Оценка риска для здоровья населения от вредных факторов атмосферного воздуха, по данным социально-гигиенического мониторинга Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

октябрь МО (203) ЗНиСО

15

УДК 614.2

i

ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ОТ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, ПО ДАННЫМ СОЦИАЛЬНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО

МОНИТОРИНГА

Е.Е. Андреева

Управление Роспотребнадзора по городу Москве, г. Москва, Россия

Приводятся данные по канцерогенному и неканцерогенному рискам для здоровья населения г. Москвы от вредных компонентов атмосферного воздуха за период с 2011 по 2013 год. Показаны основные источники загрязнения, а также приоритетные химические загрязнители атмосферного воздуха г. Москвы.

Ключевые слова: методология оценки риска для здоровья населения, неблагоприятные факторы окружающей среды, анализ риска для здоровья населения, социально-гигиенический мониторинг.

E.E. Andreeva □ ASSESSMENT OF RISK TO PUBLIC HEALTH FROM THE HAZARDS OF ATMOSPHERIC AIR ACCORDING TO SOCIAL AND HYGIENIC MONITORING

□ Moscow Regional Office of Rospotrebnadzor, Moscow, Russia.

The article presents data on carcinogenic and non-carcinogenic risks to public health of the city of Moscow from the noxious agent of air in the period from 2011 to 2013. The basic sources of pollution, as well as priority chemical pollutants of air in Moscow.

Key words: methodology for assessing health risk, adverse environmental factors, the analysis of the risk to public health, social hygienic monitoring.

Основные меры по охране здоровья граждан РФ от вредных компонентов атмосферного воздуха населенных мест обозначены в Федеральном Законе Российской Федерации № 52-ФЗ от 30 марта 1999 г. [4], который статьей 20 регламентирует критерии безопасности и безвредности для человека атмосферного воздуха в городских и сельских поселениях, основанные на предельно допустимых концентрациях (уровнях) химических, биологических веществ, а также микроорганизмов. Несмотря на это, в последние годы в РФ приобретают практическую значимость вопросы, связанные с методологией оценки риска для здоровья населения от неблагоприятных факторов окружающей среды, среди которых наиболее актуальным является атмосферный воздух населенных мест. Понимая особую значимость данных исследований для санитарно-эпидемиологического благополучия населения, Правительство РФ подготовило правовое поле в области оценки риска для здоровья населения, утвердив Постановлением № 60 от 02.02.2006, в котором оценка риска отнесена к одному из основных инструментов решения задач по обеспечению прогностических расчетов возможных заболеваний у населения [1].

Принимая во внимание вышеизложенное, ведущими научно-исследовательскими институтами совместно со специалистами санитарно-эпидемиологической службы разработано и введено в действие Р 2.1.10.1920-04 [7].

По поручению Управления Роспотребнадзора Центр гигиены и эпидемиологии в г. Москве ежегодно по данным социально-гигиенического мониторинга проводит исследования по оценке канцерогенного и неканцерогенного рисков для здоровья населения от вредных компонентов атмосферного воздуха населенных мест.

Цель исследования - оценить степень риска для здоровья населения г. Москвы от воз-

действия загрязняющих веществ атмосферного воздуха.

Материалы и методы. Материалами исследований послужила база данных социально-гигиенического мониторинга с результатами анализа проб атмосферного воздуха по 16 стационарным постам наблюдения Государственной службы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН) ФГБУ «Центральное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды». Сеть ГСН работает в режиме ручного отбора проб в соответствии с требованиями РД 52.04.186-89 [6]. Пробы отбираются 4 раза в сутки.

По результатам исследований рассчитаны среднегодовые концентрации с последующей оценкой риска для здоровья населения с учетом формул расчета, описанных в Р 2.1.10.1920-04 [7].

В целом для расчета оценки риска для здоровья населения от вредных компонентов атмосферного воздуха применялись данные среднегодовых концентраций за три года.

Для оценки качества атмосферного воздуха г. Москвы среднесуточные концентрации химических веществ сравнивались с ПДК, установленными ГН 2.1.6.1338-03 [5].

Для построения диаграмм применялось программное обеспечение Microsoft Ofice Excel 2003.

Результаты исследования. Основным источником загрязнения атмосферного воздуха г. Москвы являются вредные компоненты выхлопных газов автотранспорта, которые составляют около 90 % всего антропогенного загрязнения воздуха [2]. По разным экспертным оценкам суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух от автомобильного транспорта в 2012 году составил более 1 млн тонн. Из других значимых источников загрязнения атмосферного воздуха можно выделить промышленные выбросы: предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭЦ, РТС, КТС

1С

ЗНиСО октябрь №>10 (283)

и др.), а также различные обрабатывающие производства.

