Научная статья на тему 'Гигиеническая оценка атмосферного воздуха в районах с различной степенью развития дорожно-автомобильного комплекса'

Гигиеническая оценка атмосферного воздуха в районах с различной степенью развития дорожно-автомобильного комплекса Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
467
107
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ / ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА / ПРОДУКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ИЗНОСА / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / МЕЛКОДИСПЕРСНЫЕ ПЫЛЕВЫЕ ЧАСТИЦЫ / ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ / ROAD TRANSPORT / AIR POLLUTION / THE PRODUCTS OF WEAR AND TEAR / HEAVY METALS / FINE DUST PARTICLES / POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS (PAHS)

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Рахманин Юрий Анатольевич, Леванчук Александр Владимирович

Представлены результаты исследования качественного состава и количества загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух в процессе эксплуатационного износа дорожного покрытия, тормозной системы и протекторов шин автомобилей. На основе натурных исследований в пробах атмосферного воздуха СанктПетербурга выявлены соединения тяжелых металлов и полициклические ароматические углеводороды. Установлена зависимость уровня загрязнения атмосферы и интенсивности транспортных потоков по участкам территории города. Показано, что загрязнители поступают в воздушную среду преимущественно в форме мелкодисперсных пылевых частиц. Обоснована необходимость контроля продуктов эксплуатационного износа дорожно-автомобильного комплекса при гигиенической оценке качества атмосферного воздуха мегаполисов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Рахманин Юрий Анатольевич, Леванчук Александр Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Hygienic assessment of atmospheric air in the areas with different degrees of the development of the road-traffic complex

The paper presents the results of a study of the qualitative composition and quantity of pollutants in atmospheric air in the course of operational wear of the road surface, braking system and tire treads of automobiles. On the basis of field research in samples ofatmospheric air ofthe city of St. Petersburg there were identified compounds of heavy metals andpolycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). There was established the dependence of the level of air pollution on traffic flows in locations of the city. Pollutants were shown to enter the air environment mainly in the form offine dust particles. There was justified the need for the control ofproducts of wear the road traffic complex in the hygienic assessment of the quality of ambient air ofmegalopises.

Текст научной работы на тему «Гигиеническая оценка атмосферного воздуха в районах с различной степенью развития дорожно-автомобильного комплекса»

Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(12)

_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-95-12-1117-1121

Original article

Тематический выпуск журнала, посвященный 55-летию со дня основания Восточно-Сибирского института медико-экологических исследований и 85-летию медико-профилактического факультета Иркутского государственного медицинского университета

Гигиена окружающей среды и населенных мест

О РАХМАНИН Ю.А., ЛЕВАНЧУК А.В., 2016 УДК:614.72:656.13

Рахманин Ю.А.Леванчук А.В.2

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В РАЙОНАХ С РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНЬЮ РАЗВИТИЯ ДОРОЖНО-АВТОМОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

'ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздрава России, 119991, Москва;

2ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России, 195067, Санкт-Петербург

Представлены результаты исследования качественного состава и количества загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух в процессе эксплуатационного износа дорожного покрытия, тормозной системы и протекторов шин автомобилей. На основе натурных исследований в пробах атмосферного воздуха Санкт-Петербурга выявлены соединения тяжелых металлов и полициклические ароматические углеводороды. Установлена зависимость уровня загрязнения атмосферы и интенсивности транспортных потоков по участкам территории города. Показано, что загрязнители поступают в воздушную среду преимущественно в форме мелкодисперсных пылевых частиц. Обоснована необходимость контроля продуктов эксплуатационного износа дорожно-автомобильного комплекса при гигиенической оценке качества атмосферного воздуха мегаполисов.

Ключевые слова: автомобильный транспорт; загрязнение атмосферного воздуха; продукты эксплуатационного износа; тяжелые металлы; мелкодисперсные пылевые частицы; полициклические ароматические углеводороды.

