CC BY
25
гиена и санитария. 2016; 95(2)
DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-2-144-149_
Оригинальная статья
Proceedings of the Plenum of the Scientific Council for Human Ecology and Environmental Health of the Russian Federation "Priorities of preventive health care in the sustainable development of society: state and ways of solving problems." December 12-13, 2013 [Materialy Plenuma Nauchnogo soveta po ekolo-gii cheloveka i gigieny okruzhayushchey sredy RF "Prioritety profilakticheskogo zdravookhraneniya v ustoychivom razvitii obshchestva: sostoyanie i puti resheniya problem". 12-13 dek-abrya 2013]. Moscow: 133-4. (in Russian)
2. Kiryushin P.A., Knizhnikov A.Yu., Puzanova T.A., Uvarov S.A. Associated Gas in Russia: "Burn Can not be Processed!" Analytical Report on the Economic and Environmental Costs of Burning Associated Gas in Russia [Poputnyy neftyanoy gaz v Rossii: "Szhigat'nel'zya, pererabatyvat'!"Analiticheskiy doklad ob ekonomicheskikh i ekologicheskikh izderzhkakh szhiganiya poputnogo neftyanogo gaza v Rossii]. Moscow: Vsemirnyy fond dikoy prirody (WWF); 2013. (in Russian)
3. De Ftona S., Wtterhahn K.E. Mechanisms of benzol metabolism and genotoxicity. Life Chem. Rep. 1989; 7 (1): 169-244.
4. Kim Y.J., Choi J.Y., Paek D., Chung H.W. Association of the NQO1, MPO, and XRCC1 polymorphisms and chromosome damage among workers at a petroleum refinery. J. Toxicol. Environ. Health. 2008; 71 (5): 333-41.
5. Yamkovaya E.V., Il'inskikh N.N., Il'inskikh I.N., Il'inskikh E.N. Usage of genetic criteria in the selection of professional workforce in the Siberian oil fields. Ekologiya cheloveka. 2013; (10): 3-7. (in Russian)
6. Dzhambetova P.M. Genetic Effects of Environmental Pollution by Oil Products in the Chechen Republic: Diss. Groznyy; 2014. (in Russian)
7. Rakhmanin Yu.A., Sycheva L.P., eds. Multiorgan Micronucleus Test in Ecological and Hygienic Studies [Poliorgannyy mik-royadernyy test v ekologo-gigienicheskikh issledovaniyakh]. Moscow: Genius; 2007. (in Russian)
8. Sycheva L.P. Biological significance, determining criteria and variation limits of the full range of karyological indicators in assessing of human cytogenetic status. Meditsinskaya genetika. 2007; (11): 3-11. (in Russian)
9. Fenech M. Cytokinesis-block micronucleus cytom assay. Nat. Protoc. 2007; 2 (5): 1084-104.
10. Yurchenko V.V., Krivtsova E.K., Podol'naya M.A., Revazova Yu.A., Zykova I.E. Usage of micronucleus assay of human buc-
© БОГДАНОВ Н.А., 2016 УДК 614.7:504.054
Богданов Н.А.
cal mucosa. Gigiena i sanitariya. 2008; (6): 53-6. (in Russian)
11. Belyaeva N.N., Sycheva L.P., Zhurkov V.S., Shamarin A.A., Kovalenko M.A., Gasimova Z.M. et al. Assessment of Cytologi-cal and Cytogenetic Status of Human Nasal and Oral Mucosa: Guidelines [Otsenka tsitologicheskogo i tsitogeneticheskogo sta-tusa slizistykh obolochek polosti nosa i rta u cheloveka: Metod-icheskie rekomendatsii]. Moscow; 2005. (in Russian)
12. Sycheva L.P. Cytogenetic monitoring for assessment of the safety of human environment. Gigiena i sanitariya. 2012; (6): 68-72. (in Russian)
13. Brodskiy V.Ya., Uryvaeva I.V. Cell Polyploidy. Proliferation and Differentiation [Kletochnaya poliploidiya. Proliferatsiya i differ-entsirovka]. Moscow: Meditsina; 1981. (in Russian)
14. Meyer A.V., Druzhinin V.G., Larionov A.V., Tolochko T.A. Genotoxic and cytotoxic effects in buccal epithelial cells of children living in ecologically different regions of Kuzbass. Tsi-tologiya. 2010; 52 (4): 305-10. (in Russian)
15. Koss L.G. Diagnostic cytology and its histpathologic bases. 3rd ed. Vol. 1. Philadelphia-Toronto: J B Lippincott Co; 1979.
