CC BY
136
С.М. ЗИКРИЯРОВА, И.А. СНЫТИН, Д.М. БАЙТИЛЕСОВА, Э.И. КУСАЙЫНОВА
«РАДИЯЦИЯЛЫК; ЖЭНЕ ХИМИЯЛЫК Т9ТЕНШЕ ЖАГДАЙДАГЫ АХУАЛГА БАГА БЕРУ ЕРЕКШЕЛ1КТЕР1» ТУРАЛЫ КАЗ¥МУ СТУДЕНТТЕР1НЕ Т0Ж1РИБЕЛ1К ДАГДЫЛАРЫНА ДАЙЫНДЫК ЭД1СТЕР1 МА^ЫЗДЫ МЭСЕЛЕЛЕР
Туйш: КР - да келецаз факторлар ТЖ (табиги, антропогендiк) нэтижеа болуы mymkíh. Сонды^тан ЖОО студенттерiне бтм HerÍ3Í дайынды^ методологиясы , жагдай мен ТЖ за^ымдаушы факторларды багалау эдiстерiн о^ыту жYргiзiледi.
ТЖ кезшде жагдайды багалау Yшiн за^ымдаушы фактордыц КО-га эсер ету дэрежесiн жэне олардыц тiршiлiк ^аутаздИне эсерiн аны^тау Yшiн аппарат жинау керек.
Жагдайды багалау нэтижесi АК жэне КО шешiмiмен (химиялы^ , радиациялы^) за^ымданудан халы^ты ^оргау болып табылады. Жагдайды багалау Yшiн болжау эдiсi за^ымданган жердегi rçатердi аны^тауга негiзделген.
Жагдайга на^ты бага беру дегенiмiз - химиялы^ жэне радиациялы^ за^ымдану ошагынан на^ты мэлiметтердi жинау болып табылады, ягни
керу жэне ^уралдар ар^ылы аны^тау. За^ымдану ошагынан жиналган мэлiметтер АК штабыныц басшысына жэне медициналы^ барлау
тобыныц басшысына халыда медициналы^ кемектi керсету жэне за^ымдалган халы^ты ^оргау ма^сатында жеткiзiледi.
ТYйiндi свздер: тiршiлiк 1^аутаздИ,тетенше жаfдай,студенттердi даярлау эдiстерi, тетенше жагдайга бага беру эд^ер^ 1^аут-1^атер
факторлары.
S.M. ZAKRIYAROVA, I.A.SNYTIN, D.M BAITILESOVA, E.I.KUSAYINOVA
Resume: In Republic of Kazakhstan the negative factors (natural, anthropogenous) can be a consequence of extreme situations. Therefore for training of students of higher education institutions of health and safety bases it is very important to give methods of situations estimation in the extreme situations centers (chemical, radiating) and methods of the risk factors estimation for the population.
Thus collection of information about extent of striking factors influence on the environment objects and their influence on safety of live is necessary for estimation of the situation at emergency.
Result of the situation estimation is decision-making by services of the civil defence and extreme situations of the choice of the optimum mode of the population protection from influence of striking factors (radiation, chemical). For the situation estimation a forecasting method is used which has probabilistic character of a situation and risk factors.
The most exact method of estimation is the method of actually developed radiation and chemical situation. In this case collection of information about impact of striking factors on the environment objects and the population is carried out by a method of visual and tool supervision. Conclusions of the situation estimation are reported to the chief of civil defence and extreme situations on the organization of a medical support and protection of the struck population.
Keywords: live safety, extreme situation, methods of students' preparation methods of estimation of situation, risk factors.
УДК 666.198:628.511.123
Б.А. НЕМЕНКО, А.Д. ИЛИЯСОВА, Д.М. СЫЗДЫКОВ
Казахский Национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ АЭРОЗОЛЕЙ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Согласно многолетним гигиеническим оценкам, пыль, загрязняющая воздух населенных пунктов, относилась к малоопасным загрязняющим веществам. Однако, в последние десятилетия установлено, что мелкодисперсный фракции пылевых аэрозолей представляют чрезвычайную опасность для здоровья человека и относятся к приоритетным поллютантам. Существует аппаратура зарубежного производства для анализа взвешенных частиц - РМ10 и РМ25, в воздухе, которая дефицитна и не доступна для широкого использования. Наряду с этим, разработаны расчетные методы определения РМ-аэрозолей, дающие незначительную ошибку, которые впервые в условиях Казахстана успешно применяются нами с 2005 года. Ключевые слова: взвешенные аэрозоли, гигиенические регламенты, аналитика, расчетные методы.
