CC BY
137
УДК 504.054 DOI: 10.24411/1816-1863-2018-14037
ИСТОЧНИКИ Л. З. Тельцова, к. б. н, доцент ЗАГООЗНЕиМО Башкирского Государственного
Университета aluisa@mail.ru, АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА Р. М. Хазиахметов, д. б. н, профессор,
О»
О О
X х
CD П
В РЕСПУБЛИКЕ Башкирского Государственного q
Университета, eco3110@yandex.ru, БАШКОРТОСТАН Г. Ф. Габидуллина, к. б. н, доцент
о\
CD ы
Башкирского Государственного п
Университета, gabidullinag@mail.ru с
н
О Г)
Г) -I
тз
Взвешенные вещества только недавно стали предметом исследований учеными всего м ира. К ним относятся и так называемые Particulate matter (PM). Эти частицы имеют разное происхождение, содержат разные загрязняющие вещества и оказывают при попадании в организм различные влияния. В последние годы особое внимание уделяется мелкодисперсным частицам РМ 10 и о
РМ 2,5, которые относятся к взвешенным частицам. Рассмотрены вопросы воздействия загрязнения атмосферного воздуха на организм человека, в том числе взвешенных частиц, которые оказывают негативное влияние на органы человека, а также на головной мозг. Подробно проанализированы проблемы загрязнения атмосферного воздуха на территории Российской Феде- в рации и Республики Башкортостан. Загрязнение атмосферного воздуха является одним из самых Q актуальных вопросов, связанных с обеспечением экологической безопасности. О
Suspended substances have only recently been the subject of research by scientists around the world. -§
These include the so-called Particulate matter (PM). These particles have different origins, contain dif- д
ferent pollutants and have different effects when ingested. In recent years, special attention has been paid к
to fine particles PM 10 and PM 2.5, which belong to suspended particles. In the article we considered О
the impact of air pollution on the human body, including suspended substances, which have a negative
effect on organs, as well as on the brain. The problems of air pollution in the Russian Federation and X
the Republic of Bashkortostan were analyzed particularly. Air pollution is one of the most actual topics q
related to ensuring environmental compatibility. й
n
Ключевые слова: загрязнения атмосферы, взвешенные вещества, экологически обусловленные в болезни, мелкодисперсные частицы, автомобильные выхлопы, газомоторное топливо, автомобильный транспорт.
Key words: air pollution, suspended substances, environmentally related diseases, micro-fine particles, motor vehicle emissions, natural-gas-based motor fuel, motor vehicles.
Изменения в окружающей среде, вызванные хозяйственной д еятельностью человека, стали угрозой для самого человечества. В конце XX и начале ХХ1 вв. физическое, химическое и биологическое загрязнение биосферы возросло многократно. В атмосферу ежегодно выбрасывается около 40 млрд т загрязняющих веществ [1].
В связи с этим наиболее опасным загрязнением для человека является загрязнение атмосферного воздуха и воздуха внутри помещений. По последним обновленным данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), это приводит к преждевременной смерти более 7 млн человек.
К наиболее вредным загрязнителям относятся твердые частицы, окись углерода (СО), двуокись азота (N02) и серы ^02), бенз(а)пирен, озон (О3) и другие вещества.
Все это является причиной заболеваний органов дыхания и сердечно-сосудистой системы; именно поэтому загрязнение воздуха признано ВОЗ одним из основных факторов риска для здоровья, связанных с окружающей средой.
В настоящее время 91 % населения Земного шара проживает в районах с уровнем загрязнения воздуха, превышающим значение, установленное в рекомендациях ВОЗ.
