CC BY
34
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ EXPARIMENTAL ИССЛЕДОВАНИЯ INVESTIGATIONS
€> Коллектив авторов, 1997 УДК 615.632.4:678.4615.217.07
А. Я. Хесина, Л. В. Кривошеева, И. А. Хитрово,
Г. С. Акопова, Н. Л. Власенко, Л. В. Шарихина
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В МОСКВЕ НЕКОТОРЫМИ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ, СВЯЗАННЫМИ С ХРАНЕНИЕМ И ПЕРЕРАБОТКОЙ ПРИРОДНОГО ГАЗА
НИИ канцерогенеза, ВНИИГАЗ, Москва
Изучение онкоэкологической ситуации в крупных промышленных городах России является актуальной проблемой и направлено на повышение качества контроля за уровнем загрязнения окружающей среды и поиск путей снижения канцерогенной опасности.
Объекты газовой промышленности, нередко располагающиеся вблизи массовых жилых застроек, представляют несомненный интерес как возможные источники выброса химических канцерогенных веществ.
О степени загрязнения окружающей среды химическими канцерогенными веществами можно составить представление, сравнивая измеренные значения их концентрации в загрязнениях среды (воздух населенных мест, почва, вода пресноводных водоемов, растительность) с установленными значениями предельно допустимых концентраций (ПДК) или с фоновым уровнем загрязнений.
К химическим веществам, загрязняющим атмосферу, почву, водоемы в городской среде, относятся в первую очередь полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), оказывающие канцерогенное и генотоксическое действие на организм.
Выброс этих соединений, являющихся продуктами неполного сгорания органического топлива (твердого, жидкого, газообразного), связан с эксплуатацией оборудования на промышленных предприятиях, отопительных систем и транспортных средств. Представителем этого класса веществ, признанным канцерогеном для животных и человека, является бенз(а)пирен (БП) [2], для которого органами санитарного надзора установлены ПДК в воздухе населенных мест (1 нг/м3), воздухе рабочей зоны (150 нг/м3), почве (20 нг/г) и воде пресноводных водоемов питьевого водоснабжения (5 нг/л).
Совместные работы по изучению онкоэкологической
A. Ya. Khesina, L. V. Krivosheyeva, I. A. Khitrovo,
G. S. Akopova, N. L. Vlasenko, L. V. Sharikhina
EVALUATION OF ENVIRONMENTAL POLLUTION BY INDUSTRIAL PLANTS ENGAGED IN NATURAL GAS STORAGE AND PROCESSING
Research Institute of Carcinogenesis, N. N. Blokhin CRC RAMS, VN1IGAZ, Moscow
The study of oncoecological situation in large industrial cities of Russia is an urgent task and is aimed to improve control over environmental pollution and to reduce carcinogenic danger.
Gas industrial plants are often situated near residential areas and present much interest as potential sources of chemical carcinogenic discharge.
Degree of environmental pollution with chemical carcinogens may be evaluated by comparing their concentrations in various media (residential area air, soil, fresh water reservoirs, vegetation) with established maximal permissible concentrations (MPC) or with the pollution background values.
The chemical pollutants of the air, soil, water reservoirs in urban areas include first of all polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) which produce carcinogenic and genotoxic effects on humans.
Discharge of these products of incomplete combustion of organic fuels (solid, liquid, gaseous) is associated with operation of industrial enterprises, heating systems and transport. The recognized animal and human carcinogen from this class, benzo(a)pyrene (BP) [2], has the following MPC values as established by sanitary surveillance bodies: 1 ng/m3 in the air of residential areas, 150 ng/m3 in the work zone, air, 20 ng/g in soil, and 5 ng/1 in fresh water supply reservoirs.
The VNIIGAZ (RAO Gazprom) and the N. N. Blokhin CRC RAMS carry out joint research of oncoecological situation at gas industry enterprises.
The purpose of this study was to detect and evaluate environmental pollution with PAH in areas exposed to discharge of industrial enterprises using natural gas as fuel, as well as to assess pollution with carcinogenic PAH, in particular BP, of both industrial and adjacent sanitation and protection zones of gas industry enter-
Таблица 1
Table 1
Концентрация БП в отходящих газах агрегатов 10 ГКМ (компрессорный цех МГПЗ)
BP concentration in exhaust gas from 10 GKM compressor plants (compressor shop at the MGPP)
№ пробы
Содержание БП, нг
Станционный номер агрегата Температура перед фильтром, °С в трубке/ в холодильнике в конденсатосборнике на фильтрах в пробе, суммарное Концентрация БП в выхлопных газах, нг/м3
Организованный выброс отопительных систем КХЗ, работающих на коксовом газе, нг/м3
Отбор проб в июне / June sampling
1 1-ГКМ-13 10 GKM-13 42—49 43,7 49,1 122,8
2 1-ГКМ-13 10 GKM-13 46 Суммарно в 3 пробах Total of 3 samples 7,0/5,1 Суммарно в 3 пробах Total of 3 samples 4,0 100,0 105,4 263,5
3 1-ГКМ-13 10 GKM-13 48 66,0 71,4 178,5
Отбор проб в ноябре / November sampling
1 1-ГКМ-13 10 GKM-13 26—27 + + + 108,0 270,0 800
2 1-ГКМ-13 10 GKM-13 26 + + + 90,0 225,0
3 1-ГКМ-13 10 GKM-13 27 4 + + + 105,0 263,0
Sample No. Plant stationary No. Temperature tube/refrigerator condensate collector filters sample total BP concentration in exhaust gas, ng/m3 Intended discharge from coke plant heating systems operating on coke gas, ng/m3
before the filter, °С BP content, ng
ситуации предприятий газовой промышленности проводятся ВНИИГАЗом (РАО «Газпром») и ОНЦ им.
