуются при неполном сгорании бытового газа, при курении, а также поступают в помещение с загрязненным атмосферным воздухом. Уровень содержания бензола колебался от 0,017 до 0,12 мг/м3, превышение ПДК отмечалось при не менее чем 2-часовом горении газа и не превышало 1,2 раза. В то же время концентрации этилбензола в воздушной среде жилых квартир находились на уровне 0,012—
0,14 мг/м3, что превышает гигиенический норматив до 7 раз.
Ксилол и толуол были обнаружены в воздушной среде всех обследованных нами квартир. Концентрации толуола колебались от 0,04 до 0,2 мг/м3,
ксилола — от 0,04 до 0,47 мг/м3. Основными источниками загрязнения воздушной среды этими веществами являются лаки, краски, растворители мастики, клеи, некоторые виды линолеумов.
Кроме того, вышеперечисленные строительные материалы являются в течение длительного времени источником выделения в воздушную среду помещений большой группы альдегидов и эфиров, среди которых наиболее часто встречаются аце-тальдегид и этил ацетат.
Из летучих неорганических соединений, загрязняющих воздушную среду жилых помещений, наибольшее гигиеническое значение имеют окислы азота и окись углерода. Основными источниками загрязнения воздуха квартир этими веществами являются газовые плиты и загрязненный атмосферный воздух, особенно в районе крупных автомагистралей.
Исследования химического состава воздушной среды помещений показали, что помимо большого количества летучих органических и газообразных неорганических веществ, воздух жилых и общественных зданий содержит аэрозоли тяжелых металлов. В пробах воздуха, отобранных в различных типах зданий, были обнаружены: свинец, кадмий, хром, цинк, железо, марганец, стронций, медь. Основным источником поступления тяжелых металлов в воздушную среду является загрязненный атмосферный воздух. Установлено, что частота обнаружения тяжелых металлов в воздухе помещений
совпадает с частотой их обнаружения в окружающем атмосферном воздухе. Однако регистрируемые суточные концентрации многих металлов внутри помещений значительно превышают таковые в атмосферном воздухе. Для свинца эта разница составила 2,3 раза, кадмия — 3,2 раза, хрома — 10%, меди — 29%. Концентрации цинка, железа, марганца в атмосферном воздухе были ниже, чем внутри помещений соответственно на 11, 6,5 и 31,5%.
Помимо воздушной пыли, на содержание тяжелых металлов была исследована и домашняя пыль. В пробах домашней пыли были обнаружены свинец, кадмий, хром, цинк, железо, марганец, стронций.
Среднесуточные концентрации свинца в жилых
квартирах колебались от 0 до 0,0022 мг/м3. В 35% проб отмечалось превышение среднесуточной ПДК. В отдельных пробах кратность превышения ПДК составила 7,2 раза.
В наших исследованиях установлена достоверная корреляционная связь между содержанием свинца в воздухе внутри и снаружи помещения (для жилых помещений коэффициент корреляции составил 0,3, для общественных — 0,6). Наиболее тесная связь установлена между уровнем содержания свинца в атмосферном воздухе и в домашней пыли (0,77).
Изучение содержания в воздушной среде помещения другого, не менее токсичного металла кадмия, показало, что кадмий был обнаружен в 36,6% отобранных проб. Концентрации в воздушной среде
жилых помещений колебались от 0 до 0,0004 мг/м3,
в общественных зданиях от 0 до 0,0007 мг/м3. В наших исследованиях концентрация кадмия в воздухе не превышала гигиенического регламента, однако содержание его в воздухе помещений постоянно превышало концентрации в атмосферном воздухе в 1,2—5 раз. Полученные результаты косвенно указывают на наличие возможных внутренних источников загрязнения (детские игрушки, косметические средства, строительные материалы), а также способность аэрозолей кадмия накапливаться в помещении, адсорбируясь на различных поверхностях и частицах домашней пыли, что подтверждается результатами анализа проб домашней пыли, где кадмий был обнаружен в 50% проб.
