CC BY-ND
35
42 ЗНСО ОКТЯбРЬ №10 (223)
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА ФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА
И ЗОНЫ ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Т.С. Уланова1, О.О. Синицына2, Т.Д. Карнажицкая1, А.В. Кислицына1
HYGIENIC ASSESSMENT OF PHTHALIC AHHYDRIDE PRODUCTION
AND IT'S IMPACT AREA
T.S. Ulanova, O.O. Sinitsina, T.D. Karnajitskaya, A.V. Kislitsina
'ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», г. Пермь, 2ФГБУ «Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздравсоцразвития России
В статье представлены результаты научных исследований по гигиенической оценке территории в зоне потенциального влияния производства фталевого ангидрида, включающие последовательный контроль содержания фталевого ангидрида в промышленных выбросах предприятия, атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны, в биологических средах.
Ключевые слова: фталевый ангидрид, методы определения, гигиеническая оценка.
The article is devoted to scientific research for sanitary and hygienic investigations of the phthalic ahhydride production's impact area including analytical chemistry application to support the determination of phthalic anhydride levels in industrial emissions, atmospheric air, child's biological media.
Keywords: phthalic anhydride, the methods of determining, hygienic assessment.
Решение задачи обеспечения безопасной среды обитания связано с комплексной оценкой эколого-гигиенических параметров условий проживания и изучением факторов риска для здоровья, которые основываются на результатах мониторинговых исследований среды обитания и состояния здоровья населения.
Фталевый ангидрид, широко применяемый в промышленности в качестве сырья для производства фталевых пластификаторов, ненасыщенных полуэфиров, алкидных смол и других полупродуктов, используемых при изготовлении товаров народного потребления, относится к высоко токсичным соединениям (2 класс опасности) [1]. Пары и аэрозоль ангидрида обладают раздражающим, сенсибилизирующим действием. При клиническом обсле-
довании рабочих со стажем наблюдаются вегетативная дисфункция, нейроциркуляторная дистония, дисфункция печени и желчевыво-дящих путей, атрофические ринофарингиты, наличие анемии [1].
Основным источником поступления фталевого ангидрида (ФА) в окружающую среду является его производство, основанное на каталитическом окислении нафталина или о-ксилола при высоких температурах, в результате чего образуются многотоннажные отходы, поступающие с промышленными выбросами в атмосферный воздух. В связи с этим существует вероятность риска негативного влияния фтале-вого ангидрида на среду обитания и состояние здоровья населения вблизи расположения производства фталевого ангидрида.
октябрь №10 (223) ЗНиСО
43
В статье представлены результаты научных исследований по гигиенической оценке территории в зоне потенциального влияния производства ФА, обусловленного загрязнением атмосферного воздуха выбросами предприятия.
В исследованиях предложен и выполнен комплексный подход к оценке риска здоровью, включающий последовательный контроль содержания ФА: а) в промышленных выбросах предприятия; б) в атмосферном воздухе на границе санитарно-защитной зоны; в) в биологических средах детского населения в условиях хронической экспозиции.
В ходе исследований проведены работы по химико-аналитическому обеспечению социально-гигиенического мониторинга содержания ФА, включающие разработку методов определения аналита в промышленных выбросах, атмосферном воздухе и биологических средах (моча, кровь) на базе современного аналитического оборудования.
Анализ фталевого ангидрида в промышленных выбросах в присутствии сопутствующих компонентов (малеинового ангидрида, о-ксилола, стирола, о-толуилового альдегида, цитраконового ангидрида, бензойной кислоты, фталида) проводили методом капиллярной газовой хроматографии. Диапазон определяемых концентраций — 0,1—60,0 мг/м3, относительная погрешность определения не превышает 23 % [2].
Исследования по оценке выбросов производства фталевого ангидрида ОАО «Камтэкс-Химпром» (г. Пермь) показали присутствие ФА в промышленных выбросах на стадиях кристаллизации и фасовки в концентрациях 1,0—7,4 мг/м3. Систематический производственный контроль массового выброса фтале-вого ангидрида показывает, что показатель находится в пределах установленных нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ). Результаты анализа состава промышленных выбросов использованы для расчета рассеивания ФА в атмосферном воздухе с целью определения размеров минимально достаточной санитарно-защитной зоны предприятия.