Н. Н. Блохина РАМН.
Цель данной работы — выявление возможности и степени загрязнения среды канцерогенными ПАУ в зоне выбросов объектов, использующих в качестве топлива природный газ, а также определение уровня загрязнения канцерогенными ПАУ, в частности БП, как промышленной, так и прилежащей санитарно-защитной зоны объектов газовой промышленности в Московском регионе — газоперерабатывающего завода и станции подземного хранения газа.
В составе отходящих газов газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций и цехов названных предприятий, где проходит процесс высокотемпературного сжигания органического топлива (природного газа), присутствуют соединения группы ПАУ.
Концентрации БП определяли непосредственно в газовых выбросах и в различных объектах окружающей среды (загрязнения воздуха, почвы, воды, растительности, снегового покрова).
Материалы и методы. Методы исследования ПАУ (БП) изложены в «Руководстве по контролю загрязнения атмосферы» РД 52.04.186— 89 (578—587).
В зоне расположения Московского газоперерабатывающего завода (МГПЗ) были исследованы организованные выбросы от технологи-
prises in the Moscow region, i. e. a gas processing plant and an underground gas storage station.
The exhaust gases from gas compression stations and shops of these enterprises at which high-temperature combustion of organic fuel (natural gas) is taking place contain compounds of the PAH class.
BP concentration was evaluated directly in gas discharge and in environmental objects (air, soil, water, vegetation, snow).
Materials and Methods. Methodology of PAH (BP) study is presented in the Guidelines for Air Pollution Control, RD 52.04.186-89 (578-587).
We studied discharge from technological equipment as well as soil, vegetation, snow and air pollutant samples in the Moscow Gas Processing Plant (MGPP) area.
Carcinogenic PAH discharge sources were evaluated by BP measurements in the discharge gas from compressors operating on natural gas. All the plants belonged to the same class (10 GKM). Several plants were working simultaneously in compressor shops.
The discharge gas sampling system involved gas cooling before filtration. In view of this we measured BP concentration in the refrigerator tube, in the condensate generated during gas cooling to a temperature 25-50°C and directly on the filter. The total of these three measurements was used in the evaluation.
Samples of soil, vegetation, snow were taken directly from the industrial area and at certain distances from potential pollution sources.
Results and Discussion. Table 1 presents BP concentrations in discharge gas of 10 GKM gas pumping plants.
ческого оборудования, а также образцы почвы, растительности, снегового покрова и атмосферного воздуха.
Источники выброса канцерогенных ПАУ оценивали путем определения концентраций БП в отходящих газах станционных агрегатов (газомотокомпрессоров), работающих на природном газе. Все агрегаты однотипны (10 ГКМ). Одновременно работает несколько агрегатов компрессорного цеха.
Система для отбора проб отходящих газов включала охлаждение газов в воздушном холодильнике перед их поступлением на фильтры. В связи с этим исследовали содержание БП в трубке-холодильнике, в конденсате, появлявшемся при охлаждении газов до температуры 25—50 °С и непосредственно на фильтре. Для получения истинных значений суммировали результат по всем трем показателям.
Образцы почвы, растительности, снегового покрова отбирали непосредственно на промплощадке и на различных расстояниях от возможного источника загрязнения.
Результаты и обсуждение. Результаты определения содержания БП в отходящих газах газоперекачивающих агрегатов 10 ГКМ представлены в табл. 1.
Полученные данные показывают относительно невысокое содержание канцерогенных ПАУ в выбросах агрегатов, работающих на природном газе.
Разбавление отходящих газов атмосферным воздухом может приводить к незначительному превышению концентраций канцерогенных ПАУ, в частности БП, над уровнем ПДК в зоне выброса, что подтверждается результатами измерений концентраций БП в загрязнениях атмосферного воздуха в приземном слое (табл. 2).
Результаты измерений загрязнений атмосферного воздуха в зоне расположения МГПЗ представлены в табл. 2.
Прослеживается влияние промышленных выбросов по сравнению с загрязнением в контрольной точке (березовая роща, более 1000 м от завода), где концентрации составляют 2—3 значения ПДК, что не превышает минимального уровня загрязнения по Москве.
Сезонная динамика изменения концентраций БП в атмосфере ГПЗ показывает максимальные значения (16,5—25,4 нг/м3) в ноябре и минимальные (4,4 ±0,9 нг/м3) — в летний период, что связано с разрушением ПАУ в атмосфере под действием ультрафиолета солнечной радиации. Колебание концентраций в осенне-зимний период связ;ано, возможно, с действием отопительных систем.
Результаты определения концентрации БП в почве, растительности и снеговом покрове в районе обследования МГПЗ представлены в табл. 3. Предварительное изучение сезонных колебаний концентраций в каждой точке отбора не позволило выявить достоверных различий в концентрациях, соответствующих различным временам года (зима, весна, лето).
