CC BY
19
УДК502.[3+11]:504.5:621.43.068.4+76.01.94 Астр. М.М. ГрапенюК -
1вано-Франтвський НТУ нафти i газу, м. 1вано-Франшвськ
ОСОБЛИВОСТ1 ОЦ1НЮВАННЯ ВПЛИВУ ВИКИД1В ТРАНСПОРТНИХ ДЖЕРЕЛ НА ЗДОРОВ'Я НАСЕЛЕННЯ ТА ПОШИРЕН1СТЬ ЗАХВОРЮВАНОСТ1 В 1ВАНО-ФРАНК1ВСЬК1Й ОБЛАСТ1
Розглянуто проблеми впливу викидiв транспортних джерел на яюсть середовища i здоров'я населення, що е досить актуальною в умовах постшного !х зростання. Подано динамiку змш показникiв стану здоров'я та кшьюсть викидiв забруднювальних речовин в атмосферне повиря пересувними джерелами. Розраховано прогноз юлькосп наявного населення 1вано-Франк1всько! обласп до 2016 р. Наведено характеристику вмюту ос-новних шюдливих речовин у ввдпрацьованих газах бензинових двигутв та дизелiв. Представлено стислий опис щодо наявностi зв'язку мiж захворюватстю деякими хворобами людей i ступенем забруднення повiтря вуглеводнями.
Ключовi слова: атмосферне повиря, транспортнi джерела викидiв, показники стану здоров'я, види захворюваносп.
Постановка проблеми. В умовах постшного зростання транспортних засобiв пересування в атмосферi тдвищуеться вмют шкщливих речовин, якi впливають на iмунiтет людей i спричиняють виникнення в них рiзних захворю-вань. Тому виникае необхiднiсть аналiзу та дослщження ще! проблеми з метою розроблення заходiв з охорони пов^яного середовища та пiдвищення рiвня еколопчно! безпеки в регiонi.
Результати дослщжень. Кiлькiсть легкових автомобiлiв у приватнш власностi в Iвано-Франкiвськiй обл. з 1990 по 2011 рр. збшьшилась на 92,9 тис., а кшьюсть наявного населення з 1995 по 2013 рр. зменшилась на 85 тис. оаб [6]. Динамжа викидiв забруднювальних речовин в атмосферне повггря пересувними джерелами характеризуемся невеликим збшьшенням з 2003 по 2012 рр., порiвняннi з 1994-2002 рр., хоча в 1990-1991 рр. спостер^алась найбшьша кшь-кiсть викидiв забруднювальних речовин 146,2 i 134,1 тис. т вщповщно (рис. 1).
Рис. 1. Спiввiдношення викидiв забруднювальних речовин вiд пересувних джерел до кыькоатлегкових автомобiлiву приватны власноат в 1вано-Франтвськш обл.:
1 Наук. керiвник: проф. Я.О. Адаменко, д-р техн. наук
1. Кшьюсть легкових автомобiлiв у приватнiй власносп в Iвано-Франкiвськiй обл., тис. 2. Викиди забруднювальних речовин в атмосферне пов^я пересувними джерелами, тис. т.
За допомогою значения лiнiйного тренду було розраховано прогноз кшь-косп наявного населення Iваио-Фраикiвськоi обл. до 2016 р., рiвнянням у= -5,255087719х 11941,08 (рис. 2). Вiдповiдио кшьшсть наявного населення у 2014 р. буде становити 1357,3 тис. осiб, у 2015 р. - 1352,1 тис. осiб, а у 2016 р. -1346,8 тис. ошб. При цьому величина достовiриостi апроксимаци (число вiд 0 до 1, яке вщображае ступiиь вiдповiдиостi оч^ваних значень для лiиГi тренду фактичним даним) дорiвиюe Я2 = 0,9036, що свiдчить про достовiриiсть роз-рахунково'1 лши з даними.
Я2 = 0,9036
К-сть населення -Прогноз до 2016 р.
№та№№оооооооооонннн
аааааоооооооооооооо Рис. 2. Кгльмсть наявного населення та прогноз його скорочення до 2016 р.
Внаслщок забруднення середовища проживання шкiдливими речовина-ми вщпрацьованих газiв двигуиiв виутрiшиього згоряння зоною еколопчного лиха для населення стають цiлi регiоии, особливо великi мюта. Проблема по-дальшого зниження шшдливих викидiв двигуиiв дедалi бiльше актуатзуеться через безперервне збiльшеиия парку експлуатованих автотранспортних засобiв, ущiльиеиия автотранспортних потошв, иестабiльиiсть показиикiв самих заходiв щодо зниження шкiдливих речовин у процесi експлуатацп.
