CC BY
9
к определяемой концеитрацией формальдегида. Содержание формальдегида (С*) рассчитывают по формуле:
где С0 — концентрация формальдегида в растворе, взятом для сравнения; Л0 — оптическая плотность раствора сравнения; Ах — оптическая плотность анализируемого раствора.
Чувствительность метода 0,02 мкг формальдегида в пробе, коэффициент вариации 12 %, время определения (без учета отбора проб) 20— 25 мин. Метод проведен на искусственных воз-душно-формальдегидных смесях, а также при анализе атмосферного воздуха, содержащего формальдегид. Высокая чувствительность метода позволяет отбирать пробы воздуха в вакууми-
рованные бутыли емкостью 1 л. Предварительно в них заливают по 5 мл воды, а на анализ берут 2 мл.
Необходимость соблюдения строгого временного интервала и учета влияния температуры на Ах усложняет методику, но благодаря ее избирательности и исключительно высокой чувствительности она может найти широкое применение при анализе атмосферного воздуха.
Литература. Клочковский С. П., Носков В. В., Кирьянова J1. А. и др. Способ количественного определения формальдегида. A.c. 681355 (СССР). Кореиман И. М. Фотометрический анализ. Методы определения органических соединений. М., 1970. Соловьева Т. В., Хрусталева В. А. Руководство по методам определения вредных веществ в атмосферном воздухе. М., 1974.
Поступила 22.07.80
УДК в 14.71/.73:614.78]-07
Б. А. Ревич, Ю. Е. Caer, Р. С. Смирнова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ГЕОХИМИЧЕСКОГО КАРТИРОВАНИЯ В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, Москва
Результаты исследования окружающей среды городов показывают крайне неравномерное распределение загрязнения, что обусловлено закономерностями распределения концентраций загрязнителей в потоках их пространственного рассеяния. Сеть контроля состояния атмосферного воздуха, представленная стационарными постами (один пост на 5—10 км2), дает некоторую среднюю оценку загрязнения значительной территории, но не выявляет пространственной структуры распределения разных уровней воздействия, а следовательно, не позволяет дифференцировать население по этому признаку. Расчетные методы в условиях сложной метеорологической и планировочной ситуации городов также не позволяют установить контуры площадей с разным уровнем загрязнения воздушного бассейна. Особые трудности возникают при оценке загрязнения атмосферного воздуха микроэлементами. Эти загрязняющие вещества поступают в атмосферу из множества источников, и их определение представляет значительную аналитическую сложность. В последние годы для изучения данного типа загрязнения применяется метод геохимического картирования, основанный на изучении распределения загрязняющих веществ в природных компонентах окружающей среды (почве, снеговом покрове, растительности), фиксирующих химический состав выпадающих и вымывающихся примесей из атмосферы (С. В . Григорян и Ю. Е. Сает). Корреляционные связи между распределением загрязняющих веществ в системе выбросы — воздух — атмосферные выпадения на зем-
ную поверхность установлены в ряде исследований (И. М. Назаров и соавт.; В. М. Артемов и соавт.). Количественная оценка этих связей пока не имеет строгого математического выражения. Но можно предположить, что нагрузка на А окружающую среду, формируемая в результате выпадения и вымывания примесей из атмосферы на единицу площади за единицу времени [г/(м2Х Хсут)] функционально связана с некоторыми средними показателями загрязнения воздуха (миллиграмм на 1 м3 — среднесуточная, среднегодовая и т. д.).
Воздействие повышенных нагрузок приводит к образованию геохимических аномалий в природных объектах окружающей среды. В условиях городов такие аномалии наиболее ярко проявляются в почвах и снеговом покрове. Контуры геохимических аномалий разделяют территорию по уровням нагрузок загрязнителей, позволяя выделить для гигиенических исследований необходимые контингенты населения. Наиболее устойчивый индикатор геохимической обстановки — почва. Оценка загрязнения почвы городов экзогенными химическими веществами важна и сама по себе, так как почва является вторичным ис-точником загрязнения воздуха в зоне дыхания,* что особенно опасно для детей раннего возраста (Г. И. Сидоренко и соавт.). Геохимическое картирование снегового покрова позволяет установить и оценить состояние окружающей среды за период с момента появления устойчивого покрова до момента отбора пробы. Геохимические аномалии в городах представляют собой ноле до-
вольно сложной морфологической структуры с центром наиболее высоких концентраций загрязняющих веществ (и нагрузок), приуроченным к источнику выбросов. К краям аномалии концентрации закономерно убывают. Морфология аномалий в условиях городов не имеет строго выраженной ориентации по направлению господствующих ветров.
