CC BY
4
УДК 614.71-07
И. Н. Безкопыльный
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ В ЗОНЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА (НА ПРИМЕРЕ ПРИКАРПАТСКОГО РЕГИОНА)
Львовский НИИ эпидемиологии и микробиологии
Выявление вредных факторов окружающей среды, влияющих на здоровье населения, и разработка мер по предупреждению и ликвидации подобного воздействия — важнейшие проблемы гигиенической науки на современном этапе [10]. Одним из таких факторов является загрязнение природной среды выбросами нефтяной и нефтеперерабатывающей индустрии. К настоящему времени накоплены данные, свидетельствующие о том, что предприятия добычи и переработки нефти могут быть источниками загрязнения биосферы 15, 12).
Представленные в литературе материалы получены при изучении отдельных предприятий в восточных и южных регионах страны, причем вопросы комплексной оценки загрязнения трех взаимосвязанных компонентов биосферы — атмосф-ерногс воздуха, водоисточников и почвы, а также состояния здоровья населения, проживающего в условиях данного техногенного изменения окружающей среды, не освещены ни в одной из работ. К решению подобных задач для районов размещения территориально-производственного комплекса (ТПК) отсутствуют и методические подходы.
Изучая предприятия ТПК, для оценки значимости среднегодовых выбросов основных ингредиентов газовых выбросов нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) использовали коэффициент токсичности [6]:
Мг
т- ПДКр •
где г — коэффициент токсичности; Мг — суммарный выброс вредного вещества за год по всему производству (в т/год); ПДКр — максимальная разовая ПДК (в мг/м3). Устанавливался также индекс суммарной токсичности, определяемый как сумма коэффициентов токсичности всех изучаемых вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу из источников их выделения на данном заводе.
Оценивая санитарное состояние объектов окружающей среды, в основном использовали общеизвестные методические подходы. Однако была важная причина, заставившая нас заняться поиском других подходов, — разбросанность предприятий ТПК в 10 районах 2 областей и связанная с этим необходимость в очень широкой сети замерных пунктов. Мы вынуждены были существенно увеличить из-за невозможности изучения зависимости степени чистоты воздуха и состояния здоровья копий-пар детей, посещающих детские сады на
территории одного города (даже крупного районного центра). Объем исследований проб атмосферного воздуха должен был существенно возрасти также при выявлении зависимости между данными анкетного опроса, проведенного на всей территории ТПК, и фактическим уровнем загрязнения воздушного бассейна в отдельных зонах. В связи с этим мы сочли целесообразным рассматривать степень чистоты почвы как показатель загрязнения воздуха. Почва, способная задерживать и сорбировать загрязнители воздушного бассейна, явля- Т ясь при этом статичным элементом биосферы (в отличие от воздуха), отражает эффект многолетнего воздействия экзогенных химических веществ. Ряд авторов проводили исследования в подобном аспекте при изучении степени загрязнения биосферы металлами 14, 8].
По концентрациям нефтяных углеводородов и сероводорода в грунтах в разных зонах города мы выбирали стационарные пункты контроля загрязнения атмосферного воздуха (пробы почвы брали трижды в местах расположения детских садов — в 2—4 точках; пост устанавливали в районе того детского сада, где уровни загрязнителей были максимальными). Для исключения ошибок, обусловленных вкладом сероводорода из других источников, отбор проб проводили на однотипных почвах с однотипным покровом при отсутствии локального искусственного (не за счет воздушного фактора) или естественного резервуара этого газа. Сопоставляя концентрации нефтяных углеводородов и сероводорода в почве и атмосферном воздухе, устанавливали зависимость между этими двумя показателями и рассчитывали соответствующий коэффициент. В этой серии исследований также соблюдали принцип сравнения однотипных почв, не имеющих различий в покрове, макро- и микрорельефе. Полученные данные использовали для оценки загрязнения воздуха в квадратах, которые служили единицей разбивки региона при анкетном опросе населения. Из-за отсутствия непрерывного автоматического мониторинга для решения вопроса о среднегодовом уровне загрязнителей в стационарных пунктах учитывали концентрации, зарегистрированные в период неблагоприятных метеорологических условий, и частоту повторения этих условий.
Для выявления вклада предприятий в общий уровень загрязнения атмосферного воздуха мы отказались от подфакельных исследований, учи-
*
тывая невозможность получения объективной информации при существующем размещении предприятий и неспецифичности газовоздушных выбросов. С целью установления вклада НПЗ в суммарное загрязнение воздушного бассейна основными компонентами выбросов в стационарном пункте определяли максимальные приземные концентрации этих веществ (из организованных источников), которые использовали в расчетных формулах Ш:
с' _ (Сф^1 — 0,4если С<2СФ 10,2Сф, если С > 2Сф. где Сф — фоновая концентрация без учета вклада рассматриваемого предприятия; Сф — фоновая суммарная концентрация; С — максимальная приземная концентрация, создаваемая предприятием в точке размещения поста.