Для цитирования: Рахманин Ю.А., Леванчук А.В. Гигиеническая оценка атмосферного воздуха в районах с различной степенью развития дорожно-автомобильного комплекса Гигиена и санитария. 2016; 95(12): 1117-1121. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-12-1117-1121

Rakhmanin Yu. A.1, Levanchuk A.V.2

HYGIENIC ASSESSMENT OF ATMOSPHERIC AIR IN THE AREAS WITH DIFFERENT DEGREES OF THE DEVELOPMENT OF THE ROAD-TRAFFIC COMPLEX

'A.N. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, Moscow, 119992, Russian Federation; 2I.I. Mechnikov North-Western State Medical University, Saint Petersburg, 190031, Russian Federation

The paper presents the results of a study of the qualitative composition and quantity of pollutants in atmospheric air in the course of operational wear of the road surface, braking system and tire treads of automobiles. On the basis of field research in samples ofatmospheric air of the city of St. Petersburg there were identified compounds of heavy metals andpolycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). There was established the dependence of the level of air pollution on traffic flows in locations of the city. Pollutants were shown to enter the air environment mainly in the form of fine dust particles. There was justified the need for the control ofproducts of wear the road traffic complex in the hygienic assessment of the quality of ambient air of megalopises.

Keywords: road transport; air pollution; the products of wear and tear; heavy metals; fine dust particles; polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).

For citation: Rakhmanin Yu. A., Levanchuk A.V. Hygienic assessment of atmospheric air in the areas with different degrees of the development of the road-traffic complex. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(12): 1117-1121. (In Russ.). DOI: http:// dx.doi.org/ 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1117-1121

For correspondence: Aleksandr V. Levanchuk, MD, PhD., associate professor of the North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov, Saint-Petersburg, 195067, Russian Federation. E-mail: [email protected]

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgement. The study had no sponsorship. Received: 28.07.2016 Accepted: 04.10.2016

Введение точника загрязнения атмосферного воздуха идентифицирован

При санитарно эпидемиологической оценке атмосферного авто^еильтш тиштрг; юторый ^тавляет 75-95% вал°вых

воздуха необходимо наличие достоверной информации о его ка- выбросов [1, 2]. При жшуагации автомобильного тр^шрта

честве, источниках загрязнения и их мощности. ^ряжители выделяются в жружкщую среду ж толыю при

Для более полного учета количества загрязнителей, ока- сгорании топлива, но и в результате процесса истирания протек-

зывающих негативное влияние на качество воздушной среды торов шин, тормозной системы автомобилей и покрытия автомо-

мегаполисов, в России и за рубежом в качестве основного ис- бильных дорог [3, 4].

Для корреспонденции: Леванчук Александр Владимирович, канд. мед. наук, доцент ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России, 195067, Санкт-Петербург. E-mail: [email protected].

дигиена и санитария. 2016; 95(12)

РРк http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-95-12-1117-1121 Оригинальная статья

Таблица 1

Количество твердых пылевых частиц в пробах атмосферного воздуха, М±т

Пылевые ПДКм.р., Кратность превышения ПДК (С/ПДК) при интенсивности движения транспорта (авт./ч)

частицы мг/м3 < 500 (п = 112) 1500-2000 (п = 128) Р1 2500-3000 (п = 112) Рг

Т8Р 0,5 0,61±0,13 2,1±0,54 0,0079 2,86±0,63 < 0,001

РМ10 0,3 0,39±0,09 1,49±0,36 0,0032 1,98±0,45 < 0,001

РМ2,5 0,16 0,15±0,04 0,51±0,11 0,0023 0,91±0,16 < 0,001

Примечание. Здесь и в табл. 2: р1 - значимость различий сравниваемых показателей при интенсивности движения < 500 и 1500-2000 авт./ч; р - при < 500 и 2500-3000 авт./ч.

Целью настоящего исследования является гигиеническая оценка загрязнения воздушной среды мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) соединениями металлов и полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) в результате эксплуатации дорожно-автомобильного комплекса.

Материал и методы

В районах с различной интенсивностью транспортных потоков проведены натурные исследования атмосферного воздуха. Отбор проб воздуха осуществляли в соответствии с РД 52.04.186-89 и СанПиН 2.1.6.1032-01 непрерывно на протяжении 10-12 ч в дневное время суток.

В пробах атмосферного воздуха атомно-абсорбционным методом определяли количество соединений тяжелых металлов, хроматографическим методом - количество органических загрязнителей. При определении концентрации твердых пылевых мелкодисперсных частиц использовали анализатор пыли (модель 8520). Определяли РМ10 и РМ^ в диапазоне 0,001-100 мг/м3. Оценку результатов осуществляли в соответствии с требованиями ГОСТа 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов», СанПиН 2.1.6.103201 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест», ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест (с изменениями и дополнениями)», ГН 2.1.6.2309-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест».

Использованы сведения о количестве транспортных средств, зарегистрированных на территории Санкт-Петербурга. Реальное количество автотранспортных средств в Санкт-Петербурге в 2015 г. составляло 2030,8 тыс. шт., в том числе 1857 тыс. шт. легковых, 142,8 тыс. шт. грузовых и 30,91 тыс. шт. автобусов.