В качестве приоритетных компонентов оценки канцерогенного риска от вредных веществ, содержащихся в атмосферном воздухе г. Москвы, выбраны формальдегид, бензол и бенз(а)пирен. Проведенные исследования проб атмосферного воздуха с последующим пересчетом на усредненные концентрации за весь период наблюдений позволили выделить значимость различных градостроительных зон г. Москвы (табл. 1).

Таблица 1. Содержание канцерогенов в атмосферном воздухе различных градостроительных зон г. Москвы

Зона Средние концентрации

бенз(а3)пирен, мг/м • 10- формальдегид, мг/м

Автомагистраль 1,8 0,016

Промышленная 1,7 0,017

Жилая 1,3 0,012

В целом по городу 1,6 0,016

Полученные данные показывают, что наибольшее содержание бенз(а)пирена в атмосферном воздухе г. Москвы наблюдалось вблизи автомагистралей города, формальдегида - в промышленной зоне.

Внутригодовая динамика среднегодовых концентраций формальдегида в атмосферном воздухе позволила определить пиковый максимум значений в летние месяцы, который достигал 0,025 мг/м , что составляет порядка 2,5 ПДКс.с. Как показали проведенные исследования, формальдегид поступает в атмосферу не только от промышленных и природных источников, но и образуется в результате химических реакций из неметановых углеводородов. Фотохимические реакции усиливаются в атмосфере при высокой интенсивности солнечной радиации в летние месяцы. Среднегодовая концентрация формальдегида в целом по городу за период с 2011 по 2013 год варьировалась в пределах 0,0130,016 мг/м3 (1,3-1,6 ПДКс.с.).

Максимальные среднесуточные концентрации бенз(а)пирена в атмосферном3 воздухе г. Москвы достигали 0,3 мкг/100 м , что составляет 3 ПДКс.с. Пик максимальных значений бенз(а)пирена отмечался зимой в отопительный период, когда возрастают выбросы от предприятий теплоэнергетики. Также росту концентраций данного химического вещества способствует наиболее частое образование приподнятых инверсий в холодный период года с нижней границей на сравнительно небольших высотах, но имеющих большое горизонтальное и вертикальное протяжение. Они являются сло-

ем, задерживающим распространение вверх выбросов от высоких источников, и способствуют накоплению примесей в приземном слое. В целом среднегодовые концентрации бенз(а)-пирена за исследованный3 период находились в пределах 1,5-2 мкг/100 м , что составляет 1,52,0 ПДКс.с. (рис. 1).

Установленные среднегодовые значения содержания бензола в атмосферном воздухе г. Москвы за исследуемый период не превышали установленных среднесуточных ПДК.

Проведенные расчеты по оценке риска формальдегида, бензола, бенз(а)пирена в атмосферном воздухе позволили определить величину индивидуального и популяционного канцерогенного риска для населения г. Москвы, а также величину суммарного индивидуального и популяционного риска в целом за период с 2009 по 2013 год. Индивидуальный канцерогенный риск (СЯ) от воздействия формальдегида составлял порядка 1,87 • 10-4, бензола -1,0 • 10, бенз(а)пирена - 1,84 • 10- , при этом суммарный индивидуальный канцерогенный риск находился на уровне 4,83Е-04, что является неприемлемым для здоровья населения г. Москвы. Популяционный канцерогенный риск для формальдегида составил порядка

2 058,5 случая, для бензола - 1 362,3 случая и для бенз(а)пирена - 22,1 случая, дополнительных к фоновому уровню онкологических заболеваний при продолжительности воздействия оцениваемых концентраций за 70 лет. Суммарный популяционный канцерогенный риск по атмосферному воздуху г. Москвы составил

3 442,88 случая или 49 случаев в год. Проблема прогностических показателей канцерогенного риска выявлена также в г. Воронеже, однако основный вклад в суммарный канцерогенный риск вносит хром , при этом индивидуальный канцерогенный риск (СЯ) от воздействия хрома6 составляет 3,36 • 10-4 [2]. В результате проведенных расчетов канцерогенного риска в г. Туле значения индивидуального риска развития канцерогенных эффектов от формальдегида составляли: СЯ = 5^,6 • 10-4 для детского населения; СЯ = 4,4 • 10- для взрослого населения [3].