Журнал Nature (2018) в одном из последних выпусков опубликовал статью, назвав ситуацию «грязный воздух — глобальный позор», в которой отмечено, что даже в развитых Европейских странах качество атмосферного воздуха не соответствует стандартам ВОЗ. По заявлению в одном из докладов ВОЗ наиболее загрязненным является воздух в городах стран с низким и средним уровнем жизни населе-
D m i-
U
w
CO
О X
О ^
и a
О ^
О
D
U
CD iS
О ^
I-
u
и о
X
и D С
О
со ф
VO ч;
О ^
U
ш
т
о (Г)
ния, среди них были выделены Индия, Нигерия и Китай [2].
Негативное воздействие на организм человека оказывают все загрязняющие вещества, попадающие в атмосферный воздух в результате работы автотранспорта, промышленных предприятий, электростанций на ископаемом топливе. Наибольшую опасность для организма человека представляют взвешенные частицы, способные проникать во все органы человека через дыхательную и кровеносную системы.
Взвешенные вещества только недавно стали предметом исследований учеными всего мира. К ним относятся и так называемые Particulate matter (PM). Эти частицы имеют разное происхождение, содержат разные загрязняющие вещества и оказывают при попадании в организм различное влияние [3—5]. В последние годы особое внимание уделяется мелкодисперсным частицам РМ 10 и РМ 2,5, способным абсорбировать из воздуха тяжелые металлы и другие вредные вещества. Проникая в легкие и кровеносную систему, они могут вызвать инсульт, болезни сердца, рак легких и различные инфекционные заболевания.
Исследования выявили, что взвешенные вещества могут оказывать негативное влияние на головной мозг человека, ускорить когнитивное старение, увеличить риск болезни Альцгеймера и других форм деменции [6].
Ситуация с загрязнением атмосферного воздуха в Российской Федерации (РФ) и Республике Башкортостан (РБ) является одной из наиболее серьезных экологических проблем. Более половины городского населения проживает в условиях с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха [7]. В. В. Путин назвал 12 самых грязных городов России: Братск, Красноярск, Липецк, Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Норильск, Омск, Череповец, Челябинск, Чита, Медногорск. Основными причинами загрязнения атмосферного воздуха в РФ и РБ являются промышленные предприятия, в первую очередь химические и металлургические производства, тепловые электростанции и автомобильный транспорт.
В Красноярске и Магнитогорске в 2017 г. по данным Минприроды предель-
но допустимая концентрация загрязнителей была превышена в 30 раз. От экологически обусловленных заболеваний ежегодно умирает от 80 до 140 тыс. россиян, это 5—7 % от общей смертности.
Основным загрязнителем воздуха во многих городах является автотранспорт: на автомобильные выхлопы приходится 80—90 % загрязнений воздуха. За последние 10 лет количество только легковых автомобилей в РФ возросло на 50 %; в настоящее время в России зарегистрировано около 56 млн автомобилей. Это привело к тому, что во многих регионах автомобильный транспорт стал основным загрязнителем атмосферного воздуха, на выбросы от автотранспорта приходится 80—90 % воздушных загрязнений.
РБ является одним из крупных промышленных регионов РФ, в республике функционирует мощный минерально-сырьевой комплекс, включающий нефтедобычу и нефтепереработку, черную и цветную металлургию, химическое производство и производство строительных материалов, горнодобывающую промышленность [8].
Все это, естественно, оказывает огромную нагрузку на окружающую среду республики и увеличивает техногенную нагрузку на все экосистемы территории РБ. Негативное воздействие испытывают также почвенные и водные ресурсы.
Во многих городах республики загрязнение воздуха не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям. Под потенциальным воздействием загрязняющих веществ в концентрациях выше гигиенических нормативов проживает около 1,4 млн человек (34,0 % жителей республики) [9]. Мониторинг качества атмосферного воздуха населенных мест в Республике Башкортостан осуществляется на 47 постах наблюдения, из них постов стационарного наблюдения Башкирского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Башгид-ромет) — 20, мониторинговых точек Управления — 24, маршрутных постов других организаций (ФГБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии № 142 ФМБА») — 3. Количество административных территорий, охваченных мониторинговыми исследованиями, снизилось по сравнению с 2013 г. с 24 до 20. По данным РИФ СГМ,
количество исследований в 2017 г. снизилось до 100 825 (2015 г. — 115 475), в том числе на стационарных постах наблюдения Башгидромет — 93 385, на маршрутных постах Управления — 4640, на постах других организаций — 2800.