Санитарное состояние воздушного бассейна оценивали по индексу М. А. Пинигина [7].
В связи с тем что здоровье населения формируется под влиянием многих факторов окружающей среды, мы учитывали следующие факториальные признаки: загрязнение атмосферного воздуха, воды водоемов, питьевой воды; климатические и биохимические особенности, плотность заселения и численность населения (более подробное изложение о факторах представлено ниже). Из-за невозможности учета общего количества загрязнителей, поступающих в организм человека с продуктами питания (за счет загрязнения почвы), этот фактор в анализ не включали. Включение лишь уровня загрязнения почвы мы сочли нецелесообразным ввиду того, что непосредственное поступление из этой среды в организм отсутствует, а миграционный поток в воздух был практически учтен, принимая во внимание установленную нами корреляцию между степенью чистоты атмосферы и грунтов в конкретном пункте.
Изучая интегральный показатель состояния окружающей среды — уровень здоровья и санитар-но-бытовые условия жизни населения — мы с целью повышения надежности результатов привлекли ряд различных современных методов, используемых в подобных исследованиях. Изучены заболеваемость и распространенность заболеваний — наиболее широко применяемые показатели состояния здоровья и рекомендуемые органам санитарно-эпидемиологической службы для гигиенической оценки качества воздушного бассейна. Из-за широкой разбросанности предприятий на территории каждого из 10 районов мы сочли целесообразным изучить заболеваемость населения административных районов в целом (за 10 лет по отчетным материалам формы № 1 с использованием сведений о нозологических формах, подлежащих и не подлежащих диспансеризации).
Метод направленного отбора детей и уравновешивания групп с помощью парной выборки был включен в программу в связи с выявленной в науч-
ных исследованиях его высокой информативностью при сравнительно небольшом объеме материала [31. Отбор копий-пар среди детей, посещающих детские сады, проводили с помощью разработанной нами анкеты обследования ребенка на ЭВМ серии ЕС. Состояние здоровья детей оценивали по комплексному показателю — различным группам здоровья (с учетом заболеваний за 3 года, наличия хронических болезней, реакций на прививки, уровня физического развития).
Кроме указанных поперечных способов изучения здоровья населения (сопоставления материалов, собранных на различных территориях), мы обратились к продольному методу, позволяющему оценить рассматриваемый показатель и воздействующие факторы в динамике в одном и том же населенном пункте, на одном и том же контингенте, т. е. достичь максимального нивелирования различий сравниваемых групп. Индикатором санитарного состояния атмосферного воздуха служило состояние больных бронхиальной астмой.
Уровень санитарно-бытовых условий жизни населения и частота обострений хронических заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем изучали методом анкетного опроса с помощью разработанных нами анкет-опросников. Анкеты обрабатывали на ЭВМ серии ЕС.
Из-за недоступности мощных ЭВМ и сложности программ для использования эффективного [11] метода группового учета аргументов при выявлении различий уровня здоровья населения в связи с характером окружающей среды мы обратились к поиску более простых способов подобного анализа. С этой целью применяли непараметрические методы статистики — анализа таблиц сопряженности и ранговой корреляции по Спирмэну [91. Расчеты выполнены в вычислительном центре Института прикладных проблем механики и математики АН УССР на ЭВМ с использованием пакета программ для научно-технических расчетов.
Непараметрнческие методы анализа вначале были апробированы при установлении связей заболеваемости населения административных районов Прикарпатья с качеством внешней среды. В данном случае была не только целесообразность, но и необходимость подобного метода, обусловленная тем, что большая часть рассматриваемых нами факториальных признаков не имела четко выраженного количественного характера, т. е. относилась к номинальным и порядковым величинам, которые не подлежат нормальному статистическому распределению. Для достижения необходимого соотношения между результирующими и фактори-альными признаками [21 количество районов было увеличено до 34 за счет всех административных единиц этой дробности, составляющих 2 области. Подобное укрупнение особенно оправдано в связи с тем, что дополнительно включенные в анализ районы, расположенные на равнинной местности (в отличие от предгорных зон ТПК), пополнили некоторые факториальные признаки показателями
с существенными различиями. При выявлении связей с заболеваемостью учтенные средовые факторы были соответственно сгруппированы в факториаль-иые признаки: загрязнение атмосферного воздуха (антропогенными выбросами), климатические и био-геохимические условия, плотность заселения, численность городского населения. Характеристику факториальных признаков составляли на основе собственных исследовании и главным образом с помощью информационно-библиографического метода. Степень загрязнения атмосферного воздуха каждого района изучали по данным наших исследований (для районов ТПК) и санэпидстанций, материалов о профиле промышленных предприятий, их мощности и уровне природоохранных мероприятий, нагрузке автотранспортом и железнодорожными магистралями и характере отопления; климатические параметры — по материалам метеорологических служб, географических карт-справочников и из источников научной информации с учетом колебаний температуры (суточной), атмосферного давления, влажности, ветра, количества осадков, солнечной инсоляции, облесениости; биогеохимические особенности (степень насыщенности микроэлементами воды и почвы) — на основе обобщения научных геохимических и гигиенических исследований; плотность и процент городского населения в районах — по материалам статистических управлений и справочников. Такие признаки, как возрастно-половая структура, социально-экономические особенности, а также обеспеченность специализации и организации медицинской помощи, различия среди которых признаны нами несущественными для сравниваемых групп, не включали в многофакторный анализ. В отношении социально-экономических факторов это тем более допустимо в связи с большим объемом выборки — все население каждого района. Все факториальные признаки оценивали в баллах.