Для расчетов в качестве источников информации использованы сведения о содержании соединений металлов и ПАУ в

составе шинного материала [5], тормозной системы [6], асфальто-бетонного покрытия [7], а также методы оценки количества продуктов истирания, поступающих в окружающую среду при эксплуатационном износе дорожно-автомобильного комплекса [8]. Для расчета мелкодисперсной фракции TSP, поступающей в атмосферный воздух, применены методы, используемые в Швеции [9].

Результаты и обсуждение

Проведенные исследования позволили установить содержание твердых пылевых частиц в пробах атмосферного воздуха в жилых районах с транспортными потоками различной интенсивности. Результаты представлены в табл. 1.

Различия между показателями содержания пылевых частиц TSP в пробах атмосферного воздуха в районе с интенсивностью движения транспортных потоков менее 500 авт./час и 1500-2000 авт./час, а также с интенсивностью движения транспортных потоков менее 500 авт./час и 2500-3000 авт./час, статистически значимы. Аналогичные статистически значимые различия (р < 0,01) получены при сопоставлении результатов исследования количества РМ10 и РМ^5. При этом доля наиболее мелких частиц (РМ^ 5) по отношению к более крупным (РМ10) колебалась в пределах 34-46% (см. табл. 1). Выявленное количество пылевых частиц в жилых районах с интенсивными транспортными потоками объяснить только наличием отработавших газов невозможно. Следовательно, на уровень загрязнения атмосферного воздуха TSP, РМ10 и РМ^ 5 в районах с интенсивным транспортным потоком, вероятно, оказывают влияние не только процессы сжигания топлива и вторичного пылеобразования, но и процесс первичного пылеобразования (деструкция деталей автомобиля и дорожного полотна).

Ранее проведенными исследованиями [5-7] установлено, что в состав продуктов истирания дорожно-автомобильного комплекса, загрязняющих атмосферный воздух, входят соединения металлов. Результаты исследования проб атмосферного воздуха на содержание соединений металлов приведены в табл. 2.

При этом, хотя наибольшие превышения ПДК отмечались для наименее токсичных металлов (цинк и железо), примерно в 3,5-4,7 раза, их разница с превышением ПДК наиболее токсичных металлов (хром, никель и особенно кобальт и свинец) была не столь существенна - примерно в 2,5-4 раза. Исследования показали, что средние концентрации цинка, железа, кобальта, свинца, хрома, никеля превышают гигиенические нормативы при интенсивности движения транспорта более 1500 авт./час.

Различия между показателями содержания всех изучаемых металлов в пробах атмосферного воздуха вдоль автомобильных дорог с интенсивностью движения транспортных потоков менее 500 авт./час, 1500-2000 авт./час и 2500-3000 авт./час статистически значимы.

Особую остроту проблема загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом приобрела в связи со сравнительно недавно (с 1990-х годов) замеченным быстрым ростом загрязнения окружающей среды такими супертоксичными соединениями, как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Так, в Санкт-Петербурге среднегодовая концентрация бенз-(а)-пирена составляет 2 ПДК [10]. Список городов с очень высоким уровнем индекса загрязнения воздуха (ИЗА > 14) включает 38 городов. Почти во всех из них очень высокие среднегодовые концентрации бенз-(а)-пирена [11].

ПАУ образуются при неполном сгорании органических веществ, важнейшими источниками поступления ПАУ в атмосферу жилых территорий является автомобильный транспорт и выработка электрической и тепловой энергии, при этом в городах суточный ход концентраций ПАУ повторяет почасовую динамику интенсивности движения транспорта [12]. Установлено также [12, 13], что средние концентрации ПАУ в пределах улиц с интенсивным автомобильным движением примерно на 50% выше, чем на улицах с периодическим движением транспорта.