В атмосферном воздухе населенных мест определяется 23 загрязняющих вещества, в том числе на постах Башгидро-мета — 16 веществ, в мониторинговых точках Управления — 19 веществ, на постах других организаций — 8. По данным мониторинга, в 2017 г. повышенное содержание загрязняющих веществ отмечалось в атмосферном воздухе 5 городов республики — Уфа, Стерлитамак, Салават, Благовещенск, Туймазы [8].
Наиболее высокий уровень загрязненности наблюдается в крупных промышленных городах республики, таких как: Уфа, Стерлитамак и Салават, где сосредоточены крупные предприятия химической и нефтеперерабатывающей промышленности. В настоящее время в республике более 4 тыс. промышленных предприятий и организаций имеют источники выбросов загрязняющих веществ.
Из таблицы 1 видно, что объемы выбросов в течение 10 лет остаются стабильными, несмотря на использование природоохранных технологий. С 2012 по 2013 г. объем загрязняющих веществ в республике резко увеличился на 46,7 тыс. т, что связано с увеличением объемов производства. В Уфе увеличение объемов загрязняющих веществ составляет 12,2 тыс. т, в Стерлитамаке — 1,6 тыс. т, в Бирске — 1,7 тыс. т, но в Салавате произошло уменьшение — 1 тыс. т.
Второй по значимости источник загрязнения атмосферного воздуха — это автомобильный транспорт, который стал в последние годы основным загрязнителем атмосферного воздуха во многих городах республики, так как численность автопарка ежегодно растет (за последние 10 лет количество автомобилей увеличилось на 46 %).
Из таблицы 2 видно, что доля выбросов от транспортных средств резко снизилась в 2013 г. Значительное снижение объема выбросов от автотранспорта в 2013 г. по сравнению с предыдущими годами объясняется тем, что д о 2012 г. выбросы рассчи-
Таблица 1
Объемы выбросов загрязняющих веществ от стационарных источников (тыс. т)
О) ^
о
О -1
х
а>
Г)
а
¡а
б
а>
ы
О ^
а
г> л
О г>
г>
-I
тз
о
-I
а>
О-
Г> -I 03
а
о ~о о ш
г> ^
о
X
о
ы ^
Г) -I
оз
а
Города Годы
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Всего по РБ 417,4 397,9 387,6 406,4 402,2 448,9 459,4 439,9 460,9 417,8
Уфа 151,6 141,6 131,1 132,2 134,4 146,6 148,4 140,6 153 143,5
Стерлитамак 60,9 62,5 59,6 61,5 57,4 59 53,8 51 39,2 39,2
Салават 28,4 37,5 36,5 38 37,2 36,2 36,4 38,4 44,9 43,6
Бирск 0,3 0,3 0,3 0,34 0,3 2 2,2 2,3 2,4 2,5
Таблица 2
Объемы выбросов загрязняющих веществ от транспортных средств (тыс. т)
Города Годы
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Всего по РБ 713,4 656,2 702,1 742,1 507,3 334,7 443,6 450,4 457,7 422,3
Уфа 244,2 177,2 220,2 247,2 143,5 82,2 81,6 81,6 81,6 81,6
Стерлитамак 58,5 40,6 46,3 41,3 32,3 14,2 15 15 15 15
Салават 12,4 23,0 14,7 15,1 17,2 12,1 9,5 9,5 9,5 9,5
Бирск 8,1 8,6 7,4 10,9 7,1 5,1 4 4 4 4
39
№4, 2018
о
т
I-
и
со О X
О ^
и а О СР
О
а
и
Ф
IX
о
СР
I-
и
и о
X
и о с
о
со ф
Ю ч;
О ^
и Ф т X
О
тывались по экспериментальным данным, отраженным в методике «Удельные показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для ремонтно-обслуживаю-щих предприятий и машиностроительных заводов агропромышленного комплекса СССР», Саратов, 1991 г., при этом учитывался объем реализованного топлива через автозаправочные (АЗС) и автогазозапра-вочные станции (АГЗС). Расчет выбросов от автотранспорта в 2013 г. произведен в соответствии с письмом Ростехнадзора от 19.01.2007 г. № НК-43/34 по упрощенной методике с использованием удельных показателей выбросов на основе данных Управления ГИБДД МВД по РБ о количестве зарегистрированного автотранспорта на территории Республики Башкортостан [10].