Приоритетными химическими веществами для оценки неканцерогенного риска выбраны азота диоксид, взвешенные вещества, серы диоксид, углерода оксид, бензол, фенол и формальдегид. Данные химические вещества являются приоритетными не только в Московском регионе, но и в городах Рязани и Воронеже [2, 7].

Усредненные годовые концентрации данных химических веществ в атмосферном воздухе г. Москвы показаны в табл. 2.

1

октябрь МО (283) ЗНиСО

17

ц

доли ПДКс.с. 10

* ° 9

ж * о А

ж ж г

о ж * ж

о о о о

1 2 3 4 5 6 7

—Ж— формальдегид

9 101112

—О— Застои

% доли ПДКс.с. о с % 100 80 60 40 20 0 месяцы

35 30 3 25 2,5 20 2 15 1,5 10 1 5 0,5 п <>

От X)

в А С< /

Л ь Г

V N ч, А/ 'А

ЧУ Л £ 7

ч/

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 месяцы

бенз(а)пирен

Приподнятые инверсии

Рис. 1. Внутригодовая динамика концентраций формальдегида и бенз(а)пирена в атмосферном воздухе г. Москвы (по материалам ФГБУ «Центральное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»)

Таблица 2. Средние за период с 2011 по 2013 год концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе округов г. Москвы, мг/м3

Химическое вещество ВАО ЗАО ЗелАО САО СВАО СЗАО ЦАО ЮАО ЮВАО ЮЗАО Москва

Бензол 0,013 0,002 0,001 0,011 0,025 0,001 0,002 0,025 0,006 0,002 0,010

Взвешенные вещества 0,10 0,12 0,16 0,11 0,13 0,06 0,10 0,13 0,23 0,11 0,13

Диоксид азота 0,046 0,042 0,010 0,048 0,037 0,073 0,043 0,052 0,069 0,047 0,049

Диоксид серы 0,006 0,009 0,011 0,000 0,001 0,001 0,009 0,060 0,033 0,005 0,015

Оксид углерода 1,76 0,83 1,15 0,58 1,23 0,80 1,13 0,83 1,04 0,37 0,99

Фенол(Гид-роксибензол) 0,0010 0,0030 0,0018 0,0030 0,0003 0,0020 0,0005 0,0022 0,0042 0,0018 0,0020

Формальдегид 0,005 0,006 0,005 0,008 0,011 0,005 0,014 0,010 0,011 0,005 0,008

Риск развития неканцерогенных эффектов от суммы измеряемых веществ (диоксидов азота и серы, взвешенных веществ, оксида углерода, формальдегида, бензола и фенола) на территориях всех административных округов г. Москвы за исследуемый период превышает приемлемый уровень с индексом опасности от 6,46 до 11,44 в зависимости от административных округов г. Москвы. Самые высокие значения неканцерогенного риска определены в ЮАО и ЮВАО с превышением допустимого уровня более чем в 10 раз; в САО и СВАО опасность загрязнения воздуха достигала превышений индекса опасности в 8,7 раза.

Основной вклад в формирование неканцерогенного риска (в величину индекса опасности) вносит формальдегид и взвешенные вещества, среднегодовые концентрации которых превышают среднесуточные ПДК в 3-4 и более раз (табл. 3).

Расчет индексов опасности по влиянию на критические органы и системы и сравнение индексов опасности химических веществ по административным округам показали, что наибольший риск возникновения неблагоприятных эффектов со стороны органов дыхания возможен у населения, проживающего на территориях всех АО; возникновение менее выраженных неблагоприятных эффектов со стороны иммунной системы, крови (образование метгемогло-бина) и глаз от воздействия формальдегида также возможно у населения, проживающего на территориях всех АО. Развитие заболеваний со стороны сердечно-сосудистой и центральной

нервной систем, связанное с загрязнением атмосферного воздуха, возможно в ВАО, СВАО, ЮАО, САО, ЮВАО и ЗАО. Значения индексов опасности по воздействию на репродуктивную систему, красный костный мозг, печень и почки во всех АО находились ниже уровня приемлемого риска - 1,0. По г. Воронежу отмечается тесная связь между неканцерогенным риском для здоровья населения и детской заболеваемостью органов дыхания, болезнями нервной и эндокринной систем, коэффициенты корреляции находились в интервале от 0,29 до 0,83 [2].