Актуальность. За 60 лет жизни через легкие человека проходит около 300 тонн воздуха со всеми содержащимися в нем пылевыми аэрозолями. Аэрозоль (греч. aer воздух + лат. sol [utio] раствор) -это дисперсная система, состоящие из воздушной среды, в которой взвешены твердые или жидкие частицы.Пыльюназывают мелкие твёрдые частицы минерального или органического происхождения от долей микрона до 0,1 мм. Более крупные частицы пыли называются песком, который имеет размеры от 0,1 до 5 мм. Взвешенные аэрозольные частицы - это смесь пыли, золы, сажи, дыма, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Обычно их обозначают как РМ (аббревиатура от анг. particulatematter -твердые частицы). Различают первичные РМ -непосредственно выбрасываемые в атмосферу, и вторичные, образуемые путем трансформации.Взвешенные частицы подвержены броуновскому движению, которое было открыто ботаником Робертом Брауном в 1827 году. При этом интенсивность движения взвешенных частиц и их биологическая активность возрастают пропорционально уменьшению размера
(1, 6).К естественным РМ относятся морские соли, пыль вулканов, эрозии почвы и т.д., к антропогенным - двигатели внутреннего сгорания, строительство, добыча полезных ископаемых, производство цемента, кирпича), а также эрозия дорожного покрытия вследствие движения автотранспорта и истирания тормозных колодок и шин. В качестве компонента взвешенных частиц в пыли присутствует «черный углерод» (как сейчас называют сажу, оказывающую очень сильное влияние на процессы глобального потепления). Доказано, что черный углерод воздействует на потепление атмосферы Земли (2, 15) в 680 раз больше, чем СО2.
Аэрозольныечастицы могут быть разных размеров (табл. 1), от чего зависит их биологическая активность.В разных странах существует различная оценка содержания в воздухе пылевых частиц. Если в странах СНГ мониторинг, чаще всего, ведется по суммарной массовой концентрации атмосферной пыли П^Р -totalsuspendedparticulate), то в Европе и США обязательным является измерение частиц с диаметром до 10 мкм - PM.
Таблица 1 - Классификация взвешенных аэрозолей, загрязняющих атмосферный воздух
Название Характеристика и размеры
Общая пыль (ТСР) Сумма взвешенных веществвключает все находящиеся в воздухе пылевые частицы
Грубая фракция Частицы размером от 2,5 до 10 мкм
РМ-10 Частицы с аэродинамическим диаметром менее 10 мкм
РМ-2,5 Частицы с аэродинамическим диаметром менее 2,5 мкм
РМ-1: Частицы с аэродинамическим диаметром менее 1,0 мкм
Ультрамелкие частицы -наночастицы Частицы с аэродинамическим диаметром менее 0,1 мкм. К ним относится также«чёрный углерод» - углеродсодержащие твёрдые частицы, поглощающие свет.
Мелкие фракции респираторных аэрозолей представляет большую опасность для здоровья человека, так как попадают в наиболее глубокие части дыхательного тракта, внося туда конгломерат различных загрязнителей атмосферы (7, 13). Это влияние проявляется в виде различных биологических ответов, в основном, со стороны системы дыхания: от частоты кашля, бронхита и бронхиальной астмы до увеличения смертности. При увеличении среднесуточной концентрации РМю на 10 мкг/м3 частота симптомов со стороны верхних и нижних дыхательных путей у детей повышается на 2,4%, а приступов астмы - на 4,2%. В наибольшей степени смертность населения возрастает от заболеваний органов дыхания и сердечнососудистой патологии (11, 12, 14). Особый интерес представляю последние научные данные об опасности дорожной пыли. При износе автомобильных шин в воздушную среду попадает значительное количество аэрозоля,размером менее 10 микрон и проникающего глубоко вдыхательный тракт. Такая шинная пыль из легких человека практически не выводится и обладает сильным канцерогенным эффектом. Установлено, что в шинной пыли присутствуют канцерогенные углеводороды (ПАУ) и ^нитрозамины. Их источником являются нефтяные масла, используемые в качестве пластификаторов при производстве шин. При эксплуатации шин эти вещества способны выделяться в виде пыли и мелкодисперсного аэрозоля.Из каждой шины автомобиля, в результате износа в течение года, в воздух выбрасывается в среднем 1,14 кг.шинной пыли и мелкодисперсного аэрозоля. По данным исследований, проведенных в России, основным загрязнителем городского воздуха является истертая в мелкую пыль резина автомобильных покрышек. Более того, выброс шинной пыли при износе протектора в 7 раз превышает выброс твердых частиц с отработавшими газами легковых автомобилей и в 5 раз выше норматива ООН на выброс твердых частиц для их двигателей (15).