Немаловажным показателем загрязнения воздушной среды аэрозолями металлов является присутствие в воздухе соединений хрома. Хром и его соединения содержатся в строительных материалах, в бытовых приборах, красителях и предметах обихода.
В наших исследованиях соединения хрома были обнаружены в атмосферном воздухе в 65% отобранных проб, а в жилых помещениях — в 60% проб. Среднесуточные концентрации хрома внутри
жилых помещений колебались от 0 до 0,0022 мг/м3. В 26,7% случаев отмечено превышение ПДК в 1,1 — 1,5 раза. Концентрации хрома внутри помещений по усредненным данным незначительно превышали концентрации в атмосферном (всего на 9%). В то же время установить достоверную связь между содержанием хрома внутри помещений и в окру-
жающем атмосферном воздухе не удалось. Соединения хрома были обнаружены в 65% отобранных проб домашней пыли. Средняя концентрация хрома в домашней пыли равна 0,043 мг/м3.
Кроме вышеперечисленных металлов, в воздушной среде помещений присутствовали цинк, железо, марганец, медь.
Среднесуточные концентрации цинка в воздушной среде жилых помещений колебались от 0,002
до 0,108 мг/м3 и 26,7% случаев превышали гигиенический норматив в 1,1—2,2 раза. Соединения цинка были обнаружены в 100% отобранных проб
домашней пыли в концентрациях 0,7—5,3 мг/м3 пыли.
Среднесуточные концентрации железа в воздухе
помещений колебались от 0,0015 до 0,69 мг/м3 и в 66% случаев превышали ПДК в 1,1—4,4 раза. Средний уровень содержания железа в пыли составил
0,043 мг/м3.
Максимальный уровень содержания марганца в воздушной среде помещений в наших исследованиях отмечался на уровне 0,07 мг/м3, что превышало уровень ПДК в 7 раз. В пробах домашней пыли
марганец обнаружен в количестве 0,05—1,07 мг/м3.
Среднесуточная концентрация аэрозолей меди в воздухе наших объектов колебалась от 0 до
0.0083.мг/м3, а средний уровень составил 0,007 мг/м3, что в 3,5 раза превышает ПДК для атмосферного воздуха.
Создаваемый нами банк данных по качественно-количественной характеристике химических токсикантов в жилой среде, хронометраж времени пребывания разных групп населения в различных типах зданий, полное знание всех источников эмиссии химических веществ, маршрутов воздействия последних на человека позволяет научно обосновать риск для здоровья населения химического фактора в условиях жилой среды.
Литература
1. Винокур И: Л. // Гиг. и сан. - 1989. - № 5. - С. 4-7.
2. Губернский Ю. Д., Исмаияова Д. И., Калинина Н. В. // Опыт сотрудничества стран — членов СЭВ в решении гигиенических проблем формирования жилой среды. - М., 1988. - С. 145.
3. Губернский Ю. Д. // Гиг. и сан. — 1994. — № 2. — С. 42-44.
4. Губернский Ю. Д., Калинина Я. В., Мельникова А. И. // Там же. - 1998. - № 4. - С. 50-54.
5. Желтикова Т. М. Клещи бытовой пыли и аллергозы человека: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — М., 1986.
6. Звиняцковский Я. И., Верник О. В. // Проблемы больших городов. Обзорная информация МГЦНТИ.
- М., 1989. - Вып. 22.
7. Зубов П. Г. // Жилищное строительство. — 1979. — № 3. - С. 23-25.
8. Литвинова Л. И.} Чудова И. Г. // Проблемы больших городов. Обзорная информация МГЦНТИ. — М., 1990. - Вып. 22.
9. Пинигин М. А. и др. // Состояние и перспективы развития гигиены окружающей среды. — М., 1985.
- С. 89-96.
Поступила 10.11.2000