16. Buganov A.A. Health of the Population of the Yamal-Nenets Autonomous District: Status and Prospects [Zdorov'e naseleniya Yamalo-Nenetskogo avtonomnogo okruga: sostoyanie i perspe-ktivy]. Omsk: OmGMA; 2006. (in Russian)
17. Holland N., Bolognesi C., Kirsch-Volders M., Bonassi S., Zeiger E., Knasmueller S. et al. The micronucleus assay in human buccal cells as a tool for biomonitoring DNA damage: the human project perspective on current status and knowledge gaps. Mutat. Res. 2008; 659 (1-2); 93 - 108.
18. Potapov A.I., Istomin A.V., Shushkova B.V., Ustyushin B.V., Yu-dina T. V., Maymulov V.G. et al. Hygienic problems of population health preserving in the in extreme conditions of the North . Vest-nik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2005; (3): 19-23. (in Russian)
19. Buyak M.A., Buganov A.A., Lobanov A.A., Popov A.I. Indicators of free radical oxidation of blood in residents of Yamalo-Nenets Autonomous District. Gigiena i sanitariya. 2010; (2): 39-42. (in Russian)
20. Agbalyan E.V., Buyak M.A. Assessment of free-radical processes and antioxidant protection of а human organism in the Arctic. Nauchnyy vestnik Yamalo-Nenetskogo avtonomnogo okruga. 2011; 3 (72): 23-7. (in Russian)
Поступила 23.12.14 Принята к печати 04.06.15
МНОГОЛЕТНЯЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬ: МЕТАЛЛЫ В ПОЧВОГРУНТЕ ОКРЕСТНОСТЕЙ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА
ФГБУН Институт географии РАН, 119017, Москва
Статья содержит результаты многолетнего (этапы 1991-1997-2007-2012 годы) мониторинга концентраций ^ и суммы металлов 2с (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) в почвах и грунтах района функционирования (с 1987 г.) Астраханского газового комплекса (АГК). От начального к конечному этапам радиус зоны контроля сокращался от 100 до 30 км. По указанным критериям в зоне с удалением до 50 км от АГК на этапах контроля 1997-2007-2012 гг. выявлена устойчивая тенденция ухудшения эколого-гигиенического состояния земель. Пространственная изменчивость этого состояния во многом контролируется рассеиванием выбросов господствующими восточными и юго-восточными ветрами. Содержание ^ в почвогрунте к 2007 г. выросло в 6-8раз на подветренных северо-западных, удаленных на 15 км от АГК, территориях. Накопление токсиканта там было в 2,5раза интенсивнее, чем с наветренных восточной и северо-восточной сторон. При обращении со ^-содержащей (70-100 мкг/кг) товарной серой существенная роль в ухудшении эколого-гиги-енического состояния санитарно-защитной зоны принадлежит перевеванию частиц и эоловому их разносу от мест складирования, погрузки и транспортировки сырья. В отдельных ареалах содержание Hg в почве достигало 285 мкг/кг и приближалось к "целевому" безопасному уровню (300 мкг/кг), принятому в Западной Европе (зона АГК - 30 км). Суммарное количество металлов по величинам Zc (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) как в ближней (санитарно-защитной до 5 км), так и в дальней (5-50 км) зонах и на фоновых площадках неуклонно возрастало. На фонах тенденция к выравниванию накопления металлов с наветренной и подветренной сторон может быть связана с технологией регламентного отжига добычных скважин. Он производится,
Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(2)
_DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-2-144-149
Original article
как правило, при южных, юго-западных и западных ветрах, исключающих разнос выбросов на селитьбу. К 2012 г. в ряде мест зоны контроля АГК 30 км зафиксированы уже гигиенически опасные уровни суммарного накопления металлов (до Zc 34).
Ключевые слова: эколого-гигиеническое состояние; диагностика; изменчивость; металлы; почвогрунт; окрестности; Астраханский газовый комплекс
Для цитирования: Богданов Н.А. Многолетняя изменчивость эколого-гигиенического состояния земель: металлы в почвогрунте окрестностей Астраханского газового комплекса. Гигиена и санитария. 2016; 95 (2): 144-149. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-2-144-149
Bogdanov N.A.