Таблица 3. Индексы опасности для здоровья населения, связанные с загрязнением атмосферного воздуха, и вклад формальдегида и взвешенных веществ (по данным социально-гигиенического мониторинга за период с 2011 по 2013 год)

АО Индекс опасности по МС1 Вклад формальдегида (%) Вклад взвешенных веществ (%)

ЦАО 8,0 50,2 23,4

САО 8,7 30,6 39,8

ЮАО 10,63 28,2 21,3

ЗАО 7,15 37,3 29,8

ВАО 6,46 31,0 26,8

СЗАО 6,88 33,9 21,3

СВАО 8,42 43,5 25,3

ЮЗАО 7,33 31,8 38,2

ЮВАО 11,44 29,9 32,6

ЗелАО 6,94 33,6 40,4

10

ЗНиСО октябрь №>10 (203)

Выводы:

1. Внутригодовая динамика среднегодовых концентраций формальдегида в атмосферном воздухе позволила определить пиковый максимум значений в летние месяцы, который достигал 0,25 мг/м , что составляет порядка 2,5 среднесуточных ПДК. При этом среднегодовые концентрации формальдегида в целом по г. Москве за исследуемый период находились в пределах 0,013-0,016 мг/м , что составляет 1,31,6 среднесуточных ПДК. Максимальные среднесуточные концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе г. Москвы достигали 0,3 мкг/100 м , что составляет 3 среднесуточных ПДК, при этом пик максимальных значений отмечался зимой. В целом среднегодовые концентрации бенз(а)пирена за исследованный

период находились в пределах

1,5-

2 мкг/100 м , что составляет 1,5-2,0 среднесуточных ПДК.

2. Индивидуальный канцерогенный риск от воздействия формальдегида составляет порядка 1,87Е-04, бензола - 1,00Е-04, бенз(а)пирена -1,84Е-06. При этом суммарный индивидуальный канцерогенный риск находился на уровне 4,83Е-04, что является неприемлемым для здоровья населения г. Москвы. Популяционный канцерогенный риск для формальдегида составил порядка 2 058,5 случая, для бензола -1 362,3 случая и для бенз(а)пирена - 22,1 случая, дополнительных к фоновому уровню онкологических заболеваний при продолжительности воздействия оцениваемых концентраций за 70 лет. Суммарный популяционный канцерогенный риск от воздействия химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе г. Москвы, составил 3 442,88 случая или 49 случаев в год.

3. Риск развития неканцерогенных эффектов от суммы измеряемых веществ (диоксидов азота и серы, взвешенных веществ, оксида углерода, формальдегида, бензола и фенола) на территориях всех административных округов г. Москвы за исследуемый период превышает приемлемый уровень с индексом опасности от 6,46 до 11,44 в зависимости от административных округов г. Москвы. Расчет индексов опасности по влиянию на критические органы и

системы и сравнение индексов опасности химических веществ по административным округам показал, что возникновению неблагоприятных эффектов подвержены органы дыхания, иммунная система, система крови и органы зрения во всех административных округах г. Москвы. В некоторых административных округах г. Москвы (ВАО, СВАО, ЮАО, САО, ЮВАО и ЗАО) возможно развитие заболеваний сердечно-сосудистой и центральной нервной систем от воздействия химических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беляев Е.Н. Итоги внедрения методологии оценки риска в Российской Федерации: Материалы Х Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. М., 2007. Т. 2. С. 596-599.

2. Ляпкало А.А. Расчетное загрязнение атмосферного воздуха жилых кварталов города выбросами автотранспорта: Материалы Х Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. М., 2007. Т. 2. С. 281-283.

3. Мамчик Н.П. Загрязнение атмосферного воздуха и здоровье населения крупного промышленного центра: Материалы Х Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. М., 2007. Т. 2. С. 294-297.

4. О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный Закон РФ от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ (с изм. и доп., вступ. в силу с 24.07.2015).

5. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест: ГН 2.1.6.1338-03. М.: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ Министерства здравоохранения Российской Федерации, 2003. 86 с.

6. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Часть 1. Загрязнение атмосферы в городах и других населенных пунктах: Руководящий документ РД 52.04.18689 (утв. Госкомгидрометом СССР 1 июня 1989 г. и Главным государственным санитарным врачом СССР 16 мая 1989 г.) (с изменениями и дополнениями).

7. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду: Р 2.1.10.1920-04 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 5 марта 2004 г.).

Контактная информация:

Андреева Елена Евгеньевна, тел.: +7 (495) 687-40-35, e-mail: [email protected] Contact information: Andreeva Elena, phone: +7 (495) 687-40-35, e-mail: [email protected]

!

V