Вызывают некоторые вопросы то, что при стабильном объеме выбросов в течение последних 4 лет идет рост количества автомобилей; частично снижение выбросов может быть связано с использованием высокачественного бензина.
По данным Роспотребнадзора, на качество атмосферного воздуха повлияло нерациональное использование ископаемого топлива, использование устаревших технологий на промышленных предприятиях, тепловых электростанциях, а также интенсивный рост количества автомобилей. Приоритетными веществами с формирующими сверхнормативное загрязнение воздуха как городских, так и сельских территорий РФ являются взвешенные вещества, СО, N02, $02 и углеводороды. В структуре проб атмосферного воздуха городских и сельских территорий с превышением ПДКмр (максимально разовая) доля взвешенных веществ составляет 28—35 % [11].
Загрязнение атмосферного воздуха в республике в настоящее время является одним из главных факторов, негативно влияющих на здоровье населения. Как отмечено в докладе: «Одним из самых актуальных вопросов, связанных с обеспечением экологической безопасности, является снижение техногенной нагрузки на атмосферный воздух. В первую очередь в крупных городах республики с высокой концентрацией промышленных предприятий нефтехимического профиля — в городах Уфа, Стерлитамак, Салават» [10].
Для усиления контроля за предприятиями в промышленных городах республики создается автоматизированная система мониторинга атмосферного воздуха, которая позволяет установить источник выбросов загрязняющих веществ. Промышленные предприятия республики более активно внедряют природоохранные технологии, в том числе наилучшие, доступные технологии, что позволило снизить объемы выбросов загрязняющих веществ.
Уровень загрязнения атмосферы во всех городах республики определяется главным образом концентрациями N02 и взвешенных веществ [8]. Диоксид азота поступает в атмосферу при сжигании жидкого и газообразного топлива, участвует в образовании фотохимического смога и оказывает воздействие на состав крови, на центральную нервную систему, легкие, а также оказывает наркотическое влияние; N02 ч аще всего в организм попадает ч ерез дыхательные пути. При регулярном поступлении в организм может вызвать хронический бронхит, бронхиальную астму, сердечно-сосудистую недостаточность.
В республике, как и везде, источником взвешенных ч астиц являются предприятия энергетики, автомобильные выхлопы, вещества, образующиеся при износе автомобильных шин и дорожного покрытия, открытый грунт [12].