MULTIYEAR VARIABILITY OF ECOLOGICAL-HYGIENIC CONDITION OF THE LAND: METALS IN SOILS IN SURROUNDINGS OF THE ASTRAKHAN GAS COMPLEX
Institute of Geography, Moscow, 119017, Russian Federation
There are presented the results of a 21-year-old (1991-2012) monitoring of Hg concentrations and amounts of metals, including heavy and toxic, Zc(MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) in soils of the zone of the exposure to emissions from Astrakhan gas complex (AGK), working from 1987 within a radius of 50 km. On those criteria for the period over 1997-2012 there was revealed a steady deterioration of ecological-hygienic conditions of the lands in the control zone. The spatial variability of this condition is largely controlled by the dispersion of the emissions by the prevailing easterly and southeasterly winds. The content of Hg in 2007, remote from AGK by 15 km, increased by 6-8 times on the leeward north-west territories, where the accumulation of the toxicant was 2.5 times more pronounced than in the windward Eastern and North-Eastern side. The significant role in the deterioration of sanitary-ecological state of the territory of the sanitary protection zone when dealing with Hg-containing (70-100 mkg/kg) commodity grey belongs to reblowing of particles and their eolian spread from places of storage, loading and transportation. In separate halos the content of Hg in the soil has reached 285 mkg/kg and become closer to the "target" safe level (300 mkg/ kg), adopted in Western Europe (zone AGK-30 km). The total amount of metals as in the near (up to 5 km of sanitary protection), so far (5-50 km) zones as in background sites has increased steadily. By 2012 in some places, remoted up to 30 km from AGK there were fixed already hygienically dangerous levels of total metals accumulation (up to Zc =34)
Keywords: ecological-hygienic condition; diagnosis; variability; metals; soil; surroundings; the Astrakhan gas complex
For citation: Bogdanov N.A. Multiyear variability of ecological-hygienic condition of the land: metals in soils of surroundings of the Astrakhan gas complex. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(2): 144-149. (In Russ.). DOI: 10.18821/00169900-2016-95-2-144-149
For correspondence: Nikolay A. Bogdanov, D. Sc., Leading researcher of the Laboratory of Geomorphology, E-mail: nabog@ inbox.ru
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Funding. The study had no sponsorship. Received 9 February 2015 Accepted 15 April 2015
Введение
Оценка химического загрязнения почвогрунта является одним из важных инструментов диагностики эколого-гигиени-ческого состояния территорий. Литохимические аномалии отражают пути разноса и очаги концентрирования загрязняющих веществ (ЗВ), в том числе и в материале выбросов техногенных объектов. Они же, аномалии, являются вторичными источниками загрязнения сопредельных сред и сельхозпродукции. Кроме того, их дислокация свидетельствует о территориальной и временной изменчивости эколого-гигиенического состояния земель. Очаги концентрации с разным уровнем накопления веществ облегчают дифференциацию территорий по важности проведения медико-профилактических мероприятий [1].
Выбросы факельных объектов нефтегазовой отрасли, кроме доминирующих в них H2S, SOx, NOx, летучих органических веществ (ЛОС), содержат также микроэлементы (МЭ), включая и токсичные тяжелые металлы (ТМ). В данном случае представлено обобщение результатов многолетнего мониторинга Hg и других ТМ в почвогрунте окрестностей Астраханского газового комплекса (АГК) и расположенного в его центральной части одноименного газоперерабатывающего завода (АГПЗ) по добыче и переработке высокосернистого и Hg-содержащего газоконденсата. Жидкие отходы добычи и производства закачиваются в недра, а твердые (сера, содержащая остаточную Hg) и газообразные контактируют с окружающей средой и определенным образом влияют на здоровье людей [2, 3] (рис. 1-3).
Для корреспонденции: Богданов Николай Александрович -д-р геогр. наук, вед. науч. сотр. лаб. геоморфологии ФГБУН Институт географии РАН, 119017, Москва, E-mail: [email protected]
Воздействие макрокомпонентов выбросов таких объектов существенно влияет на развитие опасных болезней системы кровообращения, органов дыхания, злокачественных новообразований и др. Причинно-следственные связи между заболеваемостью и микроэлементным составом выбросов практически не исследованы, по крайней мере в окрестностях АГК, где посты контроля атмосферного воздуха отслеживают лишь макрокомпоненты и ЛОС [2-4].
Систематическое же поступление МЭ в организм человека, даже в малых дозах, при вдыхании (пары и аэрозоли), с пищей, водой и тактильно может вызывать онкопатологию. Подавляющее число МЭ вызывает микроэлементозы, тяжелые отравления, опасные изменения микроэлементного состава человека и другие заболевания [1-7].
Тем не менее при отсутствии такого рода мониторинга о путях разноса МЭ в атмосфере, местах концентрирования выбросов у земли и осаждении на дневной поверхности косвенно позволяет судить экогеохимическое состояние грунта [8].
Цель исследования - оценка изменчивости эколого-гигие-нического состояния земель по многолетней динамике концентраций тяжелых металлов в почвах и грунтах зоны влияния АГК.