Таблица 2

Соотношение выявленных уровней химических загрязнителей атмосферного воздуха с установленными для них ПДК вдоль исследованных автомобильных дорог (мг/м3), М±т

Вещество ПДК, Кратность превышения ПДК (С/ПДК) при интенсивности движения транспорта (авт./ч)

мг/м3 < 500 (п = 63) 1500-2000 (п = 96) Р1 2500-3000 (п = 63) Рг

Свинец 0,0003 0,47±0,01 1,29±0,24 < 0,001 1,84±0,27 < 0,001

Кадмий 0,0003 < < 0,02±0,003

Кобальт 0,0004 0,24±0,05 1,50±0,34 < 0,001 1,83±0,39 < 0,001

Никель 0,001 0,01±0,002 1,02±0,14 < 0,001 1,6±0,31 < 0,001

Хром 0,0015 0,18±0,03 1,10±0,09 < 0,001 1,14±0,095 < 0,001

Медь 0,002 0,16±0,04 0,75±0,02 < 0,001 0,92±0,05 < 0,001

Цинк 0,05 0,94±0,11 3,6±0,86 0,0025 4,65±0,94 < 0,001

Железо 0,04 0,52±0,06 3,5±0,47 < 0,001 4,26±0,52 < 0,001

Примечание. < - ниже порога чувствительности метода определения.

Таблица 3

Количество загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух в результате эксплуатационного износа ДАК (кг/год) при движении одного автомобиля со среднегодовой нормативной величиной пробега

Тип автотранспортного средства Количество от одного загрязняющих веществ автомобиля в год (кг)

дорожное покрытие тормозная система протекторы шин

Легковой 3,12 0,29 4,88

Грузовой 22,63 7,62 34,11

Автобус 24,71 19,66 33,90

Материалы о результатах долгосрочного мониторинга концентраций ПАУ в атмосферном воздухе городов в источниках литературы встречаются редко. Наиболее изучаемым ПАУ является бенз-(а)-пирен, основной объем информации о токсичности и распространенности ПАУ ассоциируется со свойствами данного соединения. Бенз-(а)-пирен используют в качестве индикатора канцерогенных свойств воздушных примесей ПАУ [14].

Ввиду низких концентраций ПДК ПАУ в атмосферном воздухе для их определения следует обеспечивать забор большого объема воздуха, что связано с отбором проб в течение длительного периода времени. Для определения ПАУ в воздухе с фоновым уровнем загрязнения, как правило, требуется объем 1000-2000 м3 [13]. Периодичность забора проб ПАУ на сети мониторинга нередко ограничена большими временными и финансовыми затратами, связанными с их анализом [12].

Хроматографическое исследование проб атмосферного воздуха на расстоянии 10 м от границы автомобильной магистрали с интенсивностью движения транспортных потоков 2500-3000 авт./ч позволило идентифицировать широкий спектр органических соединений.

При расшифровке полученных данных установлено, что в пробах атмосферного воздуха отчетливо проявились диметил-нафталины. Кроме того, при исследовании фильтров идентифицированы: бенз-(а)-антрецен, бенз-(а)-пирен, бенз-(е)-пирен, бенз-(в)-флуорантен, бенз-(к)-флуорантен, бенз-^Ы)-перилен, дибенз-^, ¡!)-антрацен, коронен, пирен, хризен. Большинство из перечисленных веществ имеет гигиенический норматив и их норматив менее 0,01 мг/м3, что позволяет отнести их к I классу опасности. Из числа идентифицированных веществ три (дибенз-^-антрацен, бенз-(в)-флуорантен и хризен) обладают выраженным канцерогенным эффектом.

Расчеты количества загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух в результате эксплуатационного износа дорож-но-автомобильного комплекса (ДАК), проведенные по разработанной нами методике [8], позволили установить количество загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух при движении одного автомобиля со среднегодовой нормативной величиной пробега (табл. 3).

Даже ориентировочные подсчеты показывают, что на территории такого мегаполиса, как Санкт-Петербург, выбросы твердых пылевых частиц (TSP) составляют не менее 30 тыс. т. Вместе с тем, по данным официальной статистики [10] в атмосферный воздух Санкт-Петербурга выбрасывается лишь 0,8 тыс. т TSR

В настоящее время на территории Санкт-Петербурга функционирует ограниченное количество постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха (при численности населения более 5 млн функционирует всего 21 пост), более 50% постов работают по сокращенной программе. Несмотря на то что основным источником загрязнения воздушной среды мегаполисов является автомобильный транспорт, лишь 1 из постов наблюдения находится в местах регулярного скопления машин в часы «пик». Соединения тяжелых металлов в атмосферном воздухе в жилых районах с интенсивным транспортным потоком не контролируются (за исключением РЬ в связи с тем, что, несмотря на запрет использования этилированного бензина, свинец определяется в пробах атмосферного воздуха крупных городов с развитым ДАК). Анализ ситуации свидетельствует о том, что показатели

Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(12)

_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-95-12-1117-1121

Original article

Таблица 4

Среднегодовое количество загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух в результате эксплуатационного износа ДАК на территории Санкт-Петербурга в 2015 году (тыс. т/год)

Количество загрязняющих веществ (тыс. т/год)

дорожное покрытие тормозная система протекторы шин

9,769 2,235 14,98

официальной отчетности не в полной мере отражают реальную угрозу для здоровья населения.