Решение экологических проблем, связанных с автотранспортом — задача более трудновыполнимая, но при этом можно без особых затрат работать одновременно по нескольким направлениям:
1) оптимизация движения автотранс -порта;
2) улучшение работы общественного транспорта, чтобы у жителей было меньше «искушений» использовать личный автотранспорт;
3) развивать электротранспорт, которому в городе не уделяется должного внимания, который позволит значительно снизить выбросы взвешенных веществ;
4) стимуляция перехода автотранспорта на газомоторное топливо с 2007 г. власти республики постоянно предпринимают меры для снижения выбросов загрязняющих веществ от транспортных средств за счет перевода автомобильного транспорта на газомоторное топливо; в республике ре-
Библиографический список
ализуется программа «Развитие рынка га- тый речной песок, используемый для борь-
зомоторного топлива в РБ 2017—2027 гг.». бы с гололедом. к
Возможно, наличие открытого грунта в Ситуация с загрязнением атмосфер- л
городах не столь серьезная проблема, но ного воздуха не является критической, но г
это тоже является источником взвешен- требует повышенного внимания как об- ч
CD
ных частиц, как пыль в зимний период, щественности, так и государственных к источником которой является непромы- структур. Q
б
CD ы
О ^
Q
1. Яблоков А. В., Левченко В. Ф., Керженцев А. С. Очерки биосферологии 1. Выход есть: переход н к управляемой эволюции биосферы // Philosophy & Cosmology. — 2015. — Vol. 14. — P. 92—117. Q
2. Filthy air is a global disgrace // Nature. — 2018. — Vol. 561. — № 285. — DOI: 10.1038/d41586-018- £ 06731-4. n
3. Колпакова А. Ф., Шарипов Р. Н., Колпаков Ф. А. Загрязнения воздуха взвешенными частицами "О как фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний // Гигиена и санитария. — 2017. — Т. 96. — № 2. — С. 133—137.
4. Niu J., Liberda E. N., Song Qu S. et al. The role of metal components in the cardiovascular effects of РМ 2,5 // PLoS One [Electronic resource]. — 2013. — Vol. 8. — No. 12. — DOI: 10.1371/jour-nal.pone.0083782.
5. Peng H. Y., Man C. F., Xu J. et al. Elevated homocysteine levels and risk of cardiovascular and all-cause mortality: a meta-analysis of prospective studies // J. Zhejiang Univ. Sci. B. — 2015. — Vol. 16. — No. 1. — P. 78—86.
T3
6. Underwood E. The polluted brain // Science. — 27 Jan 2017. — Vol.355. — Issue 6323. — P. 342—345. — О DOI: 10.1126/science.355.6323.342 n
7. Онищенко Г. Г. О санитарно-эпидемиологическом состоянии окружающей среды // Гигиена и о санитария. — 2013. — № 2. — С. 4—10. О
8. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики X Башкортостан в 2017 году. https://ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/488/.
ы
9. Материалы к государственному докладу «О состоянии санитарно-эпидемиологического благопо- й
п
лучия населения в Российской Федерации в 2016 г.» по Республике Башкортостан: — Уфа: Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия че- Щ q ловека по Республике Башкортостан, Федеральное бюджетное учреждение здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Башкортостан». — 2018. — 270 с. http:// 02.rospotrebnadzor.ru/upload/iblock/889/respublika_bashkortostan_gd_seb_2016.pdf
10. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Республики Башкортостан за 2012 год. https://ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/?nav-lectures=page-2
11. Доклад об оценке по панъевропейскому региону ГЭП-6. Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде. — Найроби. — Кения. — 2016. https://www.unece.org/fileadmin/ DAM/env/documents/2016/ece/ece.batumi.conf.2016.inf.14.r.pdf
12. Леванчук А. В. Загрязнение окружающей среды продуктами эксплуатационного износа автомобильно-дорожного комплекса // Гигиена и санитария. — 2014. — Т. 93. — № 6. — С. 17—21.
SOURCES OF AIR POLLUTION IN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN
L. Z. Tel'tsova, Ph. D. (Biol. Sc.), Associate Professor at the Bashkir State University, aluisa@mail.ru,
R. M. Khaziakhtov, Dr. of Sc. (Biol.), Professor at the Bashkir State University, eco3110@yandex.ru,
G. F. Gabibullina, Ph. D. (Biol. Sc.), Associate Professor at the Bashkir State University, gabidullinag@mail.ru,
References
1. Yablokov A., Levchenko V., Kerzhentsev A. Ocherki biosferologii 1. Vikhod est': perekhod k upravlyaemoi evolyutsii biosferi [The Decision Exists: Transition to Controlled Evolution of the Biosphere] // Zhurnal Fiziologii I Kosmologii [J. Philosophy & Cosmology]. — 2015. — Vol. 14. — P. 92—117. [in Russian]
2. Filthy air is a Global Disgrace // Nature. — 2018. — Vol. 561. — № 285. DOI: 10.1038/d41586-018-06731-4. https://www.nature.com/articles/d41586-018-06731-4.