Размеры аномалии и соответственно зоны воздействия на население различны для разных загрязнителей. Площадь аномалий, как правило, на 70—100 % больше, чем промышленных зон, и захватывает жилую территорию. При этом уровень нагрузки выпадающих загрязнителей на жилых территориях часто не ниже, чем в промышленных зонах. Дифференциация территории городов по данным геохимического картирования более контрастна, чем по результатам исследования атмосферного воздуха. Так, по результатам опробования снега (900 точек наблюдения), средняя нагрузка выпадений пыли составляет 380 кг/км2 в сутки при колебании уровней на различных участках территории от 50 до 5800 кг/км2 (суточная фоновая нагрузка, установленная в 100 км от города, равна 9,75 кг/км2). По данным 40 стационарных постов, размах средних количеств пыли в атмосфере за тот же период намного меньше — 0,10—0,40 мг/м3, что не позволяет определить четкую пространственную структуру зон загрязнения. Не менее четко разделяется территория и по распределению химических элементов, в частности, тяжелых металлов.
Для таких токсичных металлов, как кадмий, ртуть и свинец, геохимическое картирование снегового покрова позволило выявить сравнительно локальные (10—30 га) и контрастные аномалии, пространственно увязанные с неизвестными ранее источниками выбросов. Геохимические исследования во всех случаях устанавливают комплексный полиэлементный состав загрязнения тяжелыми металлами. Данные геохимического картирования не позволяют непосредственно оценить качество атмосферного воздуха, но выявляют на территории города зоны различной интенсивности загрязнения, сформированные в результате выпадений из атмосферы. Этими зонами определяются группы населения, испытывающие различные уровни неблагоприятных воздействий.
С учетом результатов геохимического картирования окружающей среды крупного промышленного города проведена сравнительная оценка некоторых показателей состояния здоровья насе-* ления: заболеваемости детского населения по данным первичной обращаемости в когортах детей, проживающих в зонах с различным уровнем содержания ныли в снеговом покрове, накопление химических элементов в одной из характерных биологических сред — волосах — в зонах с разными концентрациями элементов в снеговом покрове.
О ЮО^/ОО 300 4СО- 500 600 ТОО воо всю
Показатели заболеваемости детского населения в зависимости от содержания пыли в снеговом покрове.
По оси абсцисс — содержание пыли в снеговом покрове (в кг/к«1 в сутки); по оси ординал — заболеваемость детского населения но отношению к контрольному району, / — бронхиальная астма; 2 — конъюнктивит; 3 — отит; < — острые фарингит и тонзиллит; 5 — острый бронхит; 6 — контроль.
Данные о первичной обращаемости проанализированы за 2 года (395 000 талонов). Учитывались острые и хронические заболевания органов дыхания, аллергические заболевания, отиты, конъюнктивиты.
Результаты анализа показали, что заболеваемость детей (интенсивные показатели на 100 детей) бронхиальной астмой, острым бронхитом, острым фарингитом, острым тонзиллитом, хроническим отитом, конъюнктивитом в 2—3 раза выше в районах с высоким выпадением пыли. На рисунке представлены показатели заболеваемости детского населения при разном уровне пылевой нагрузки. Показатели заболеваемости населения в районе с минимальной пылевой нагрузкой приняты за 1. При увеличении пылевой нагрузки, как это видно из рисунка, наиболее интенсивно возрастает заболеваемость бронхиальной астмой, конъюнктивитом (до 3 раз). По всем изученным заболеваниям интенсивные показатели заболеваемости детского населения, проживающего на территории с высокой пылевой нагрузкой, в среднем на 40—60 % выше, чем в «чистых» районах.