Расчеты, проведенные с использованием сведений о количестве автомобилей и количестве загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух при эксплуатационном износе автомобилей в год (при среднегодовом пробеге), позволили более корректно установить количество загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду в год на территории Санкт-Петербурга (табл. 4).

Проведенные исследования позволили установить, что количество загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух при эксплуатационном износе только дорожного покрытия, в 2015 г. на территории Санкт-Петербурга, составили 9,769 тыс. т/год. Ранее установлено [16], что 50% частиц, поступающих в атмосферный воздух в результате износа дорожного покрытия, представляют собой РМ10 (мелкодисперсная пыль с размером частиц 10 мкм), 27% - РМ^5, 23% - частицы менее 2,5 мкм.

Проведенный нами анализ [3] химического состава продуктов эксплуатационного износа дорожного покрытия показал, что 90% всех частиц представляли собой алюмосиликаты, лишь 3% -полициклические ароматические углеводороды.

При эксплуатационном износе тормозной системы в атмосферный воздух Санкт-Петербурга ежегодно поступает около 2 тыс. т загрязнителей. В соответствии с результатами исследований от 50 до 90% материала суммарного износа поступает в атмосферный воздух в виде мелкодисперсных частиц. Диаметр частиц при режиме вождения, характерном для городской черты, преимущественно составляет 2,5-6 мкм [15, 16].

При определении качественного состава продуктов эксплуатационного износа тормозной системы установлено, что химический состав твердой фракции материала износа тормозов включает: Fe - 40%, Si - 11%, Си - 10%, Ba - 8 %, Mg - 7 %, РЬ - 3 %, Sb - 2%, Zn - 2 %, Mo - 2%, №, &, №, Sn, Б, Са ориентировочно по 0,5%, содержание органического вещества - около 11%, содержание некоторых других металлов составляет менее 0,1% (включая As, Cd, ^ Li, Se, St, V).

Анализ количества и химического состава загрязнителей, поступающих в атмосферный воздух при эксплуатационном износе тормозной системы, указывает, что в атмосферный воздух Санкт-Петербурга в настоящее время поступает 0,83 тыс. т/год Fe, 0,26 тыс. т/год Si, 0,22 тыс. т/год Си, 0,18 тыс. т/год Ba, 0,16 тыс. т/год Mg, 0,06 тыс. т/год РЬ, по 0,04 тыс. т/год Sb, Zn и Mo, по 0,02 тыс. т/год №,

Sn, Са. Кроме того, в атмосферный воздух поступают соединения с другими указанными металлами.

Установлено, что в атмосферный воздух Санкт-Петербурга ежегодно при истирании протекторов шин поступает 14,98 тыс. т загрязняющих веществ. Изношенный материал покрышек поступает в воздух в виде взвешенных в воздухе частиц самого различного размера от 0,01 до 100 мкм [17, 18].

Частицы износа шин в основном состоят из соединений, которые используются во время их производства. Согласно результатам оценки, приведенным в работе [17], частицы покрышек состоят на 29% из элементарного углерода и на 58% из органического вещества. Известно также, что при эксплуатационном износе шин в атмосферный воздух поступают соединения тяжелых металлов [19]. При разложении материала покрышек шин в их составе нами выявлены соединения таких металлов, как цинк, натрий, кальций, калий, алюминий, железо, медь, свинец, магний, барий, марганец, никель, хром, кобальт, кадмий, молибден. Полученные результаты согласуются с результатами исследований других авторов [17-19].

Результаты расчетов количества мелкодисперсной пыли РМ в соответствии с методиками [9], выполненных для условий ка-

гиена и санитария. 2016; 95(12)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

РРк http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-95-12-1117-1121_

Оригинальная статья

Таблица 5

Расчетный массовый ежечасный выброс РМ-частиц от автотранспортного потока, г/км

Вид автомобиля Для среднестатистического потока автомобилей улично-дорожной сети Санкт-Петербурга

количество автомобилей выброс, г/км

Легковые 790 63,2

Автобусы 20 1,8

Грузовые 190 119,7

Итого 1000 184,7

Таблица 6

Расчетный массовый выброс РМ-частиц для городского автопарка Санкт-Петербурга, тонны в год

Период Вид автотранспортного средства

легковые автобусы грузовые

Сутки 28,7 4,32 18,71

Год 10,49 • 103 1,58 • 103 6,83 • 103

чественного дорожного покрытия, плоского рельефа, загрязненности поверхности дорожного полотна пылевыми частицами в количестве не более 0,2 г/м2, позволили получить значения выбросов РМ-частиц для ДАК с интенсивностью транспортного потока 1000 авт./ч (табл. 5). Расчетный массовый выброс РМ-частиц для всего городского автопарка Санкт-Петербурга приведен в табл. 6. Расчеты проведены без учета процесса ре-суспендирования.