Объект диагностики: геоэкологическая характеристика
Им являются целинные земли полупустынь по берегам долины Волги и Волго-Ахтубинская пойма с приуроченными, в основном к ней многочисленными поселками и автодорогами. Большая часть территории - пастбища, сельскохозяйственные угодья и целинные земли полупустынь, где широко развиты мелкобугристые и закрепленные растительностью или развеваемые грядовые пески. Специфика аридного климата (в год: < 250 мм атмосферных осадков, испаряемость ~1000 мм), преобладание ветров восточного и юго-восточного направле-
гиена и санитария. 2016; 95(2)
DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-2-144-149
Оригинальная статья
Рис. 1. Ртуть в почвах дальней зоны контроля АГК - 5-50 км: дифференцированное изменение эколого-гигиенического состояния территории по динамике содержания ^ за 10-летний период 1997-2007 гг. (Кс = С/С, где С и С2 - содержание в 1997 и 2007 гг., соответственно). 1 - зона рассеяния: Кс < 1; 2, 3, 4 и 5 - зоны накопления: Кс = 1-1,5, 1,5—3, 3—6 и 6-8 соответственно; 6 - изолинии Кс, 7- точки отбора проб, 8 - животноводческие фермы, 9 и 10 - источники выбросов: котельные, трубы и факелы АГК и АГПЗ; 11 - АГПЗ и АГК, 12 - ж/д, 13, 14 и 15 - границы: государственная, предместий Астрахани и СЗЗ (бывшая - 8 км и действующая - 5 км) соответственно.
св
юв
шж*
та
Рис. 2. Сумма металлов Zc (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) в почвах ближней зоны контроля АГК-0-5 км: дифференцированное изменение эколого-гигиенического состояния территории по динамике ^с за 15-летний период 1997-2012 гг. [^с (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) =
^2012 - ^1997].
Зоны с удовлетворительным состоянием, А2с: 1 и 2 - 0-3 и 3-6 (накопление отсутствует или неустойчивое и слабо устойчивое соответственно); зоны с неудовлетворительным состоянием, Д2с: 3, 4, 5 и 6 - 6-8, 8-10, 10-15 и 15-22 (устойчивое и интенсивное накопление, соответственно); 7 - изолинии Д2с; 8 и 9 - АГПЗ: высокие трубы (210-300 м) и более низкие (десятки метров) факелы высокого давления, соответственно; 10 - открытые хранилища серы, 11 - точки отбора проб почв, 12 - скважины бурового поля. Роза ветров, %.
ний (до 90% повторяемости), суглинистый состав плодородных почв поймы, нейтральная и щелочная их реакция (рН = 7-10 на пойме и по берегам долины реки) способствуют накоплению ЗВ в грунте. Ветровая и водная эрозия загрязненных почв угрожают здоровью человека (рис. 1).
Недалеко от пос. Аксарайского, на Астраханском газоконденсатном месторождении с 1987 г функционирует АГК. Природный газ и токсичный газоконденсат содержат повышенные концентрации серы (до 25% И^), Щ и других ТМ (Са, Си, Сг, N1, и др.). Они же присутствуют и в выбросах АГПЗ (помимо доминирующих газов: И^, $Ох, N0^). В санитарно-защитной зоне (СЗЗ - 5 км) 1149 источников выбрасывают в атмосферу 70 разновидностей ЗВ. В ранее утвержденной сани-тарно-защитной зоне (СЗЗ) радиусом 8 км проживало 15 тыс. человек. Содержание макрокомпонентов выбросов в атмосферном воздухе после запуска и в первое десятилетие эксплуатации АГК (1980-90-е годы) часто превышало предельно допустимые концентрации (ПДК), чему способствовали нередкие остановки работы АГПЗ (24-7 случаев в 1987-90-е годы). Подфакельные наблюдения 1990 г. свидетельствуют о постоянном в течение года превышении ПДК в воздухе по И^ в 8-19 раз. В СЗЗ концентрации углеводородов часто достигали 1,2-2,6 ПДК, а максимально разовые - до 400 ПДК. Заболеваемость органов дыхания в то время резко возросла в ~2 раза (до 1389 случаев при средних значениях по области 727 на 100 тыс. человек, 1984-88 годы) [3, 4, 9].
Усовершенствование технологии добычи и переработки сырья привело к уменьшению в 2003-2013 гг. объемов удельных выбросов (с 9,1 до 8,9 кг/тыс. м3). С 2006 г наметилось и снижение смертности населения как в зоне предполагаемого влияния АГК (радиусом ~30 км), так и в регионе в целом (12,3 на 1000 человек в 2013 г: на 6,8 и 6,1% ниже, чем по Южному федеральному округу и среднего по РФ соответственно). Превышений ПДК макроэлементов и ЛОС в воздухе на границе СЗЗ нет. В близлежащих поселках доля проб почв, не соответствующих санитарно-химиче-ских нормативам в 2012 г., - 0,65% [4].