Новизна. Данный вид загрязнения атмосферы изучается за рубежом более 25 лет, в России же только в 2010 г. были введены ПДК взвешенных частиц, в Казахстане - лишь в 2012 г., но мониторинг за РМ почти не ведется (8). Во многих городах Европы в течение последних десятилетий организуется сеть мониторинга взвешенных частиц. В Лондоне, например, на крупных городских магистралях создано 16 станций наблюдения за микрочастицами. В США уже в конце ХХ века на сети мониторинга произошел постепенный переход к определению в атмосферном воздухе концентраций фракций РМ вместо всей их суммы -TSP. Более того, в настоящее время в Европе и США (9) нормативы на общую пыль - TSP вообще отменены.
От размера частиц зависит, как долго они могут находиться в атмосфере во взвешенном состоянии. Обычно РМ-10 удаляются из воздуха в результате седиментации в течение нескольких часов после выброса, РМ 2,5 остаются в ней на протяжении нескольких недель, а РМ 1 - месяцев. Частицы диаметром от
0,1 мкм до 1 мкм, оставаясь в атмосферном воздухе в течение длительного времени, подвергаются трансграничному переносу по воздуху на большие расстояния в другие государства.Например, было подсчитано, что только 41% концентрации РМ2,5 в Германии обусловлен выбросами из источников, находящихся в самой Германии. Причиной остальных 59 % РМ 2,5 в этой стране является трансграничное загрязнение воздуха.В этой связи в феврале 2013 Европейская экономическая комиссия ООН (3, 5) приняла в Женеве «Конвенцию о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния».
Фракционный мониторинг пылевых частиц требует специального аппаратурного обеспечения для оценки степени опасности РМ для здоровья населения. Анализатор Российской федерации полуавтоматический пылемер ОМПН-
10,0измеряет только фракцию РМ 10.Для непрерывного измерения содержания мелкодисперсной пыли РМ10 и РМ2,5 в атмосфере используется монитор загрязненности воздуха АРМ-2; МР101М - анализатор частиц пыли предназначен для отбора проб: РМ1, РМ2.5, РМ10, TSP.Наиболее современный микрокомпьютер пыли LD-5C (В) лазерный детектор пыли ведет непрерывный мониторинг концентрации пыли. Позволяет определить концентрацию пыли всех респирабельных фракций - РМ10, РМ5, РМ2.5 и TSP.
Представленные выше анализаторы взвешенных частиц стоят довольно дорого, что ограничивает их широкое применение. Вместе с тем исследования последних лет выявили определенные взаимосвязи, позволяющие применять расчетные методы определения фракций РМ. Так, по данным диссертации Цыро С.Г., из Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова, расчетные методы (10) определения РМ10 отличались от инструментальных на 14%, а РМ 2,5 - всего на 3%. Корреляция расчетных концентраций с наблюдениями составила соответственно 0.71 и 0.80. Следовательно, для ориентировочной оценки степени риска присутствия в атмосфере частиц РМ можно использовать не только инструментальные, но и расчетные методы. На сегодняшний день существуют математические модели, позволяющие рассчитать концентрацию
респирабельныхфракций РМ10 и РМ25 на основании общей запыленности воздуха - ТБР, причем ошибка прогноза не выходит за рамки допустимых.
Расчет фракции РМ10 - РМ10 = 0,55*ТБР; Расчет фракции РМ2,5 - РМ2,5 = (0,33-0,36)*ТБР; РМ2,5 = (0,60-0,56)*РМ10.
Используя расчетные методы (5) , мы вычислили концентрацию фракции РМ10 в атмосфере г. Алматы за последнее 14 лет. Территория города была условно разделена на опытный (наиболее загрязненный) и контрольный (условно чистый) районы (Таблица 2).
Таблица 2 - Концентрация различных фракций пылевых частиц в атмосферномвоздухе г. Алматы за 2000-2013 г.г.
Годы наблюдения Концентрация всех фракций пылевых частиц , в мг/м3 Концентрация пылевой фракции РМ10, в мг/м3
Опытный район Контрольный район Опытный район Контрольный район
2000 0,20 0,12* 0,12 0,07*
2001 0,19 0,14* 0,11 0,08*
2002 0,26 0,09* 0,14 0,05*
2003 0,30 0,10* 0,17 0,06*
2004 0,29 0,08* 0,16 0,04*
2005 0,28 0,16* 0,15 0,09*
2006 0,39 0,23* 0,22 0,13*
2007 0,35 0,24* 0,19 0,14*
2008 0,38 0,18* 0,21 0,09*
2009 0,36 0,28* 0,19 0,15*
2010 0,38 0,24* 0,21 0,14*
2011 0,35 0,25* 0,19 0,14*
2012 0,39 0,16* 0,22 0,09*
2013 0,38 0,24* 0,21 0,14*
Норматив мг/м3 0,15 0,06
Выводы.