Анализ фталевого ангидрида в атмосферном воздухе в присутствии сопутствующих компонентов проводился методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Диапазон определяемых концентраций (0,001—1,0 мг/м3) позволяет определять ФА в атмосферном воздухе на уровне 0,01 ПДКмр и 0,05 ШС (референтной концентрации при хроническом ингаляционном
воздействии) с относительной погрешностью определения не более 24 % [3].
По расчетам рассеивания фталевого ангидрида в атмосферном воздухе по программе «Эколог-ПРО» установлены размеры минимально достаточной санитарно-защитной зоны с максимальным расстоянием от промышленной площадки на 500 м. Для подтверждения достаточности санитарно-защитной зоны исследуемого производства проведены натурные исследования ФА в рассчитанных точках территории, характеризующихся наибольшими концентрациями загрязняющих компонентов. Санитарно-гигиенический мониторинг осуществлялся в течение 1 года на границе санитарно-защитной зоны (1, 2, 3 точки) и на территории жилой застройки в местах, максимально приближенных к СЗЗ (4, 5 точки), с учетом основных направлений ветра.
Результаты мониторинга показали отсутствие превышения гигиенических нормативов (ПДКмр, ПДКсс и ШС) содержания фталевого ангидрида во всех обозначенных точках отбора проб. На границе СЗЗ концентрации ФА определялись в диапазоне от 0,001 до 0,008 мг/м3 (0,01— 0,08 ПДКмр), процент положительных проб составил 3—6. На территории жилой застройки диапазон обнаруженных концентраций составил 0,001—0,018 мг/м3 (0,01—0,18 ПДКмр), процент проб с присутствием токсиканта в точках обследования — 17,3 %. При этом в точке 1 (преимущественное направление ветров) процент положительных проб составил 14,4 (п = 10), в точке 2 — 2,8.
Одновременно были проведены исследования атмосферного воздуха на территории промышленной площадки предприятия на расстоянии 150 м от основных источников выбросов. Результаты исследований показали присутствие фталевого ангидрида в воздухе на территории промплощадки в 100 % пробах (п = 10) в концентрациях от 0,001 до 0,041 мг/м3, в среднем — 0,018 мг/м3. Более 90 % фталевого ангидрида улавливалось на полимерном сорбенте, что свидетельствует о присутствии данного соединения на территории промышленной площадки преимущественно в виде паров.
В целом, санитарно-гигиенический мониторинг содержания ФА в атмосферном воздухе на границе сокращенной санитарно-защитной зоны и на территории жилой застройки показал относительно благополучное состояние качества атмосферного воздуха — отсутствие превышений ПДКмр и ПДКсс фталевого ангидрида за весь исследуемый период, низкий процент
44
ЗНиСО октябрь №10 (223)
Таблица 1. Результаты анализа фталевой кислоты в моче детей, проживающих в зоне влияния выбросов производства фталевого ангидрида и на условно чистых территориях
Показатель Концентрация фталевой кислоты в моче, мг/дм3
группа обследования (г. Пермь) контрольные группы (Пермский край)
Среднее значение (М±т) 0,270 ± 0,056 0,220 ± 0,047
Минимальное значение 0,030 ± 0,006 0,020 ± 0,004
Максимальное значение 6,960 ± 1,462 1,410 ± 0,296
Количество обследованных детей (п) 334 78
% «положительных» проб 39,7 34,13
(17,3 %) и низкие значения (0,01—0,2 ПДКмр) обнаруженных концентраций. Вместе с тем, периодическое присутствие фталевого ангидрида в воздухе селитебной территории в низких концентрациях потенциально может оказывать негативное влияние на состояние здоровья населения в условиях хронической экспозиции.
Для оценки комплексной антропогенной нагрузки на техногенных территориях наряду с расчетными методами и натурными исследованиями практикуется определение химических соединений в биологических средах. В связи с этим изучали содержание в моче и крови основного метаболита — фталевой кислоты (ФК), образующейся при взаимодействии с влажной средой организма. С другой стороны, ФК является метаболитом широкого класса соединений — фталатов, сложных эфиров фталевой кислоты, которые известны как повсеместно и широко распространенные стойкие органические загрязнители среды обитания [4].