Материал и методы
Изменчивость эколого-гигиеничес-кого состояния земель региона диагностирована по оценкам динамики микроэлементного состава почв и грунтов. Атмосферные потоки металлосодержа-щих паров и аэрозолей трассировались по конфигурации литохимических аномалий [8, 9]. Мониторинг проводился поэтапно - в 1991, 1997, 2007 и 2012 гг. (в течение 21 года). Пробы почв по 8-16 лучам отбирались с поверхности вершин бугров, гряд и на незаливаемых участках поймы (слой 0-5 см) в радиусе до 100
Original article
Таблица 1
Многолетние изменения концентрации Hg в почвах и грунтах района АГК
Год, сезон контроля Радиус зоны контроля, км
ближняя, 0-5 дальняя, 5-50 0-50 (среднее)
содержание: (амплитуда) среднее, мкг/кг
1991, август-сентябрь - - (3-150) 10
1997, апрель (4-79) 23, (4-285) 56, (4-285) 38,
75 проб 59 проб 134 пробы
2007, июнь-июль (20-120) 60, (20-100) 30, (20-120) 50,
82 пробы 69 проб 151 проба
2012, апрель < 20, < 20, < 20,
25 проб 73 пробы 98 проб
Рис. 3. Регламентные отжиг и продувка одной из десятков скважин на буровом поле АГК (при умеренном юго-западном ветре в сторону безлюдной степи).
км от АГК (этап 1991 г), который сокращался до 50 и 30 км в последующие этапы контроля. По стандартным методикам в пробах определялось валовое содержание МЭ: атомной абсорбцией и приближенно-полуколичественным спектральным атом-но-эмиссионным анализом (ПКСА - для расчета величин широко известного показателя суммарного загрязнения Zc). Пробы анализировались в аттестованных и аккредитованных лабораториях: ИМГРЭ (Волох А.А. Москва и Бронницкая геолого-геофизическая экспедиция - Н.Б. Рыбинская, Бронницы), ГИН РАН (С.М. Ляпунов). Тенденции динамики состояния земель в точках контроля выявлены как по соотношению содержания (С) отдельных металлов (например, Щ: Кс = С2007/С1997), так и по разности суммы металлов в значениях Zc за текущий и предыдущий этапы мониторинга (^с (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo)= = Zc2012 - Zc1997) [8-10]. Состояние ближней и дальней СЗЗ диагностировалось раздельно (табл. 1; рис. 1, 2, 4, 5).
Результаты и обсуждение
Ртуть - ей уделено особое внимание как особо опасному токсиканту, который содержится в сырье, продуктах его переработки, выбросах и накапливается в почвах. В дальней зоне контроля (АГК-5-50 км) в 1997 г. в одной из точек обнаружено до 285 мкг/кг ртути [8-10] (см. табл. 1). Содержание едва не достигало «целевого» безопасного уровня концентрации (300 мкг/кг, принят в Западной Европе [11]). Природная Щ в почвогрунте характерна для мест пересечения глубинных разломов земной коры линеамента Карпинского (до 255 мкг/ кг). Техногенная Щ - в дымовых газах от сжигания отходов, продувки скважин, при производстве серы (0,14-0,5 мкг/м3); в товарной сере (70-100 мкг/кг), в твердых отходах (до 1000 мкг/кг); в бензинах, дизельном и котельном топливе (до 60 мкг/кг); в нефтях, их производных и в золе (0,02-0,03%). Вторичные источники Щ - почвогрунт территорий, захламленных твердыми отходами, и реликтовые ареалы рассеяния от применения в прошлом пестицидов и фунгицидов [8, 9, 12, 13].
Фоны. Количество Щ в почвах контрольных площадок за весь период мониторинга было стабильным-15-20 мкг/кг (удаление >50 км к СВ от АГК).
Зоны контроля. Среднее содержание Hg по всей зоне АГК-50 км на этапе 1991-2007 гг. выросло в 5 раз за счет
Примечание. - нет данных.
увеличения средних концентраций, в ~3 раза (5 проб - в 14-22 раза) на 43% площади ближней (АГК - 5 км) зоны контроля, а в дальней зоне (АГК - 5-50 км) к 2007 г. оно постепенно снизилось в 1,9 раза (см. табл. 1, рис. 6).
В радиусе 15 км от АГК на подветренных северо-западных территориях (Аксарайский, Досанг и другие поселки) средние концентрации Щ в почвах за 10 лет (1997-2007 гг.) возросли в 2,5 раза (пос. Досанг: Кс = 6,3) по сравнению с выносами ртути на северо-восток (пески Соркудук: Кс = 2,5) (см. рис. 1).
На отдельных участках поймы количество Н^ снизилось в > 10 раз - с 225-285 до 20 мкг/кг (районы поселков Речной, Заволжский, Разночиновка, Теплинка, удаленных на > 40 км от АГК). К весне 2012 г содержание Н повсеместно зафиксировано на уровне фоновых значений (< 20 мкг/кг). Такое явление, скорее всего, связано с лабораторными погрешностями, хотя химико-аналитические исследования образцов грунта и проводилась в аккредитованной лаборатории (см. табл. 1, рис. 6).