При решении вопроса о загрязнении воздуха оценивали сельскохозяйственные районы без предприятий ТПК в 1 балл, а с площадями нефтедобычи или с трассами мощных газо- и нефтепроводов — в 2 балла, с большим числом мелких промышленных предприятий, в том числе нефтяного ТПК, магистралями нефте- и газопроводов — вЗ балла, с крупными химическими и топливно-энергетическими комплексами Прикарпатья — в 4 балла; с сочетанием предприятия двух последних указанных отраслей и мощных узлов нефтяного ТПК — в 5 баллов. Характеризуя климатические условия, мы пользовались разработанной нами формулой:
К=а+Ь—с,
где а — отношение фактического количества осадков в районе к минимальному; Ь — 0,01% облесениости; с—0,1 среднесуточных перепадов температур; К — показатель жесткости климата. Показатели атмосферного давления и солнечной инсоляции в расчеты не включали из-за отсутствия выраженных различий, влажности — в связи с
наличием положительной корреляции с количеством осадков. Мы остановились на сумме уровней кобальта и цинка (суммирование правомерно с учетом характерного для Прикарпатья дефицита того и другого микроэлемента) в питьевой воде (содержание в почве находится в прямой зависимости с этими показателями).
При проведении многофакторного анализа в отношении комплексного показателя здоровья детей — копий-пар мы сочли возможным не включать климатические и биогеохимические факториальные признаки, так как для частоты острых респираторных заболеваний (одного из главных критериев при делении детского контингента на группы) эти признаки не были признаны значимыми. В данной серии исследований результирующие признаки — количество детей, относящихся к разным группам здоровья, факториальные — интегральный показатель загрязнения атмосферного воздуха Р, уровень загрязнения питьевой воды нефтепродуктами, численность населения.
До настоящего времени материалы анкетных опросов ни в одной из работ не связывались с различными факторами окружающей среды. Нами с помощью непараметрических методов статистики устанавливали зависимость между ответами населения и степенью выраженности основных факторов.
Методом анализа таблиц сопряженности и ранговой корреляции обрабатывали также результаты изучения частоты обострения бронхиальной астмы у больных самого крупного районного центра в зависимости от уровня загрязнения атмосферного воздуха и жесткости погодных условий.
Использование указанных методических подходов позволило впервые установить количественную зависимость различных показателей здоровья населения — уровня заболеваемости, комплексных индексов здоровья дошкольников, частоты обострения хронических заболеваний и ухудшения сани-тарно-бытовых условий жизни — от степени выраженности факторов окружающей среды при их сочетанном действии в конкретном регионе. Эти данные послужили основой для разработки методических рекомендаций по охране природы от воздействия выбросов предприятий нефтяного ТПК.
Считаем целесообразным рекомендовать описанные методические подходы для оценки влияния выбросов территориально разобщенных производств ТПК на здоровье населения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Временные указания по определению фоновых концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе для нормирования выбросов и установления предельно допустимых выбросов. М., 1981.
2. Голубев И. Р. — Вестн. АМН СССР, 1981, № 11, с. 27—80.
3. Г о лубе я И. Р., Глотов Г. П., Дубинская И. Д. и др.— Гнг. и сан., 1979, № 12, с. 6—11.
4. Григорян Г. Б. — В кн.: Геохимия ландшафтов при поисках месторождений полезных ископаемых н охране окружающей среды. М., 1982, с. 149—151.
5. Красовицкая М. Л. Вопросы гигиены атмосферного воздуха в районе нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. М., 1972.
6. Моряков В. С., Губайдуллин И. Н. Снижение загрязнения воздуха на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Тематический обзор. Серия «Охрана окружающей среды». М., 1983.