Для определения связи между показателями заболеваемости детского населения и пылевой нагрузкой рассчитаны коэффициенты парной корреляции. Достоверная положительная связь сильной и средней интенсивности выявлена в разных возрастных группах по острым заболеваниям органов дыхания — острому бронхиту (/-=0,4— —0,65), острому назофарингиту (г=0,32—0,48), бронхиальной астме (г = 0,47), хроническим и острым отитам (г=0,41—0,56). Наиболее выражена корреляция в возрастных группах от 3 до 7 лет (бронхиальная астма, острый отит) и от 7 до 15 лет (острый назофарингит, острый бронхит). Данные заболеваемости детей сравнивали также с содержанием пыли за зимний период, соответствующий времени снегового опробования, и с показателем опасности загрязнения воздуха (Я) по данным стационарных точек санитарной
Содержание химических элементов в волосах детского населения и на территории города (в пыли, осажденной снегом)
Элемент Содержание я пыли, осаж- Содержание в волосах, мкг/г КритсрнЛ достоверности
дснноА снегом, г/т на абсолютно сухую массу
Спннец 1/<150 0,61+0,05(72) 4,84 при Я=0,1%
2/150—200 0,95+0,05 (98) 3,74 при Р—0,1%
3/>200 1/<150 1,41 ±0,01 (42)
Хром 0,05+0,04 (144) 2,8 при Р>1%
2/>150 1/<73 0,08±0,08 (63)
Никель 0,09±0,07 (143)
2/>73 1/<149 0,13+0,01 (72) 2,2 при Р>1%
Медь 1,07+0,06 (146) 2,31 при Р>\%
2/> 149 1/<700 1,39±0,12(63)
Цинк 26.73± 1,05 (149) 4,90 при Р= 0,1%
2/>700 1/<20 38,63+2,19 (61)
Олово 0,02+0,002 (195) 2,41 при Р>1%
Ванадий 2/>20 1/<150 0,04+0,01 (19) 0,01+0,001 (131)
2/>150 1/<1,0 0,02+0,002 (77) 8,1 при Р=0,1%
Ртуть 0,40±0,02 (187)
2/>1,0 0,51+0,05 (27) 2,04 при Р>1%
Примечание. В скобках указано число наблюдений.
и гидрометеослужбы. Зависимости между этими показателями и заболеваемостью населения не установлено ни по одной нозологической форме. Для изучения уровня накопления химических элементов в биосредах населения был исследован микроэлементный состав волос — распространенной в эпидемиологических исследования индикаторной биологической среды (Б. А. Ре-вич).
В изучаемом городе пробы волос отбирали у специально подобранной группы детского населения, идентичной по возрастно-половому составу и цвету волос (мальчики 5—10 лет со светлыми волосами). Свинец, хром, никель, олово, ванадий, медь и цинк определяли количественным спектральным методом, ртуть — с помощью беспламенной атомной абсорбции.
Индивидуальные пробы волос (3100) для получения необходимой навески на спектральный анализ с учетом места жительства объединяли в сборные пробы (214 проб). На основе карт распределения содержания химических элементов в пыли, осажденной снегом, пробы волос разделены на 2 группы: 1-я характеризовалась содержанием химических элементов в пыли на уровне фонового для данного города, 2-я — более высоким количеством. Учитывая четкую дифференциацию территории по карте распределения содержания свинца в пыли, осажденной снегом, но этому элементу составлены 3 группы проб волос — с фоновым количеством, с количеством до двух фоновых и выше. Статистические параметры содержания химических элементов в изученных группах проб представлены в таблице.
Корреляционный анализ связи между содержанием свинца в волосах, пыли, осажденной снеговым покровом, и почве в местах проживания детей показал, что между количеством этого микроэлемента в волосах и снеге существует связь средней степени (г=46 при Я=1%). Между уровнем свинца в волосах и почве корреляции не выявлено.
В результате изучения пространственного распределения проб волос с повышенным содержанием химических элементов установлено, что 70 % проб взято на территории с повышенным содержанием этих элементов в выпавшей пыли вблизи промышленных зон. В центре их содержание химических элементов выше, чем в пробах, взятых на периферии, и в 1,5—2,2 выше, чем в пробах, отобранных на территории с относительно низким загрязнением среды.
Геохимическое картирование окружающей среды промышленного города позволяет выявить зоны загрязнения химическими элементами и определить группы населения, испытывающие наибольшую нагрузку загрязненной среды.
Литература. Артемов В. М. и др. — В кн.: Проблемы разработки автоматизированных систем наблюдения, контроля и оценки состояния окружающей среды. Казань, 1979, с. 37—38.
Григорян С. В., Сает Ю. Е. — Сов. геология, 1980, № 11, с. 94—108.
Назаров И. AI. и др. — В кн.: Физические аспекты загрязнения атмосферы. Вильнюс, 1974, с. 115—117. Ревич Б. А. — Гиг. окружающей среды (Экспресс-ннформа-
цня), 1980, №9, с. 1—19. Сидоренко Г. И., Гончарцк Е. И., Ловака В. В. — Гиг. и сан., 1980, № 11, с. 5—7.
Поступила 28.01.81