Существенная роль в ухудшении эколого-гигиенического состояния северо-западных территорий, смежных и подветренных к АГПЗ, скважинам бурового поля и местам открытого хранения Щ-содержащей товарной серы, принадлежит эоловому фактору. При обращении с серой усиливается пере-вевание ее частиц и их разнос в аэрозолях господствующими восточным и юго-восточным ветрами на запад и северо-запад
Рис. 4. РТУТЬ в почвах ближней зоны контроля АГК - 0-5 км: дифференцированное изменение эколого-гигиенического состояния территории по динамике содержания И§ за 10-летний период 1997-2007 годы (Кс = С/С, где С1 и С2 - содержание в 1997 и в 2007 гг. соответственно). 1 - зона рассеяния: Кс <1; 2, 3, 4 и 5 - зоны накопления: Кс = 1—3, 3—7, 7—15 и 15—23, соответственно; 6 - изолинии отношений; 7 и 8 - АГПЗ: высокие трубы (200-300 м) и факелы высокого давления, соответственно; 9 - открытые серохранилища, 10 - точки отбора проб почв, 11 - скважины бурового поля. Роза ветров, %.
дигиена и санитария. 2016; 95(2)
DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-2-144-149
Оригинальная статья
Рис. 5. Ртуть в почвах ближней зоны контроля АГК - 0-5 км: содержание в 2007 г., мкг/кг. 1, 2 и 3 - 20-70, 70-100 и 100-120 соответственно; 4 - изолинии содержания, 5 и 6 - АГПЗ: высокие трубы (200-300 м) и факелы высокого давления соответственно; 7 - открытые серохранилища 8 - точки отбора проб почв, 9 - скважины бурового поля. Роза ветров, %.
[2, 8, 10]. Об этом процессе свидетельствуют ареалы накопления в районе мест складирования, погрузки и транспортировки серы, а также скважин бурового поля (см. рис. 1, 3, 4, 5).
Суммарное количество металлов как в ближней, так в дальней зонах, и на фонах (подветренных и наветренных площадках) за 15 лет контроля (1997-2015 гг.) неуклонно возрастало (табл. 2, см. рис. 2, 7, 8).
Фоны. В целом за период 1997-2012 гг. величины 7с на фонах увеличились до —8-13 раз: выросли в 1,6-3,8 раза концентрации Л§, Сг, 7п и РЬ; снизились в 1,2-1,4 раза концентрации V и Мп. Многолетнее накопление металлов в почво-
70-, 6050403020100-
1997
"Г
"Г
2012
1
2007 Год
-о АГК-0-5 км -■- АГК-5-50 км
Рис. 6. Ртуть в почвогрунте ближней АГК - 0-5 км и дальней АГК -5-50 км зон контроля: динамика среднего содержания за 15-летний период 1997-2012 гг., мкг/кг.
Таблица 2
Фоновые, по отношению к АГК, территории: многолетняя динамика суммарного накопления в почвах металлов Zc(MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo)
Год Значения Zc на фоновых
площадках, 26-30 км от АГК
наветренные, к СВ подветренные, к СЗ
2007 1,7 7,2
2012 8,0 12,9
грунте фоновых подветренных (СЗ) и наветренных (СВ) площадок привело к тому, что за 15 лет суммарное по 7с (МпСгУМСоС^гпРЬБпМо) их количество выравнивалось, а разница к 2012 г. существенно сгладилась (см. табл. 2, рис. 7).
Такое явление значительного ухудшения эколого-гигиенического состояния территорий с наветренных В и СВ сторон от АГПЗ (как по накоплению Щ, так и МЭ), возможно, связано с регламентными отжигами и продувками десятков скважин на буровом поле. Работы проводятся в основном при юго-западном и западном ветрах, исключающих разнос выбросов в сторону селитьбы (см. рис. 1-5).
Однако концентрации МЭ с наветренных сторон оставались ниже, чем на подветренных территориях. Так, если в 2007 г. с наветренной стороны значения 7с были в 4,2 раза меньше, чем на подветренных территориях, то в 2012 г. они всего в 1,6 раза отличались от количества МЭ на подветренных площадках (см. табл. 2, рис. 7).
Зоны контроля. В ближней зоне АГК-5 км на —85 % ее площади (62 из 73 проб), за 5 (2007-12 гг.) лет суммарное накопление металлов (±Д7с = Zc2012 - 2с2007), произошло в среднем на величину +Д7с = +4,9 (до +15,5), а рассеяние - лишь на —14 % площади СЗЗ (10 проб): -ЛZc = -3,0 (до -6,4).
В 2007 г. умеренно опасные уровни фиксировались лишь на участках воздействия местных источников ЗВ. В апреле 2012 г. впервые за весь период контроля, в ряде мест СЗЗ загрязнение по 7с (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) достигло уже умеренно опасных (до Zc = 27,4), а в зоне АГК - 5-25 км -опасных уровней (до Zc = 33,5). Концентрации РЬ, Zn и N1 выросли в 5-10 раз (рис. 8).