Расчеты показали, что эксплуатационный износ ДАК на территории Санкт-Петербурга сопровождается выделением в окружающую среду 27 тыс. т/год твердых пылевых частиц, 19 тыс. т из которых представлены мелкодисперсными пылевыми частицами, в состав которых входят соединения металлов и ПАУ По данным химического анализа TSP, в пробах атмосферного воздуха в районах исследования они на 70% представляют собой алюмосиликаты.

Таким образом, установлено, что движение транспортных потоков служит источником выделения в атмосферный воздух не только продуктов сгорания топлива, но и образования TSP и мелкодисперсной пыли, содержащих в своем составе соединения металлов и ПАУ, а также способствует увлечению твердых пылевых частиц в приземных слоях атмосферы в результате вторичного пылеобразования.

Выводы

Установлено, что при эксплуатационном износе ДАК в воздух Санкт-Петербурга поступает 27 тыс. т твердых пылевых частиц, что в 2,5 раза превышает количество пылевых частиц поступающих в воздух при сжигании топлива (11 тыс. т). Эти ранее не учитывавшиеся источники дополнительно вносят 8% к величине валовых выбросов автомобильного транспорта.

Анализ результатов натурных исследований в зоне влияния дорожно-автомобильного комплекса с интенсивным движением транспорта позволил установить, что процесс эксплуатации ДАК на территории мегаполиса приводит к загрязнению окружающей среды TSP и РМ, в составе которых определяются алюмосиликаты (аэрозоли преимущественно фиброгенного действия), соединения тяжелых металлов и полициклические ароматические углеводороды. Интенсивность загрязнения зависит от интенсивности транспортного потока по улично-дорожной сети.

Для учета количества загрязнителей, поступающих в воздушную среду крупных городов, целесообразно использовать предложенный нами расчетный метод для определения количества твердых пылевых частиц при эксплуатации ДАК на территории России. Использование метода позволит гармонизировать методические подходы России и стран ЕС при оценке количества твердых пылевых частиц, поступающих в окружающую среду в процессе эксплуатации ДАК.

Оценку риска здоровью населения крупных городов необходимо проводить с учетом сведений обо всем спектре загрязняющих веществ, поступающих в воздушную среду при эксплуатации ДАК.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература (пп. 16-18 см. References)

1. Рахманин Ю.А. Актуализация проблем экологии человека и гигиены окружающей среды и пути их решения. Гигиена и санитария. 2012; 91 (5): 4-8.

2. Рахманин Ю.А., Новиков С.М., Русаков Н.В. Научные проблемы совершенствования социально-гигиенического мониторинга. Гигиена и санитария. 2004; 83 (5): 4-5.

3. Леванчук А.В. Загрязнение окружающей среды продуктами эксплуатационного износа автомобильно-дорожного комплекса. Гигиена и санитария. 2014; 93 (6): 17-21.

4. Леванчук А.В., Мингулова И.Р., Копытенкова О.И. Методические подходы к количественной оценке взвешенных веществ, поступающих в окружающую среду при эксплуатации транспортно-дорожно-го комплекса. В кн.: Сборник научных трудов SWorld: Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития». Одесса; 2012.

5. Леванчук А.В. Загрязнение окружающей среды продуктами эксплуатационного износа автомобильных шин. Технологии техносферной безопасности. 2014; (4): 32.

6. Леванчук А.В. Гигиеническая характеристика загрязнения окружающей среды продуктами эксплуатационного износа тормозной системы автомобилей. Успехи современной науки. 2016; 3 (2): 82-5.

7. Леванчук А.В. Загрязнение окружающей среды продуктами эксплуатационного износа автомобильных дорог. Интернет-журнал «Науковедение». 2014; (1): 68-71.