Возможно, влияют встречные процессы — защита снеговым покровом зимой и усиленное разрушение ультрафиолетовым облучением и почвенной микрофлорой (в почве) в весенне-летний период.
Только концентрации БП в почве существенно варьируют при измерениях, проведенных с интервалами в несколько месяцев, однако наиболее высокие значения, превышающие ПДК, наблюдаются на территории промплощадки. В остальных случаях превышения установленных ПДК (20 нг/г) не наблюдали.
Несмотря на процессы деструкции канцерогенных ПАУ в почве под влиянием микроорганизмов и раз-
Таблица 2 Table 2
Усредненные данные уровней БП в атмосферном воздухе обследованных предприятий и контрольных районах
Mean BP concentrations in the air of industrial enterprises studied and in control areas
Время исследования Концентрация БП, нг/м3
№ пробы МГПЗ контрольный район
М ±т n M±m n
1 Декабрь December 7,0 ±1,9 6 - -
2 Май / May 10,5 ±2,3 4 2,1 ±0 3
3 Июнь June 4,4 ±0,9 3 2,6 ±0,8 3
4 Ноябрь November 16,5-26,4 2
Sam- ple No. Time of study Mean+SD n Mean+SD n
MGPP Control
BP concentration, ng/m3
As seen the discharge from gas-operating plants demonstrated rather low carcinogenic PAH concentrations.
Discharge gas dilution with the atmospheric air may lead to a slight increase in the carcinogenic PAH concentrations, in particular BP content, exceeding the MPC in the discharge area which was confirmed by BP measurements in the air pollutants near the ground (table 2).
Table 2 summarizes measurements of the air pollutants in the MGPP area.
Certain effect of the industrial discharge was observed as compared with control samples (from a birch groove at 1000 m from the plant), in which the concentration was 2-3-fold larger than the MPC, i. e. not higher than minimal pollution level in Moscow.
Season changes in BP concentrations in the MGPP air were as follows: 16.5-26.4 ng/m3 (maximum) in November and 4.4 ± 0.9 ng/m3 (minimum) in the summer which was due to PAH decay under the influence of ultraviolet radiation. The autumn-winter concentration changes seemed to be due to operation of heating systems.
Table 3 gives BP measurements in soil, vegetation and snow in the MGPP area studied. There were no statistically significant season (winter, spring, summer) changes in the BP concentrations in sampling points. Opposing processes, such as snow protection, increased decay under the effect of ultraviolet radiation and soil microflora (in the ground) during spring and summer might account for this finding.
Measurements performed at intervals of several months detected considerable variations in soil BP concentrations only, though peak values exceeding the MPC were detected in the industrial site. We failed to detect BP concentrations higher than the MPC (20 ng/m3) in the rest of the cases.
In spite of carcinogenic PAH destruction in the soil under the effect of microorganisms and the PAH decay
Таблица 3 Table 3
Среднее содержание БП в почве, растительности и снеговом покрове по сезонам в районе обследования МГПЗ (М ± т) Season mean BP content in soil, vegetation, snow in the MGPP area (Mean + SD)
№ пробы Концентрация БП
Характеристика точки отбора проб в почве, нг/г в растительности, нг/г в снеговом покрове, нг/п
1 Промплощадка компрессорного цеха завода Compressor shop site 31,1 ±17,9 115,0
2 Граница промплощадки компрессорного цеха Compressor shop site border-line 6,2 ±5,1 13,3 ±5,7 159,0
3 -50 м, юго-восточное направление 50 m south-east 3,4 ± 1,3 8,2 ±7,4 94,0
4 -100 м 6,3 ±2,9 11,4 ±7,2 83,0
5 -200 м 3,9 ±1,1 7,9 ±5,1 187,0
6 -150 м, северо-западное направление 150 m north-west 3,7 ± 1,5 8,4 ±4,0 97,4
7 -250 м 7,6 12,2
8 Контрольная точка в березовой роще, более 1000 м от завода Control point in a birch groove at more than 1000 m from the plant 2,0 ±0,2 8,4 ±5,0
Sample Sampling point characteristics soil, ng/g vegetation, ng/g snow, ng/l
No. BP cor-entratiori
рушения ПАУ в поверхностном слое под влиянием озона и ультрафиолетового облучения солнечным светом, загрязнение почвы канцерогенными ПАУ выявляет наличие источников выброса.
В табл. 3 представлены также результаты загрязнения зеленой массы растений за пределами предприятия.
Наибольшие концентрации, превышающие фоновый уровень, определяли на границе промплощадки (13,3 нг на 1 г сухой массы зеленых растений) и на расстоянии 100 м от нее (11,4 нг/г), что может быть связано не с загрязнением почвы, а с рассеиванием организованных выбросов.
Загрязнение снегового покрова также выявляет рассеянные о основного источника выбросы. Наиболее отчетливо это проявляется в сравнении с загрязнением снегового покрова в контрольной точке (см. табл. 3).
Другим возможным источником выделения канцерогенных ПАУ, связанным с работой оборудования на природном газе, является станция подземного хранения газа (МСПХГ).