Загальна кiлькiсть забруднювальних речовин, що надшшла в атмосферне повггря на територп 1вано-Франшвсько'1 обл. з 1990 по 2012 рр. вщ вихлотв газу автомобiльиого транспорту, становила 1337,7 тис. т. У розрахунку на квад-ратний кшометр територп областi пересувними джерелами забруднення було викинуто 96,04 т/км2 шкщливих речовин.
Принцип роботи автомобтьних двигушв засновано на перетвореииi хь мiчноi енерги рiдких i газоподiбиих палив нафтового походження в теплову, а попм у мехаиiчиу енерг1ю. Рщк палива в переважно складаються з вуглевод-иiв, поряд з якими, мштять иегорючi гази, такi як азот i вуглекислий газ. Шд час згоряння палива в цилшдрах двигуиiв утворюються иетоксичиi (водяна пара, вуглекислий газ) i токсичиi речовини. Остаииi е продуктами згоряння або по-бiчиими реакцiями, що протшають за високих температур. До них вщносяться окис вуглецю СО, вуглеводш СтНп, окиси азоту (N0 i N0^ зазвичай познача-ються N0^ Крiм перерахованих речовин, шкiдливий вплив на оргаиiзм людини мають сполуки свинцю, каицерогеииi речовини, сажа й альдепди, якi видшя-ються тд час роботи двигуиiв. У таблиц наведено граничний вмiст основних шкщливих речовин у вiдпрацьоваиих газах бензинових двигуиiв та дизелiв.
Табл. Граничний вм^т основних штдливихречовин у вiдпрацьованих газах _бензинових двигушв та дизелiв_
№ з/п Назва речовини Бензиновi двигуни Дизельш двигуни
1 Оксид вуглецю (СО), % 10 0,3
2 Вуглеводш (СтНп), % 2 0,5
3 Оксиди азоту (N0), % 0,6 0,2
4 Альдепди (ЯСНО), % 0,2 0,05
5 Двооксид арки (Б02), мг/М3 0,003 0,015
6 Сажа (С), мг/м3 100 2000
7 Сполуки свинцю (РЬ04), мг/м3 60 -
8 Канцерогени (бенз (а) пiрен), мг/м3 25 10
Основним токсичним компонентом вщпрацьованих газiв, що видщяють-ся пiд час роботи бензинових двигушв, е окис вуглецю. Вш утворюеться за умови неповного окислення вуглецю палива через нестачу кисню у всьому об-сязi цилшдра двигуна або в окремих його частинах.
Основним джерелом токсичних речовин, що видщяються пiд час роботи дизелiв, е вiдпрацьованi гази. Картерш гази дизеля мiстять значно меншу кшь-кiсть вуглеводнiв, порiвняно з бензиновим двигуном, тому що в дизелi стис-каеться чисте пов^я, а гази, якi прорвалися у процесi розширення, мiстять не-велику кшьюсть вуглеводневих сполук, що е джерелом забруднень атмосфери.
Забруднення пов^я автомобiльним транспортом вiдбуваеться внаслiдок спалювання палива. Хiмiчний склад викидiв залежить вiд виду та якостi палива, технологи виробництва, способу спалювання у двигуш i його технiчного стану. На рис. 3 можна спостершати динамжу викидiв окремих забруднювальних речовин вщ пересувних джерел з 2010 по 2012 рр. [3].
Викиди забруднювальних речовин вщ пересувних джерел, тис. т
-2010 Р',к -2011 р|к -2012 рпк
Рис. 3. Динамжа викидiв окремих забруднювальних речовин в атмосферне повшря вiд пересувних джерел з 2010 по 2012 рр.
1вано-Франювська обл. мае певш природно-антропогенш особливосп, яю визначають 11 еколопчний стан, зокрема: економiко-географiчне положення, фiзико-географiчнi особливостi, клiматичнi умови та архтектурно-плануваль-ний чинник. Сукупнiсть цих умов певним чином ввдграе певну роль у процесi забруднення атмосферного басейну областi. В умовах постiйного зростання транспортних засобiв пересування в атмосферi пiдвищуеться вмiст шкiдливих речовин, яю впливають на iмунiтет людей i спричиняють виникнення у них ба-гатьох захворювань та патологiй. Забруднення повшря у мiстах викидами авто-
мобтьного транспорту - одна з причин тдвищено!* захворюваносп населення. Про наявтсть зв'язку м1ж захворювашстю деякими хворобами легешв жителш м1ст 1 ступенем забруднення повггря вуглеводнями свщчать результати багатьо-х дослщжень [4, 7-9].