1. Средняя концентрация респирабельных частиц РМ25 в атмосферном воздухе г. Алматы составляла 0,15 ± 0,02 мг/м3, что в два с лишним раза превышает гигиенический регламент.
2. Воздушный бассейн всей территории Южной столицы Казахстана интенсивно загрязняется мелкодисперсными
аэрозольными фракциями, причем степень загрязнения возрастает.
3. Учитывая позднее внедрение нормативов мелкодисперсных аэрозолей в Санитарное законодательство Республики Казахстан, необходимо активизировать исследования по контролю за их содержанием в атмосфере населенных пунктов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Авалиани С.Л., Ревич Б.А., Захаров В.М. Мониторинг здоровья человека и здоровья среды // Региональная экологическая политика. -М.: 2001. - 76 с.
2 КабаеваИ.В., ШестаковА.Г., АртюхинА.С.. О распространении и оседании пылевых частиц размером до 10 мкм в горизонтальном турбулентном потоке // Интернет-вестник ВолгГАСУ. - М.: Политематическая сер. , 2007. Вып. 2 (3). www.vestnik.vgasu.ru.
3 Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния [веб-сайт].Женева, Европейская экономическая комиссия Организации Объединенных Наций, 2012 г. (http://www.unece.org/ru/ru/env/lrtap.html, по состоянию на 5 февраля 2013 г.).
4 Неменко Б.А. Методические указания по оценке риска воздействия взвешенных частиц атмосферы на здоровье населения // - Астана: 2006. - 10 с.
5 Пресс-релиз ЕРБ ВОЗ/08/05. Берлин, Копенгаген, Рим, 14 апреля 2005 г. http://www.med.by/who/2005/pr8.htm. ТРАНСГР
6 Ревич Б.А., Авалиани С.Л., Тихонова Г.И. Экологическая эпидемиология. - М.: 2004. - 384 с.
7 Серапин, С. Г. Мелкодисперсные взвешенные частицы, их влияние на окружающую среду и здоровье человека // Техника без опасности. - № 6 (19). - 2006. - С. 47-54.
8 Слажнева Т.И., Яковлева Н.А., Альмурзаева СИ.,и др. Оценка ингаляционного риска для здоровья населения как критерий эффективности проведения природоохранных мероприятий в крупном промышленном центре (на примере г. Актобе). // С. Матер. Экологическая безопасность промышленных регионов. - Екатеринбург: 2011. - С. 341 - 345
Б.А. НЕМЕНКО, А.Д. ИЛИЯСОВА, Д.М.СЫЗДЫКОВ
АТМОСФЕРАЛЫК; АУАДАГЫ 9ЛШЕНД1 АЭРОЗОЛДАРДЫ АНЫК^АУ ЭД1СТЕР1
Туйш: Кепжылды| гигиеналы| багалау iv^iMerrepiHe суйенсек елдi мекендердН ауасын ластаушы шац аз |аутт заттар |атарына жат|ызылатын. Б1ра1|, соцгы он жылды|та шацдардыц аэрозолЫдеп уса| дисперст фракциялары адам оpraнизiмiнe аса |аутт1лИн аны|тап приоритетт полютанттардыц |атарына жат|ызылып отыр.
Ауадагы елшeндi белшeктepдi аны|тайтын РМ10 и РМ2,5, шетелдщ |уралы бар бфа|, ете |ымбат жэне кeцiнeн |олдануга муммндт бермейдк Сонымен |атар 2005 жылдан бастап алгаш|ы РМ - аэрозолдерш Каза|станда аз Гана |ателжтерш беретЫ санау эдiстepi бiзбeн |олданылып жур.
ТYйiндi свздер: елшeндi аэрозолдер, гигиеналы| регламенттер, аналитика, есептеу эдiстepi.
B.A.NEMENKO, A.D.ILIYASOVA, D.M.SYZDYKOV
METHODS OF DEFINITION OF THE WEIGHED AEROSOLS IN ATMOSPHERIC AIR
Resume: According to long-term hygienic estimations, the dust polluting air of settlements, concerned to Ma.noonacHbiMto polluting substances. However, last decades it is established, that Me^KOflMcnepcHbififractions of dust aerosols represent extreme health hazard of the person and concern to prioritypollutaishin. There is an equipment of foreign manufacture for the analysis of the weighed particles - PM10 and PM2,5, in air which g,e$MU,MTHaand is not accessible to wide use. Alongside with it, settlement methods of definition of the PM-aerosols, giving an insignificant mistake which for the first time in conditions of Kazakhstan are successfully applied by us since 2005 are developed. Keywords: the weighed aerosols, hygienic rules, analiz, settlement methods.