Результаты определения концентраций БП в отходящих газах основных агрегатов (газомотокомпрессо-ров) МСПХГ представлены в табл.4. Порядок значений концентраций БП в выбросах тот же, что и для МГПЗ (табл. 5).
В связи с высокой температурой отходящих газов на выхлопе использована та же схема отбора, что и для МГПЗ. В табл. 4 отдельно представлены результаты определения БП на каждом участке в цепи отбора. Сопоставление результатов подтверждает правильность системы отбора. Результаты сопоставимы по величине на каждом из элементов. Общий результат получен путем суммирования по всем элементам отбора. Во всех случаях измерения подтверждают недостаточность отбора на фильтрах без учета потерь на остальных элементах системы.
in the surface layer under the action of ozone and ultraviolet radiation, the soil pollution with carcinogenic PAH suggested the presence of discharge sources.
Table 3 also demonstrates pollution of vegetation outside the plant.
Maximum concentrations exceeding the background level were detected on the industrial site border line (13.3 ng per g of green vegetation dry weight) and at a distance 100 m from the site (11.4 ng/g) which might be due to discharge diffusion rather than to soil pollution.
The snow pollution was also evidence of discharge diffused from the main source. This was more marked as compared to snow pollution in the control point (see table 3).
The Moscow Underground Gas Storage Station (MUGSS) operating on natural gas was another potential source of carcinogenic PAH.
Table 4 presents BP concentrations in the waste gas of the MUGSS basic plants (gas compressors). The BP concentrations had the same order of magnitude as those from the MGPP (table 5).
In view of high temperature of the exhaust gas we used the same sampling procedure as at the MGPP. BP concentrations at every stage of the sampling procedure are specified individually in table 5. Comparison of the results confirms the correct choice of sampling procedure. The results are compatible in every element of the chain. The total was calculated by summing up values at individual stages. The measurements prove that concentrations in samples from the filter without allowance for the loss at other system elements fail to reflect the whole situation.
BP concentrations in the surface air pollutants in the discharge area of this source were 4.8 ± 1.0 ng/m3.
Таблица 4 Table 4
Концентрация БП в выхлопных газах агрегатов 10 ГКМ (компрессорный цех № 2 МСПХГ)
BP concentration in exhaust gas from 10 GKM compressor units (compressor shop No.2 of MGPP)
№ пробы Станционный номер агрегата № отбора Температура перед фильтром, °С Содержание БП, нг Концентрация БП в отходящих газах, нг/м3
в холодильнике в конденсато-сборнике на фильтрах в пробе, суммарное
1 М-4 1 35 50,0 14,3 31,4 95,7 239,3
2 М-4 2 38 36,0 7,8 21,6 65,4 163,5
3 М-13 1 34 5,1 7,0 28,6 40,7 101,8
4 М-13 2 35 4,6 9,6 26,0 47,1 117,8
5 М-14 1 36 50,0 20,0 14,0 84,0 210,0
6 М-14 2 38 10,0 25,0 19,2 54,2 135,5
Sample No. Unit stationary number Sampling No. Temperature before the filter, °С refrigerator condensate collector filters total ВР concentration in exhaust gas, ng/m3
BP content, ng
Уровень концентрации БП в загрязнениях атмосферного воздуха в приземном слое в зоне выбросов этого источника составляет 4,8 ±1,0 нг/м3.
Проведено сравнение концентраций БП в загрязнениях атмосферного воздуха в зоне выброса (см. табл. 4) для изученных нами двух объектов.
Сравнение результатов с концентрациями БП в контрольном пункте (лесопарковая зона, удаленная от МСПХГ более чем на 2000 м) подтверждает наличие источника выброса.
Исследование проведено по той же схеме, что и для
мгпз.
Экологическое обследование объектов окружающей среды проводили в период бескомпрессорного режима работы станции и в период закачки газа. Результаты определения содержания БП в почве, растительности, снеговом покрове, атмосферном воздухе представлены в табл. 5. Точки отбора проб располагались на определенных участках промплощадки, «привязанных» к компрессорным цехам, а также на разном удалении от компрессорной станции.
Результаты исследования почвы показали, что наиболее высокий уровень БП был зафиксирован в центре территории компрессорной станции и у компрессорного цеха № 3 (118,5; 34,0 и 53,8 нг/г соответственно), затем концентрация канцерогена в почве снижалась по мере удаления от компрессорной станции (21,6; 14,8; 13,1 и 4,0 нг/г).
При однократном исследовании проб растительности отмечено наиболее высокое содержание БП также в центральной части компрессорной станции — 20 нг/г. В последующих 7 точках отбора проб растительности, расположенных на территории компрессорной станции и на расстоянии до 250 м от станции (промежуточные точки отмечали по 50 м), концентрация БП изменялась в пределах 0,9—8,3 нг/г, не превышающих фоновое содержание канцерогена в зеленой массе растений (10 нг на 1 г сухой массы).
Определение БП, проведенное в 9 пробах талого снега (см. табл. 5), отобранного в соответствии с мес-
We compared BP concentrations in the air of the discharge zones for the two objects studied (see table 4).
Comparison of these measurements with BP values in the control area (a park zone at more than 2,000 m from the MUGSS) confirmed the presence of the discharge source.
The study was performed according to the same procedure as at the MGPP.