За умови концентраци СО в повпр! близько 0,01-0,02 % при вдихант протягом декiлькох годин можливе отруення, а концентрацiя 2,4 мг/м3 через 30 хв призводить до непритомного стану. Оксид вуглецю вступае в реакцш з ге-моглобшом кров!, настае кисневе голодування, що вражае кору головного мозку. Тверд! частинки проникають в дихальт шляхи людини { спричиняють 1*х р1зн1 захворювання. Загальний характер ди на теплокровних залежить в1д вмюту в га-зових сумшах р1зних оксидш азоту. Дшчи на кровоносну систему, призводить до киснево** недостатносп, мае пряму дш на центральну нервову систему. Ср-чистий анпдрид мае багатосторонню загальнотоксичну дш на оргашзм людини, спричиняе гостре { хротчне отруення, а також розлад серцево-судинно** системи, легенево-серцеву недостатшсть, порушуе дшльшсть нирок. Орководень - руйну-ючий { задушливий газ, спричиняе ураження нервово** системи, дихальних шля-х1в { очей. Може призвести до гострого { хротчне отруення з р{зними наслщка-ми. Бензотрен мае сильну канцерогенну, мутацшну, тератогенну дш [1, 2, 5].
Стан здоров'я населення певною м{рою е индикатором еколопчно!* обстановки. Зростання захворювань органш дихання, особливо рестраторних, може бути наслщком забруднення атмосферного повпря. Найбшьш чутлив{ iмунна та ен-докринна системи, п1д контролем яких, поряд з нервовою системою, знаходиться оргашзм загалом { його окрем{ структури. Здоров'я населення област в 19992012 рр. за деякими видами захворюваносл продовжувало попршуватися (рис. 4).
Рис. 4. Динамта загально'1 захворюваностт в16 окремих хвороб на 100 тис. населення в пер1од 1999-2012 рр. у 1вано-Франк1вськ1й обл.
Видшяючи бшьш значущ{ хвороби оргашв дихання та системи кровообь гу, як найбшьш ймов{рно можуть бути спричинет забрудненням атмосферного повпря внаслщок викид1в транспортних засоб{в, з 1999 р. ктьюсть хворих по-мпно збiльшувалася. Лише з 2009 р. вщбувся невеликий спад захворюваносп
оргашв дихання. Динам^ вперше в житл д{агностованих захворювань протя-гом одного року в перюд 1999-2012 рр. зображено на рис. 5. Враховуються вс1 гостр{ захворювання { вперше в жиги встановлено хро^ч^ захворювання за першим зверненням до л^вального закладу (не враховуються рецидиви хро-тчно!* патологи, як1 виникають у перебиу року).
■Хвороби крови кровотворних оргашв ■ Хвор оби ендокринно! систеыи
'Хвор о би нервово1 системи 11 Хвор оби систеыи кровообяу
■Хвороби оргамв дихання • Хворо би оргамв травления
Рис. 5. Динамжа первинно'1 захворюваностi вiд окремих хвороб на 100 тис. населення в перюд 1999-2012 рр. у 1вано-Франк1вськш обл.
Вщзначено збтьшення частоти первинно** захворюваноси оргашв дихання, де з 1999 р. було с^мке зростання { досягло свого пку в 2009 р. (на 10,2 %), тсля чого вщбуваеться невеликий спад до 2012 р. (на 3,4 %). Пор1вню-ючи динамку змш штенсивних показникiв стану здоров'я в р1зних роках, видно, що здоров'я населення в1д окремих хвороб продовжуе попршуватися.
За даними ВООЗ, здоров'я людини в1д екологп залежить лише на 20 %, тому стверджувати, що захворюванють та р1зш патологи населення безпосе-редньо пов'язаш з викидами в атмосферне повпря, буде недоречно. Потр{бно оцшити { проанаизувати детальшше, як1 хвороби спричинеш надлишком в атмосферному пов1тр1 забруднювальних речовин, та враховувати вщповщш ана-том1чн1 висновки.
Висновки. За останне десятилптя ктьюсть викид1в в атмосферу в1д пе-ресувних джерел стабшьно зростае. Анаизуючи динамку змш показниюв стану здоров'я, видно, що воно в1д окремих хвороб продовжуе попршуватися.