Заключение
Эколого-гигиеническое состояние большей части территории на удалении до 30 км от АГК со времени начала эксплуатации АГПЗ неуклонно ухудшается. Об этом свидетельствуют результаты многолетнего мониторинга тяжелых и токсичных металлов в почвогрунте (1991-2012 гг.).
Концентрации в почвогрунте Щ были ниже ПДК, но в отдельных местах (до 285 мкг/кг) приближались к "целевому безопасному" уровню (300 мкг/кг, Зап. Европа).
Суммарное количество металлов в 2012 г. в ряде ареалов достигло уже опасных уровней Zc (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) = 27-34. Их накопление происходит даже на фонах и особенно прогрессирует в СЗЗ, что связано в основном с воздействием
14-, 1210-
о 8" М 6420-
1997
2007 Год
2012
Примечание . * - концентрации МЭ в 1997 г. приняты за базовый уровень расчета Zc.
-о- Наветренные, к северо-востоку от АГК —■— Подветренные, к северо-западу от АГК
Рис. 7. Фоновые площадки: многолетняя динамика накопления суммы металлов Zc (MnCrVNiCoCuAgPbSnMo) в почвах.
40-, 35-
-5J
Среднее 1 Максимум | Среднее 1 Максимум 0-5 км (75-82 пробы) 5-50 км (25-59 проб) Зоны отбора проб на удалении от АГК
1997 г.
I 2007 г.
I 2012 г.
Рис. 8. Ухудшение эколого-гигиенического состояния территорий в районе АГК за 15-летний период: накопление суммы металлов Zc (MnCrVNiCoCuAgZnPbSnMo) в почвах и грунтах на этапах лито-мониторинга 1997, 2007 и 2012 гг. (фон - содержание МЭ в 1997 г.).
выбросов низких источников, включая регламентные продувки скважин.
Диагностика гигиенических последствий таких процессов в районе функционирования АГК мало изучена и потребует: а) подробных сведений о заболеваемости жителей в окрестных наветренных и подветренных к АГК населенных пунктах по этапам литомониторинга; б) контроля содержания тяжелых металлов в атмосферном воздухе; в) проведения в 30-километровой зоне влияния выбросов АГК очередного этапа не только литомониторинга, но и повторного отбора проб грунтовых, поверхностных и питьевых вод, сельхозпродукции, биосубстратов человека, сведений о состоянии здоровья и заболеваемости населения.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература (п. 9 см. References)
1. Богданов Н.А. Санитарно-гигиеническая оценка территории Астрахани. В кн.: Каспий - настоящее и будущее: Материалы международной конференции. Астрахань 16-17 ноября 1995 г. Астрахань: ИТА «Интерпресс»; 1995: 235-7.
2. Богданов Н.А., Пищулов С.А. Геотехсистема серохранилищ в составе Астраханского газового комплекса. Проблемы региональной экологии. 2013; 2: 15-21.
3. Великанов Э.Б., Чуйков Ю.С. О экологической обстановке в районе Астраханского газоконденсатного месторождения (доклад на заседании Экологического парламента Волжского бассейна, Нижний Новгород, 16 сентября 1991 г.). Астраханский вестник экологического образования. 2014; 4 (30): 192-200.
4. Краснов И.О., Чуйков Ю.С., ред. Государственный доклад об экологической обстановке в Астраханской области в 2013 году; 2014. Avaiable at: nat.astrobl.ru.
5. Борзых М.Н. Проблемы загрязнения окружающей среды ртутью и переработка ртутьсодержащих отходов. В 2-х кн. Кн. 1. М.: Издательский дом «Оружие и технологии»; 2008.
6. Панин М.С. Загрязнение окружающей среды: учебное пособие. Байтулин И.О., ред. Алматы: Раритет; 2011.
7. Ингель Ф.И., Легостаева Т.Б., Антипанова Н.А., Кривцова Е.К., Юрцева Н.А. Система выявления потенциально канцерогенных соединений, приоритетных для гигиенической регламентации в атмосферном воздухе. Гигиена и санитария. 2012; 6: 33-6.
8. Богданов Н.А. Экологическое зонирование: научно-методические приемы (Астраханская область). М.: Едиториал УРСС; 2005.
Original article
10. Богданов Н.А. Многолетняя динамика ртути в ландшафтах Прикаспия: почвы Астраханской области. В кн.: Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты. Материалы Международного симпозиума. Москва, 7-8 сентября 2010 г. М.: ГЕОХИ РАН; 2010: 177-82.