8. Рахманин Ю.А., Леванчук А.В. Качественная и количественная характеристика загрязнения окружающей среды продуктами эксплуатационного износа компонентов дорожно-автомобильного комплекса. Успехи современной науки. 2016; 1 (4): 158-62.

9. Денисов В.Н., Рогалев В.А. Проблемы экологизации автомобильного транспорта. СПб.: МАНЭБ; 2004.

10. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения Санкт-Петербурга в 2013 г.». СПб.; 2014.

11. Федеральная служба государственной статистики. Available at: http:// cbsd.gks.ru/#21.05.7015

12. Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Воздух городов и его изменения. СПб.: Астерион; 2008.

13. Казаков Н.П., Дикарев В.И., Цыплакова Е.Г. Исследование уровня загрязнения от автотранспорта и его контроль. Инновации и инвестиции. 2013; (8): 154-7.

14. Варнатц Ю., Маас У, Диббл Р. Горение. Физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ. Пер. с англ. М.: Физматлит; 2003.

15. Ревин А., Тюрин С., Федотов В., Дроздов А. Сравнительная оценка экологичности барабанных и дисковых колесных тормозных механизмов автотранспортных средств. Science — Future of Lithuania. 2009; 1 (6): 49-52.

19. Битюкова В.Р. Социально-экологические проблемы развития городов России. М.: Либроком; 2009.

References

1. Rakhmanin Yu.A. Actualization of the problems of human ecology and environmental hygiene and ways to solve them. Gigiena i sanitariya. 2012; 91 (5): 4-8. (in Russian)

2. Rakhmanin Yu.A., Novikov S.M., Rusakov N.V. Scientific problems of improving public health monitoring. Gigiena i sanitariya. 2004; 83 (5): 4-5. (in Russian)

3. Levanchuk A.V. Pollution operational wear products auto-road complex. Gigiena i sanitariya. 2014; 93 (6): 17-21. (in Russian)

4. Levanchuk A.V., Mingulova I.R., Kopytenkova O.I. Methodological approaches to the quantification of suspended solids entering the environment in the operation of the transport system. In: Collection of Scientific Works SWorld: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference "Scientific Research and Their Practical Application. Current State and Ways of Development" [Sbornik nauchnykh trudov SWorld: Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii "Nauchnye issledovaniya i ikh prakticheskoe primenenie. Sovremennoe sostoyanie iputi razvitiya"]. Odessa; 2012. (in Russian)

5. Levanchuk A.V. Pollution products operational wear of tires. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti. 2014; (4): 32. (in Russian)

6. Levanchuk A.V. Hygienic characteristics of pollution products of brake system operational wear. Uspekhi sovremennoy nauki. 2016; 3 (2): 82-5. (in Russian)

7. Levanchuk A.V. Pollution products operational deterioration of roads. Internet Journal "Naukovedenie". 2014; (1): 68-71. (in Russian)

8. Rakhmanin Yu.A., Levanchuk A.V. Qualitative and quantitative characterization of pollution products operational wear components road car industry. Uspekhi sovremennoy nauki. 2016; 1 (4): 158-62. (in Russian)

9. Denisov V.N., Rogalev V.A. Problems of Greening Road Transport [Problemy ekologizatsii avtomobil'nogo transporta]. St. Petersburg: MANEB; 2004. (in Russian)

10. The State Report "On the state sanitary and epidemiological welfare of the population of St. Petersburg in 2013". St. Petersburg; 2014. (in Russian)

11. The Federal State Statistics Service. Available at: http://cbsd.gks. ru/#21.05.7015 (in Russian)

12. Bezuglaya E.Yu., Smirnova I.V. The Air of Cities and its Changes [Vozdukh gorodov i ego izmeneniya]. St. Petersburg: Asterion; 2008. (in Russian)

13. Kazakov N.P., Dikarev V.I., Tsyplakova E.G. The study of pollution from motor vehicles and its control. Innovatsii i investitsii. 2013; (8): 154-7. (in Russian)

Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(12)

_DOI: http://dx.doi.org/10.1882/0016-9900-2016-95-12-1121-1124

Original article

14. Warnatz J., Maas U., Dibble R. Combustion. Physical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation. Berlin: Springer-Verlag; 1996.

15. Revin A., Tyurin S., Fedotov V., Drozdov A. Comparative assessment of the environmental performance of drum and disk wheel brakes of vehicles. Science — Future of Lithuania. 2009; 1 (6): 49-52. (in Russian)

16. Sanders P.G., Xu N., Dalka T.M., Maricq M.M. Airborne brake wear debris: size distributions, composition, and a comparison of dynamometer and vehicle tests. Environ. Sci. Technol. 2003; 37 (18): 4060-9.