Ecological study of environmental objects at the MUGSS was performed with compressors in an idle mode and during gas pumping. Soil, vegetation, snow cover, atmospheric air BP measurements are demonstrated in table 5. Sampling points were located in certain zones associated with compressor shops and at various distances from the compressor station.
Soil BP were the highest in the center of the compressor station territory and near compressor shop No.3 (118.5,
34.0 and 53.8 ng/g) and showed decrease as the distance from the compressor station was growing (21.6, 14.8,
13.1 and 4.0 ng/g).
Analysis of vegetable samples also detected the highest BP concentration in the central part of the compressor station (20 ng/g). In another 7 vegetation sampling points situated in the compressor station territory and at distances upto 250 m from the station (at 50 m steps) the BP concentrations varied within 0.9 to 8.3 ng/g which was not higher than the background carcinogen content in vegetation green mass (10 ng per g dry weight).
BP concentrations in 9 melting snow samples (see table 5) taken in the same places as the soil specimens had the same order of magnitude and varied within 20.0 to 96.0 ng/I failing to show any regularity in value distribution. Time of existence of the snow cover was about 22 weeks.
BP concentration in water samples taken from the Sholokhovka river was determined in April and August. Mean BP value in the first study (April) was 13.4 ±
3.1 ng/1 with minimum 8.8 ng/1 and maximum 14.4 ng/1. In August these values reduced to 2.6-4.0 ng per
1 surface water.
Таблица 5 Table 5
Содержание БП в почве, растительном и снеговом покрове (станция подземного хранения газа) BP content in soil, vegetation and snow cover (underground gas storage station)
Концентрация БП
№ пробы Характеристика точки отбора проб в почве, нг/г в снеговом покрове (талый снег), нг/л в растительности, нг/г
1 Середина площадки компрессорной станции (КС). Приблизительно равное расстояние (100 м) от всех трех компрессорных цехов (КЦ) Compressor station (CS) middle. Approximately equal distances (100 m) from all three compressor shops (CS) 118,5 37,6 20,0
2 КЦ № 3, между выхлопными трубами № 9 и № 10. Расстояние от стены цеха -15 м Compressor shop No.3 between exhaust stacks Nos. 9 and 10. Distance from the shop wall is 15 m 34,0 60,0 7,7
3 КЦ № 3, на расстоянии 15 м от стены цеха у выхлопной трубы № 14 CS No.3 at a distance 15 m from the shop wall near exhaust stack No. 14 53,8 27,0 0,9
4 За ограждением КС на расстоянии 50 м от забора КЦ № 2 и № 3 Behind the CS fence at a distance 50 m from fences of CS No.2 and 3 33,6 48,0 1,6
5 За ограждением КС, расстояние -100 м от забора At about 100 m behind the CS fence 21,6 23,0 7,8
6 За ограждением КС, расстояние -200 м от забора At about 200 m behind the CS fence 14,8 20,0 6,0
7 Березово-еловая роща, 100 м от забора. Между КЦ № 2 и № 3. Одна из контрольных точек Birch and fir grove at 100 m from the fence, between CS No. 2 and 3. A control point 13,1 44,6 8,3
8 -250 м от КЦ № 3, правый берег р. Шолоховки, на выходе с территории СПХГ About 250 m from CS No.3, right shore of the Sholokhovka river at the exit from the MUGSS 4,0 96,0 5,0
9 Старица p. Шолоховки / Old Sholokhovka river-bed - 36,0 -
Sample No. Sampling point characteristics soil, ng/g snow cover (melting snow), ng/l vegetation, ng/g
BP concentration
тами отбора образцов почвы, показывает, что порядок величин концентраций БП один и тот же с колебаниями от 20,0 до 96,0 нг/л и отсутствием какой-либо закономерности в распределении этих величин. Время существования снегового покрова приблизительно 22 нед.
Содержание БП в водных образцах, отобранных из р. Шолоховки, определяли в апреле и августе. Среднее значение БП при первом обследовании (апрель) составляло 13,4 ±3,1 нг/л с минимальным и максимальным показателями 8,8 и 14,4 нг/л. В августе эти показатели снизились до 2,6—4,0 нг в 1 л поверхностного слоя воды.
Рассмотрев основные данные, полученные на первом этапе экологического обследования сфер внешней среды МГПЗ и МСПХГ на содержание канцерогенного БП, можно заключить, что БП был обнаружен во всех исследованных образцах. Анализ результатов определения БП в почве в большинстве случаев показывает последовательное снижение концентрации канцерогена по мере удаления от изучаемого объекта. Как правило, наиболее высокие уровни БП в почве обнаруживали на промплощадках и территориях, граничащих с ними. Здесь значения БП составляли от 1 до 9 ПДК. Однако в 27 из 36 исследованных образцов почвы показатели БП были в пределах ПДК. Наиболее благополучное
Basic findings of the first stage of the MGPP and MUGSS environmental ecological study demonstrated that BP was found in all samples analyzed. Soil BP showed a successive reduction with increase in the distance from the object studied in most cases. The soil BP concentrations were as a rule the highest in the industrial sites and in adjacent territories (1 to 9 MPC). However, the BP concentrations were lower than the MPC in 27 of 36 soil samples studied. The situation was better in the MGPP area where MPC was exceeded in one sample only and no season, variations were observed. The MUGSS soil showed a tendency to BP decrease in the summer.