Определение ФК в моче в присутствии ее изомеров (изофталевой и терефталевой кислот) и фталатов проводили методом ион-парной ВЭЖХ. Извлечение фталевой кислоты из мочи проводили методом твердофазной экстракции на сорбенте Oasis HLB. Диапазон определяемых концентраций фталевой кислоты в моче составляет 0,02—20,0 мг/дм3, относительная погрешность определения не превышает 21 %. Определение ФК в плазме крови проводили методом ВЭЖХ на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором при извлечении соединения из образцов крови методом твердофазной экстракции [5].
Биологический мониторинг содержания ФК в биологических средах детей, проживающих в зоне влияния выбросов предприятия по производству ФА и на условно чистых территориях Пермского края (2008—2011 гг.), выявил присутствие фталевой кислоты в моче детей, проживающих как в условиях промышленной химической нагрузки (группа обследования),
так и на условно чистых территориях (контрольная группа) (табл. 1). В плазме крови фталевая кислота не обнаружена (n = 50).
Исходя из результатов исследований, можно сделать вывод, что процент проб с присутствием ФК в моче детей из группы обследования в 1,2 раза выше по сравнению с группой контроля (условно чистые территории), при этом достоверные различия между средними по группе концентрациями фталевой кислоты в моче детей обследуемой и контрольной групп не установлены.
Присутствие фталевой кислоты в моче детей, проживающих на условно чистых территориях, вероятно, связано с многосредовым воздействием химических веществ, а именно присутствием фталатов в бытовых условиях, одним из метаболитов которых является фта-левая кислота. Известно, что фталаты нашли широкое применение в качестве пластификаторов полимеров, в строительной индустрии, в изготовлении деталей для автомобилей, упаковочных материалов, предметов повседневного использования, детских игрушек, репеллентов, косметических средств, парфюмерии и т. д. [4]. В связи с этим не исключена возможность поступления фталевой кислоты в составе фталатов непосредственно в условиях среды обитания (внутренние факторы) в условиях отсутствия внешних источников выделения. По данным гигиенических исследований риски для здоровья из-за воздействия факторов внутрижилищ-ной среды могут составлять 80—90 % суммарного риска, обусловленного микросредовыми воздействиями. Уровень содержания фталевой кислоты в моче и крови детей, проживающих на территории, не подвергающейся значимому антропогенному воздействию химических соединений, можно предложить в качестве критерия оценки степени опасности для здоровья населения загрязнения атмосферного воздуха в районах расположения производства фталево-го ангидрида.
октябрь №10 (223) ЗНиСО
45
Выводы
1. Предложена система мониторинговых исследований, заключающаяся в последовательном определении токсичных соединений в промышленных выбросах, атмосферном воздухе, в биосредах населения, проживающего в зоне воздействия, повышающая надежность и достоверность исследований в социально-гигиеническом мониторинге и оценке рисков здоровью населения.
2. В результате мониторинговых исследований установлено содержание фталевого ангидрида в выбросах источников производства в количествах, не превышающих нормативов ПДВ; отсутствие превышения гигиенических нормативов содержания фталевого ангидрида в атмосферном воздухе на границе СЗЗ и на селитебной территории; не установлено значимых различий в содержании фталевой кислоты в моче и крови между группами обследования и контроля.
3. Выполненные гигиенические исследования с использованием системы разработанных методических приемов позволили научно обосновать минимально допустимый размер
санитарно-защитной зоны производства фта-
левого ангидрида.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лазарев Н.В. Вредные вещества в промышленности: Справочник. Т. 2. Л., Химия. 1976. С. 29—30.
2. Рахманин Ю.А., Иванов С.И., Новиков С.М., Ре-вазова Ю.А., Русаков Н.В. Актуальные проблемы комплексной гигиенической характеристики факторов городской среды и их воздействия на здоровье населения //Гигиена и санитария. 2007. № 5. С. 5—7.
3. Онищенко Г.Г. Городская среда и здоровье человека //Гигиена и санитария. № 5. 2007. С. 3—4.
4. Майстренко В.Н., Клюев Н.А. Эколого-аналити-ческий мониторинг стойких органических загрязнителей. М., Бином. Лаборатория знаний, 2004. 323 с.
5. Уланова Т.С. Научно-методические основы химико-аналитического обеспечения гигиенических и медико-биологических исследований в экологии человека. Дисс. на соискание ученой степени докт. биол. наук. М., 2006. 407 с.
Контактная информация: Уланова 1С., тел.: 8 (342) 237-25-34
Contact information: Ulanova T.S., phone: 8 (342) 237-25-34