17. Cadle S.H., Williams R.L. Environmental degradation of tire-wear particles. Rubber Chem. Technol. 1980; 53 (7): 903-14.

18. Hildemann L.M., Markowski G.R., Cass G.R. Chemical composition of emissions from urban sources of fine organic aerosol. Environ. Sci. Tech-nol. 1991; 25 (4): 744-59.

19. Bityukova V.R. The Social and Environmental Problems of Russian Cities [Sotsial'no-ekologicheskie problemy razvitiya gorodovRossii]. Moscow: Librokom; 2009. (in Russian)

Поступила 28.07.16 Принята к печати 04.10.16

О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 614.78:628.2:613.6

Аликбаева Л.А.1, Якубова И.Ш.1, Рыжков А.Л.1, Лавринова А.А.1, Сидоров А.А.2

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИЙ ГОРОДСКОЙ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

1ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России, 191015, Санкт-Петербург;

2ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», 191015, Санкт-Петербург

Целью исследования явилась гигиеническая характеристика расположения канализационных насосных станций (КНС) в селитебной зоне города и оценка условий труда обслуживающего персонала. Особенности технологического процесса на КНС обусловливают формирование специфических условий труда, характеризующихся наличием охлаждающего микроклимата, производственного шума, технологической вибрации, загрязнения воздушной среды микроорганизмами. Оценка условий труда рабочих позволила отнести их к 3-му классу (вредные условия труда) 2-й и 3-й степени. Профилактические мероприятия на КНС должны включать применение оборудования по очистке воздуха рабочей зоны, обладающего сочетанным одероме-трическим и микробоцидным действием; автоматизацию трудового процесса; установку дополнительного оборудования, обеспечивающего фильтрацию воздуха на рабочих местах и выбрасываемого в атмосферу; обеспечение герметизации оборудования с использованием шумоизолирующих материалов.

Ключевые слова: водоотведение; канализационные насосные станции; сточные воды; химические и акустические факторы загрязнения воздуха.

Для цитирования: Аликбаева Л.А, Якубова И.Ш., Рыжков А.Л., Лавринова А.А., Сидоров А.А. Гигиеническая оценка условий эксплуатации сооружений городской системы водоотведения. Гигиена и санитария. 2016; 95(12): 1121-1124. DOI: http://dx.doi. org/10.18821/0016-9900-2016-95-12-1121-1124

Alikbayeva L.A.1, lakubova I.Sh.1, Ryzhkov A.L.1, Lavrinova А.А.1, Sidorov А.А.2

HYGIENIC ASSESSMENT OF CONDITIONS OF THE EXPLOITATION OF FACILITIES OF THE URBAN DRAINAGE SYSTEM

1I.I. MechnikovNorth-Western State Medical University, Saint-Petersburg, 195067, Russian Federaton; 2Vodokanal of the city of St. Petersburg, Saint-Petersburg, 191015, Russian Federation

The aim of the study was the hygienic characteristics of the location of sewage pumping stations (SPSs) in the residential area of the city and the assessment of working conditions for the staff. The features of the technological process at the SPSs resulted in the formation of specific working conditions characterized by the presence of a cooling microclimate, noise production, technological vibration, air pollution by microorganisms. The assessment of working conditions has allowed to refer them to the 3rd class (harmful working conditions) of the 2nd and 3rd degree. Preventive measures for SPSs should include the use of equipment for cleaning the air of working zone, having a combined odour-removing and microbicidal action; the automation of the labor process; the installation of additional equipment for filtering air circulating in workplaces and emitting into the atmosphere; provision of sealing equipment with the use of noise insulating materials.

Keywords: drainage; sewage pumping stations; waste water; chemical and acoustic pollution factors; air.

For citation: Alikbayeva L.A., Iakubova I.Sh., Ryzhkov A.L., Lavrinova А.А., Sidorov А.А. Hygienic assessment of conditions of the exploitation of facilities of the urban drainage system. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(12): 1121-1124. (In Russ.). DOI: http://dx.doi.org/ 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1121-1124

For correspondence: Lilya A. Alikbayeva, MD, PhD, DSci., the head of the Department of General and Military Hygiene of the I.I. Mechnikov North-Western State Medical University, Saint-Petersburg, 195067, Russian Federaton. E-mail: [email protected]

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgement. The study had no sponsorship. Received: 23.06.2016 Accepted: 04.10.2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.