7. Пинигин М. А. Инструктивно-методические указания по оценке степени загрязнения воздуха населенных пунктов. М., 1980.
8. Ревин Б. А., Жилка В. А., Тростина В. И. — В кн.: Геохимия ландшафтов при поисках месторождений полезных ископаемых и охране окружающей среды. Б. м„ 1982, с. 146—148.
9. Сборник научных программ на фортрамме. Руководство для программиста. М., 1974, вып. 1.
10. Сидоренко Г. И. — Гиг. и сан., 1978, № 10, с. 9—15.
11. Шандала М. Г., Звиняцковский Я. И. —Там же, 1981, № 9, с. 4—6.
12. Шицкова А. П., Новиков Ю. В., Гурвич JI. С. Охрана окружающей среды п нефтеперерабатывающей промышленности. М., 1980.
Поступила 10.04.84
Summary. Certain methodological approaches recommended permitted the authors to identify and evaluate the impact of hazardous environmental factors on health of the population living in the zone of a territorial-industrial complex, with industrial facilities being located in different parts of the region.
УДК 628.165
IА Ф. Аксюк, H. M. Мерзлякова, JI. П. Tapxoea
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИОНИТОВЫХ МЕМБРАН, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНОМ ОПРЕСНЕНИИ
I МИИ им. И. М. Сеченова
Одним из наиболее перспективных методов опреснения соленых и солоноватых вод является электродиализный. В электродиализных установках используются различные конструкционные материалы и полупроницаемые ионитовые мембраны, которые в процессе эксплуатации могут выделять в опресняемую воду незаполимеризовавшиеся мономеры и другие вредные химические вещества, входящие в состав материалов. Множество мембран, изготовленных на основе стирола с дивинилбензо-лом (МА-41, МК-40, МА-40 и др.), получили положительную гигиеническую оценку.
Целью настоящей работы являлась всесторонняя гигиеническая оценка новых мембран МА-41 И и МК-40-4, изготовленных по новой технологии с другими соотношениями смолы, полиэтилена и армирующего материала.
Санитарно-гигиеническую оценку мембран проводили в соответствии с «Методическими указаниями по гигиеническому изучению синтетических материалов, предлагаемых для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения» (М., 1975).
Исследования выполняли в аггравированных условиях и в условиях, моделирующих производственный процесс. Кроме того, мембраны испытывали на испытательном стенде на циркуляционной установке типа РИМ.
Гигиеническую оценку мембран в лабораторных условиях проводили с учетом отношения единицы площади поверхности мембран к единице объема соприкасающейся с мембранами опресняемой воды согласно технологическому процессу. В качестве модельных сред использовали дистиллированную воду и имитат опресненной морской воды с содержанием Са"1* 9,01 мг/л, Mg++ 27,8 мг/л, 1Ма+ + К+ 268,9 мг/л, С1" 408 мг/л, БОГ 80,8 мг/л, НСОз" 2,7 мг/л. Для получения сравнительных резуль-
татов в условиях пассивного контакта в лабораторных условиях использовали также образцы мембран МА-41, и МК-40, разрешенные к использованию в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения Минздрава СССР.
Перед началом исследований все образцы тщательно промывали дистиллированной водой. Образцы мембран контактировали с водой при 18 и 60 °С, так как в условиях эксплуатации электродиализных опреснительных установок возможно повышение температуры воды. Показатели качества воды, контактировавшей с исследуемыми образцами, регистрировали через 1 ч (согласно технологическому процессу), 1, 3, 7, 10 и 30 сут.
Установлено, что при 18 °С интенсивность запаха дистиллированной воды и имитата опресненной морской воды, контактировавших с образцами мембран МА-41, МА-41И, МК-40 и МК-40-4, составила 1—2 балла и не повышалась с увеличением времени контакта до 30 сут. При контакте образцов исследуемых материалов с водой, нагретой до 60 °С, интенсивность запаха возрастала до 3—4 баллов. Вкусовые качества контактирующей с образцами воды существенно зависели от температуры среды, в которую помещали данные материалы. В случае контакта днетилированнэй воды с мембранами МА-41И и МК-40-4 при 60 °С в течение 1, 3, 7 и 10 сут вода приобретала слаяковато-вяжущий привкус интенсивностью 3—4 балла, а имитат опресненной морской воды — привкус в 2—3 балла. При 18 °С привкус имитата и дистиллированной воды, контактировавших с мембранами, не превышал 1—2 баллов.
При сравнении органолептических свойств воды, контактировавшей с вновь разработанными мембранами МА-41 И и МК-40-4, выявлено, что показатели их качества лучше или на уровне той среды, которая контактировала с мембранами МА-41 и