The supposition may be made that samples with high BP contents demonstrated sedimentary pollution, though there was no explanation how the entire airborne BP detected got into the soil. Artificial soil pollution might be considered, e. g. with lubricants, petroleum products, etc., because samples from industrial sites often had their natural profile destroyed due to absorption of industrial wastes.
BP concentrations were about two MPC (10 mcg/kg) in 50 vegetation samples. Most of these samples were taken in the beginning of winter in the MGPP industrial site. We failed to discover any regularity in the vegetation
положение было в почве в районе ГПЗ, где лишь в одном образце наблюдалось превышение ПДК и не отмечалась корреляция в сезонных изменениях. В почве МСПХГ наблюдалась тенденция к снижению БП в летнем сезоне.
Можно предположить, что образцы с высоким содержанием БП имеют седиментационный характер загрязнения, однако затруднительно объяснить, как весь обнаруженный БП попал в почву из воздуха. По-видимому, возможен вариант искусственного загрязнения почвы, например смазочными маслами, нефтепродуктами и др., с учетом того, что образцы, отобранные с про-мплощадок, часто представляли собой почвы с нарушенным естественным профилем вследствие поступления в них разнообразных промышленных отходов.
В 50 исследованных пробах растительности уровень БП примерно в два раза превышал принятый норматив
10 мкг/кг.
Основная доля превышения показателей пришлась на исследование в начале зимнего сезона на МГПЗ в зоне промплощадки. Какой-либо тенденции изменения концентраций БП в растительности, связанной с расположением точек отбора на исследуемых объектах, не просматривается.
Неизменно повышенные уровни БП в зоне промпло-щадок объектов и наиболее низкие в контрольных точках обнаруживали и в снеговых пробах, причем в исследованных образцах СПХГ это были данные одного порядка, а в районе ГПЗ контрольные и опытные образцы отличались по содержанию в 20—50 раз. Присутствие БП в снеговом покрове в отличие от почвы можно полностью объяснить влиянием процессов седиментации. БП в талом снеге не регламентируется, однако он может служить индикатором загрязнения окружающей среды.
Полученные концентрации БП в атмосфере предприятий относительно невысоки, соответствуя нескольким ПДК БП воздуха населенных мест (1 нг/м3).
Содержание БП в водных пробах из р. Шолоховки в период таяния снегов примерно в 3 раза превысило ПДК БП в воде пресноводных водоемов. Но данный водный источник не имеет ни питьевого, ни рыбохозяйственного назначения. Полученные данные характеризуют степень общего загрязнения водоисточника, которое должно систематически контролироваться для выяснения роли изучаемых факторов.
Анализ содержания БП в уходящих газах газомо-токомпрессоров в сравнительном аспекте показывает один и тот же порядок средних величин, хотя в выхлопах агрегата 10 ГКМ на МГПЗ концентрация БП была в 1,5 раза больше, чем такого же агрегата на МСПХГ (253 ± 18 и 161 ±40 нг/м3 соответственно; см. табл. 1 и 4). Полученные данные согласуются с материалами других исследований для продуктов сгорания данного типа агрегатов.
Повышенные концентрации БП в растениях в нашем случае вряд ли связаны с переходом из почвы, так как для такого процесса их количество должно составлять десятки и сотни мкг/кг. По-видимому, это яв-
BP concentration variations with respect to sampling point geography.
Increased BP concentrations in industrial sites and lower contents in control points were also detected in snow samples, the values being of the same order of magnitude in samples from the MUGSS while showing a 20- to 50-fold difference between the control and test samples at the MGPP. Unlike the soil the BP presence in the snow could be explained by sedimentation. There is no limitation in content of melting snow BP, though this parameter may be indicative of environmental pollution.
Air BP were not high, i. e. several MPC for BP in the air of residential areas (1 ng/m:>).
BP values in water samples from the river of Sholok-hovka were about 3-fold as high as MPC for fresh water reservoirs. However, the water reservoir studied was not intended for supply of drinking water or fishing. Our findings characterize general pollution of the water source which should be regularly checked to determine the role of the factors studied.
BP concentrations in exhaust gas from the gas compressors were of the same order of magnitude though the discharge from the 10 GKM units (MGPP) demonstrated a 1.5-fold greater pollutant content as compared to the MUGSS (253 ±18 and 161 ±40 ng/m3, respectively; see tables 1 and 4). Our findings correspond to the published data concerning combustion products from this type of equipment.
The increased vegetation BP could hardly be related to soil pollution, because in this case the content should have reached tens and hundreds of mcg/kg. The increase seems to be due to high background levels and sedimentation.
Water PAH also undergo transformation, i.e. alteration in physical and chemical properties, biological activity under the effect of natural and artificial factors.
The transformation is less marked for PAH in aerosol particles.
Our findings made a basis for evaluation of the ecological situation (as to BP) at 2 industrial plants of the RAO Gazprom.
These findings suggest the presence of certain background BP concentrations in all environmental objects studied.
Although there is a rather high level of pollution sedimentation in soil samples, the BP origin is still unclear. The point is that the soil has the properties of deposition, buffering and the ability of self-cleaning. Opposite to deposition, some PAH quantity undergoes destruction under the effect of soil microflora, changes as a result of physical and chemical processes, is accumulated and metabolized by higher plants.