Збшьшуеться { кшьюсть легкових автомобiлiв у приватнш власносп. Ашл1з цiеí динамки дае змогу прогнозувати подальше зростання ктькосп ви-кид1в у найближч{ роки. Проведет дослщження е передумовою для розробки заход{в з охорони повпряного середовища в1д викид1в автотранспорту та тдви-щення р1вня екологiчноí безпеки в регют.
Для оцшки та контролю якоси навколишнього природного середовища необхщно розробити методологш, яка пов'язана з анаизом метод{в дослщжен-ня стосовно лопчно!* структури { формаизованих шдход1в до побудови теоретичного знання, його 1стинност1 й аргументованостi. А саме розробити теоре-
тичну та методичну основу медико-екологiчного мошторингу транспортних джерел викидш з елементами бющдикаци, який повинен вести систематизованi спостереження за станом атмосфери для отримання фактичних рiвнiв забруд-нення навколишнього середовища. Отримана iнформацiя про забруднення дасть змогу швидко виявляти причини шдвищення концентрацiй шкiдливих ре-човин i активно !х усувати.
Лггература
1. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнений / М.Е. Берлянд. - Л. : Гидрометеоиз-дат, 1985. - 236 с.
2. Дьякова А.Б. Экологическая безопасность транспортных потоков / А.Б. Дьякова, Ю.В. Игнатьев, Е.П. Коншин. - М. : Изд-во "Транспорт", 1989. - 128 с.
3. Еколопчний паспорт 1вано-Франювсько1 област - 2013 рж. [Електронний ресурс]. -Доступний з http://www.slideshare.net/cbaorgua/ivano-frankivsk-passport
4. Масленникова И.С. Экологическая безопасность автотранспорта / И.С. Масленникова. -М. : Изд-во "Авто Бизнес Маркет". - 2001. - № 46, 47. - С. 4-8.
5. Павлова Е.И. Экология транспорта / Е.И. Павлова. - М. : Изд-во "Транспорт", 2000. -
232 с.
6. Статистичний щорiчник Украши за 2012 рш / за ред. О.Г. Осауленка. - К., 2013. - 236 с.
7. Шаповалов А.Л. Вплив автомобшьних дорк- на навколишне природне середовище в Харювськж областi / А.Л. Шаповалов. - Харюв : Вид-во "Дорожня карта". - 2008. - № 7-8. - С. 12-13.
8. Шемшученко Ю.С. Охрана окружающей среды в городах: Организационно-правовые вопросы. / Ю.С. Шемшученко, В.А. Чуйков, Б.Г. Розовский, Н.И. Малышко, Н.Р. Малышева. -К. : Вид-во "Наук. думка", 1981. - 303 с.
9. Телиженко А.М. Экономика чистого воздуха: международное управление / А.М. Тели-женко. - Сумы : ИТД "Университетская книга", 2001. - 326 с.
Грапенюк М.М. Особенности оценки воздействия транспортных источников выбросов на здоровье населения и распространенность заболеваемости в Ивано-Франковской области
Рассмотрены проблемы влияния выбросов транспортных источников на качество среды и здоровья населения, является весьма актуальной в условиях постоянного их роста. Представлена динамика изменений показателей состояния здоровья и количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух передвижными источниками. Рассчитан прогноз количества населения Ивано-Франковской области до 2016 г. Приведена характеристика содержания основных вредных веществ в отработавших газах бензиновых двигателей и дизелей. Представлено краткое описание, относительно связи между заболеваемостью некоторыми болезнями людей и степени загрязнения воздуха углеводородами.
Ключевые слова: атмосферный воздух, транспортные источники выбросов, показатели состояния здоровья, виды заболеваемости.
Grapenyuk M.M. Some Features of the Assessment of Transport Emission Impact on Health and Disease Prevalence in Ivano-Frankivsk Region
The impact of emissions from transport sources on the quality of the environment and human health that is important in continuous growth is considered. The dynamics of changes in health status and number of pollutants in the air by mobile sources are presented. The forecast of the number of actual population in Ivano-Frankivsk region by 2016 is calculated. The characteristic of the main content of harmful substances in the exhaust gases of gasoline engines and diesel engines is provided. A brief description concerning the availability of communication between the incidence of some human diseases and the degree of air pollution by hydrocarbons is made.
Keywords: air, traffic emission sources, health indicators, types of disease, pollutants.