11. Бессонов В.В., Янин Е.П. Способы оценки и ремедиации загрязненных ртутью городских почв. В кн.: Ртуть. Проблемы геохимии, экологии, аналитики. М.: ИМГРЭ; 2005: 160-80.
12. Озерова Н.А., Рыжов В.В., Машьянов Н.Р., Пиковский Ю.И., Леонтьев И.А., Груздева М.А. Ртутоносность Астраханского газоконденсатного месторождения (теоретические и прикладные аспекты). В кн.: Труды Всероссийской конференции «Генезис нефти и газа». М.: ГЕОС; 2003: 232-4.
13. Судо М.М., Судо Р.М. Нефть и углеводородные газы в современном мире. 2-е изд. М.: Издательство ЛКИ; 2008.
References
1. Bogdanov N.A. Sanitary-hygienic evaluation territory of Astrakhan. In: Caspian - Present and Future: Proceedings of the International Conference. Astrakhan on 16-17 November 1995 [Kaspiy - nastoyashchee i budushchee: Materialy mezhdunarod-noy konferentsii. Astrakhan' 16-17 noyabrya 1995 g.]. Astrakhan': ITA "Interpress"; 1995: 235-7. (in Russian)
2. Bogdanov N.A., Pishchulov S.A. Geotehsistema serohranilisch as part of the Astrakhan gas complex. Problemy regional'noy ekologii. 2013; 2: 15-21. (in Russian)
3. Velikanov E.B., Chuykov Yu.S. On the environmental situation in the area of Astrakhan gas condensate field (report at a meeting of the Environmental Parliament Volga basin, Nizhny Novgorod, September 16, 1991). Astrakhanskiy vestnik ekologicheskogo ob-razovaniya. 2014; 4 (30): 192-200. (in Russian)
4. Krasnov I.O., Chuykov Yu.S., eds. State report on the environmental situation in the Astrakhan region in 2013; 2014. Available at: nat.astrobl.ru. (in Russian)
5. Borzykh M.N. Problems of Mercury Pollution and Recycling of Mercury-Containing Wastes [Problemy zagryazneniya okru-zhayushchey sredy rtut'yu i pererabotka rtut'soderzhashchikh otkhodov]. In 2 Vol. Vol. 1. Moscow: Izdatel'skiy dom "Oruzhie i tekhnologii"; 2008. (in Russian)
6. Panin M.S. Environmental Contamination: tutorial [Zagryazne-nie okruzhayushchey sredy: uchebnoe posobie]. Baytulin I.O., ed. Almaty: Raritet; 2011. (in Russian)
7. Ingel' F.I., Legostaeva T.B., Antipanova N.A., Krivtsova E.K., Yurtseva N.A. System for identifying potentially carcinogenic compounds, the priority for hygienic in the air. Gigiena i sani-tariya. 2012; 6: 33-6. (in Russian)
8. Bogdanov N. A. Ecological zoning: scientific and methodological techniques (Astrakhan region). M.: Editorial URSS, 2005; 176. (in Russian)
9. Bogdanov N.A. Mercury and other toxic metals in soils indicator of sanitary state of territories: Astrakhan region. Biogeokhimiya zhsne geokhimiyalyц ekologiya msseleleri. 2013; 2(23): 24-31. (in Kazakh)
10. Bogdanov N.A. Long-term dynamics of mercury in the landscapes of the Caspian: soil Astrakhan region. In: Mercury in the Biosphere: Ecological and Geochemical Aspects. Proceedings of the International Symposium. Moscow, 7-8 September 2010 [Rtut' v biosfere: ekologo-geokhimicheskie aspekty. Materialy Mezhdunarodnogo Simpoziuma. Moskva, 7-8 sentyabrya 2010 g.]. Moscow: GEOKhl RAN; 2010:177-82. (in Russian)
11. Bessonov V.V., Yanin E.P. Methods of assessment and remediation of mercury contaminated urban soils. In: Mercury. Problems of Geochemistry, Ecology, Analytics [ Rtut'. Problemy geokhimii, ekologii, analitiki]. Moscow: IMGRE; 2005: 160-80. (in Russian)
12. Ozerova N.A., Ryzhov V.V., Mash'yanov N.R., Pikovskiy Yu.I., Leont'ev I.A., Gruzdeva M.A. Rtutonosnost Astrakhan gas condensate field (theoretical and applied aspects). In: Proceedings of the National Conference "The Genesis of Oil and Gas." [Trudy Vserossiyskoy konferentsii "Genezis nefti i gaza"]. Moscow: GEOS; 2003: 232-4. (in Russian)
13. Sudo M.M., Sudo R.M. Oil and Hydrocarbon Gases in the Modern World [Neft' i uglevodorodnye gazy v sovremennom mire]. 2nd ed. Moscow: Izdatel'stvo LKI; 2008. (in Russian)
Поступила 09.02.15 Принята к печати 15.04.15