u
IK
CO
O
3. Kolpakova A. F., Sharipov R. N., Kolpakov F. A. Zagryazneniya vozdukha vzveshennimi chastitsami kak O factor riska serdechno-sosudistikh zabolevanii [Air Pollution by Particulate Matter as the Risk Factor for
the Cardiovascular Diseases] // Gigiena i Sanitariiya [Hygiene and Sanitation]. — 2017. — Vol. 96. — No. 2. — P. 133—137. [in Russian]
4. Niu J., Liberda E. N., Song Qu S. et al. The role of metal components in the cardiovascular effects of X PM2,5 // J. PLoS One. — 2013. — Vol. 8. — No. 12. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/ O journal.pone.0083782.
O 5. Peng H. Y., Man C. F., Xu J. et al. Elevated homocysteine levels and risk of cardiovascular and all-cause
u mortality: a meta-analysis of prospective studies // J. Zhejiang Univ. Sci. B. — 2015. — Vol. 16. —
O No. 1. — P. 78—86. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4288948/.
£ 6. Underwood E. The Polluted Brai // Science. —27 Jan 2017. — Vol. 355. — Issue 6323. — P. 342—345. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6048126/.
7. Onishchenko G. G. O sanitarno-epidemiologicheskom sostoyanii okruzhayutshei sredi [On sanitary and epidemiological state of the environment] // Gigiena i Sanitariiya [Hygiene and Sanitation]. — 2013. — Vol. 92. — № 2. — P. 4—10. [in Russian]
8. Gosudarstvennii doklad o sostoyanii prirodnikh resursov i okruzhayutshei sredi [State report on the state of natural resources and the environment of the Republic of Bashkortostan in 2017] (in Russian) https:// ecology.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/488/.
^ 9. Materiali k gosudarstvennomu dokladu "O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchiya u naseleniya v Rossiskoi Federatsii v 2016 g." po Respublike Bashkortostan [Materials to the State Report
k "On the state of sanitary and epidemiological welfare of the population in the Russian Federation in 2016"
O for the Republic of Bashkortostan]: — Ufa: Office of the Federal Service for Supervision of Consumer
J Rights Protection and Human Welfare in the Republic of Bashkortostan, Federal Budget Health Institu-
O tion "Center for Hygiene and Epidemiology in the Republic of Bashkortostan" (in Russian) http://02.ros-
O potrebnadzor.ru/upload/iblock/889/respublika_bashkortostan_gd_seb_2016.pdf.
10. Gosudarstvennii doklad o sostoyanii okruzhayutshei sredi Respubliki Bashkortostan za 2012 [State report ^ on the state of the environment of the Republic of Bashkortostan for 2012] [in Russian]. https://ecolo-
g gy.bashkortostan.ru/presscenter/lectures/?nav-lectures=page-2
g 11. Doklad ob otsenke po pan'evropeiskomu region GEP-6. Programma Organizatsii Ob'edinennikr Natsii po CD okruzhayutshei srede [The GEO-6 Pan-European Assessment Report. United Nations Environment Pro-
x gram]. — Nairobi. — Kenya. — 2016 [in Russian]. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/env/docu-
O ments/2016/ece/ece.batumi.conf.2016.inf.14.r.pdf
q 12. Levanchuk A. V. Zhagryaznenie okruzhayutshei sredi produktami eksplutatsionnogo iznosa avtomo-^ bil'no-dorozhnogo kompleksa [Environmental pollution by products of wear and tear automobile-road
complex] // Gigiena i Sanitariiya [Hygiene and sanitation]. — 2014. — Vol. 93. — No. 6. — P. 17—21. [in Russian]
42
№4, 2018