Degree of the air pollution with BP was not high, but it is not clear whether the pollution was due to the effect of the plants under study or to diffusion of air pollutants from all plants located around this territory.
Diffusion of coke production discharge in residential area leads to a 20-40-fold (upto 100-fold in some cases)
ляется результатом фонового содержания и седиментации.
Канцерогенные ПАУ в водоемах также подвергаются трансформации, т. е. изменению физико-химических свойств и биологической активности под влиянием природных и искусственных факторов воздействия.
Видимо, меньшие изменения в атмосферном воздухе претерпевают ПАУ, находящиеся в составе аэрозольных частиц.
На основании проведенных исследований дана первичная оценка онкоэкологической ситуации (по БП для
2 производственных объектов РАО «Газпром»).
Практическое значение результатов позволяет говорить о фоновых уровнях БП во всех исследованных сферах окружающей среды изучаемых объектов.
Даже при довольно большом уровне седиментации загрязнения в некоторых образцах почвы вопрос о происхождении БП здесь остается открытым. Это связано с тем, что по отношению к органическим загрязняющим веществам почва обладает свойствами депонирования, буферностью и способностью к самоочищению. В противоположность процессам накопления, какое-то количество ПАУ подвергается разложению почвенной микрофлорой, видоизменяется в результате физико-хи-мических процессов, аккумулируется или метаболизи-руется высшими растениями.
Степень загрязнения атмосферного воздуха объектов БП небольшая, и пока нельзя с уверенностью ответить, является ли это следствием влияния объекта или оно сформировано диффузным загрязнением атмосферного воздуха всеми расположенными вокруг данной территории источниками.
Так, рассеивание выбросов коксохимического производства на жилой массив приводит к превышению ПДК в 20—40 раз (в отдельных случаях — до 100 ПДК). В зоне выбросов нефтеперерабатывающего производства концентрации ПАУ, в частности БП, в десятки раз превышают установленные ПДК в почве и воде, в отдельных случаях загрязнение водоемов достигает 100 ПДК [1, 3, 4]. Заметное влияние на загрязнение воздуха городской среды ПАУ (20 ПДК БП и более) оказывает также движение автотранспорта, в особенности на перекрестках автомагистралей, в местах торможения транспортных средств [1].
Сопоставление концентраций БП в выбросах нефтеперерабатывающих заводов и газоперерабатывающих агрегатов показывает, что при переработке нефти в отдельных процессах концентрация БП в выбросе достигает 100 000 нг/м3, еще более высокие концентрации определяются в выбросах коксовых батарей — 500 000 нг/м3 и выше — для неорганизованного выброса [4], однако сопоставление концентраций БП в отходящих газах отопительных систем, сжигающих коксовый газ (800 нг/м3), и газоперерабатывающих установок (до 270 нг/м3) показывает сравнимые, хотя и более низкие, в обоих случаях значения содержания ПАУ, в частности БП.
Результаты изучения образцов почвы показали превышение ПДК на промплощадках; источником такого загрязнения могут быть нефтепродукты, смазочные
increase over the MPC. PAH (particularly BP) concentration in the discharge zone of oil refining plants is ten times as high as the MPC for soil and water, in some cases the water pollution reaches 100 MPC [1, 3, 4]. Road transport especially near road crossings contributes greatly to city air pollution with PAH (20 MPC and more) [1].
Comparison of BP concentrations in discharge from
oil refining plants and gas processing units shows increase in BP concentrations upto 100,000 ng/m3 in some oil processing operations and upto 500,000 ng/m3 and more in occasional discharge from coke batteries [4]. While comparison of BP concentrations in discharge of heating systems operating on coke gas (800 ng/m3) and gas processing units (upto 270 ng/m3) demonstrates compatible, though lower, PAH (in particular BP) concentrations in both cases.
Soil samples from the industrial, sites had BP levels higher than the MPC, with oil products, lubricants and transport most likely accounting for the pollution. The soil BP often reduced to MPC and lower with increase in distance from the plant.
Maximal air BP concentrations were higher than the background (control) level (upio 16 MPC for residential areas).
BP concentration in water from a surface reservoir at the MUGSS was 1 to 3 MPC.
Comparison of the environment pollution findings at natural gas processing plants with previous data concerning pollution from metallurgy and coke industry [4] showed that natural gas processing was ecologically better.
Comparison of the new and previous findings concerning city air pollution with carcinogenic PAH as a result of heating system operation demonstrated higher levels of PAH in discharge gas after the use of solid fuel (coal) as compared with liquid fuel (central heating on oil products).
Our study showed that carcinogenic PAH pollution was the lowest after natural gas processing. However, BP concentrations in discharge from gas processing plants were compatible with those from intended discharge of electric power stations of coke production plants operating on coke gas. BP concentrations near gas processing plants were several times higher than in adjacent control areas, i.e. gas processing plants should be considered and monitored as a pollution source.
Conclusion. Our study has confirmed that natural gas is a least polluting organic fuel as compared with solid, liquid and other gaseous, e.g. coke gas, fuels. If possible, natural gas should be substituted for other organic fuels. However, industrial plants operating on natural gas also are sources of discharge of carcinogenic PAH, in particular BP. Since gas industrial plants are situated within residential areas in cities or near agricultural firms environmental pollution with carcinogenic PAH should be considered and controlled in accordance with existing sanitary standards for BP concentration. This parameter should be included in the system of maximal permissible substances for every industrial enterprise.
масла и транспорт. По мере удаления от предприятия уровни БП в почве часто снижаются до ПДК и ниже.
Максимальные разовые концентрации БП в атмосферном воздухе предприятий выше фонового (контрольного) уровня (до 16 ПДК для воздуха населенных мест).
В воде поверхностного водоема на территории СПХГ уровни БП составляют 1—3 ПДК.
Сопоставление полученных данных о загрязнении объектов окружающей среды в.зоне расположения предприятий по переработке природного газа с результатами ранее проведенного исследования относительно предприятий металлургической и коксохимической промышленности [4] показало, что переработка природного газа — более экологически чистый процесс.
Сравнение результатов проведенных ранее исследований [1, 3] показало, что загрязнение воздуха городской среды канцерогенными ПАУ в отходящих газах отопительных систем значительно выше при применении твердых видов топлива (уголь), чем при использовании жидкого топлива (нефтепродукты при центральном отоплении).
Результаты исследования показали, что наименьшую степень загрязнения канцерогенными ПАУ дает переработка природного газа. Однако, как мы видели, концентрации БП в выбросах газоперерабатывающих установок сравнимы по концентрациям БП с организованными выбросами ТЭС коксохимического завода, работающей на коксовом газе, а в зоне расположения газоперерабатывающего производства концентрации БП в несколько раз выше, чем в контрольных прилегающих районах, т.е. газопереработку следует рассматривать и контролировать как источник загрязнения.
© Т. М. Явишева, Е. Г. Хлынина, 1997 УДК 618.19-006.6-091
Т. М. Явишева, Е. Г. Хлынина
СРАВНИТЕЛЬНАЯ МОРФОМЕТРИЯ ТКАНИ ФИБРОАДЕНОМЫ, РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С НОРМАЛЬНЫМ ЭПИТЕЛИЕМ
Отдел молекулярно-биологических и раОиототоппых методов исследования
Известны различные механизмы регуляции процессов пролиферации и дифференцировки на популяционном уровне: нейрогормональные, механизмы поддержания общей массы клеток на постоянном уровне с помощью кейлонов, регуляция пролиферации клеток по принципу отрицательной обратной связи и др. Однако эти механизмы не в полной мере объясняют процессы неракового и ракового формообразования в тканях. Во многом это связано со сложностью восстановления динамических процессов по статическим картинам мор-фоструктур. Такая возможность появляется при структурном и количественном анализе популяции клеток в различные периоды их жизнедеятельности, что ведет к более глубокому проникновению в связи между изучаемыми процессами [1].
Заключение. Проведенное исследование подтвердило, что природный газ является одним из наиболее экологически чистых видов органического топлива (в сравнении с твердым, жидким и газообразным, таким как коксовый газ). Там, где это возможно, целесообразна замена на природный газ других видов органического топлива как твердого, так и жидкого. Однако установки, работающие на природном газе, также являются источником выбросов канцерогенных ПАУ, в частности БП. Учитывая, что предприятия газовой промышленности находятся либо в черте города среди жилых массивов, либо в области, где все более развивается фермерское и приусадебное хозяйство, следует учитывать возможность загрязнения среды канцерогенными углеводородами и контролировать их выброс в соответствии с действующими санитарными нормами для БП в объектах окружающей среды. Этот показатель должен быть включен в систему ПДВ для каждого из предприятий промышленности.
ЛИТЕРА ТУРА / REFERENCES
1. Косой Г. X., Хесиии А. Я. // Вести. ОНЦ РАМН.— 1994.— Приложение. Вып. 2.— С. 23—26.
2. Перечень веществ, продуктов, производственных процессов и бытовых факторов, канцерогенных для человека. Минздрав СССР (№ 6054—91 от 19.11).— М., 1991.
3. Сифаев Р. Д., Смирнов Г. А. II Научно-инф.бюл. «Проблемы окружающей среды и природных ресурсов». — М., 1986.— № 7. — С. 52—59.
4. Хесина А. Я., Смирнов Г. А., Чиковани Г. Р. и др.//Там же.— М., 1987. —№ 12.—С. 52—68.
Поступила 09.02.96 / Submitted 09.02.96
T. M. Yavisheva, E. G. Khlynina
COMPARATIVE MORPHOMETRY OF BREAST FIBROUS ADENOMA, BREAST CANCER AND NORMAL EPITHELIUM
Department for Molecular-Biological and Radioisotope Investigations
There are various populational regulatory mechanisms of proliferation and differentiation such as neurohormonal regulation, mechanisms of total cell mass maintenance, negative feedback regulation of cell proliferation and others. However, these mechanisms fail to explain in full processes of cancer and non-cancer tissular development, mainly because it is difficult to restore dynamic processes basing on static morphological structures. Structural and quantitative analysis of a cell population at different stages of life gives a good opportunity to study comprehensively relations between the processes in question [1].
The purpose of this investigation was to study other potential mechanisms responsible for proliferation and differentiation regulation in cancer and non-cancer development using methods of quantitative analysis.
