СЖИГАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ N-НИТРОЗАМИНАМИ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Гигиена атмосферного воздуха

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1991 УДК 614.72:6в2.612.613|-07

П. П. Дикун, В. А. Я мшаное, К. В. Шевелев, В. Ю. Безруких

СЖИГАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ

СРЕДЫ 1М-НИТРОЗАМИ НАМИ

НИИ онкологии им. проф. Н. Н. Петрова Минздрава СССР, Ленинград

В настоящей статье мы рассматриваем данные, полученные нами в процессе опробования сорб-ционного пульсационного прибора (а. с. 1479849.— Бюлл. № 18 от 15.05.89), предназначенного для отбора проб канцерогенных агентов из газовоздушной среды. Прибор эффективно улавливает органические вещества, находящиеся в анализируемой среде в молекулярно-дисперсной фазе, что создает благоприятные условия для анализа продуктов сгорания топлива без их специального глубокого охлаждения. В исследовании отрабатывали условия и режимы отбора проб для последующего определения в них канцерогенов двух химических классов — бенз(а) пирена (БП) и летучих нитрозаминов (НА). Оказалось, что задача улавливания НА (наряду с БП) повышает требования к качеству окиси алюминия, используемой в приборе как сорбент, по сравнению с определением только БП. Цель и задачи работы определили и относительное разнообразие использованных видов топлива и установок, в которых оно сжигалось.

Хотя работа была преимущественно методической, полученные данные о содержании НА в продуктах сгорания и контрольных пробах воздуха рабочей зоны (т. е. непосредственно поступающего в зону горения), на наш взгляд, имеют самостоятельное научно-практическое онко-гигиеническое и экологическое значение и заслуживают специального рассмотрения в отдельной статье. Эти данные мы приводим в таблице. Несмотря на то что применяемые нами метод анализа и аппаратура (газохроматографическая установка с хемилюминесцентным детектором ТЕА-502) позволяли определять все летучие НА, нам удавалось обнаруживать, как правило, только Ы-нитрозодиметиламин (НДМА) и лишь иногда 1М-нитрозодиэтиламин (НДЭА) в большинстве случаев в следовых или близких к ним количествах. В соответствии с этим в таблицу включены только эти соединения.

Во всех пробах продуктов сгорания топлива был обнаружен НДМА, но это соединение найдено и во всех контрольных пробах воздуха, поступающего в топку. Следовательно, происхождение НА, обнаруживаемого в продуктах сгорания, можно определить лишь на основании

достоверной разности концентраций этих агентов в продуктах сгорания и в воздухе, поступающем в топку.

Только при достоверном превышении содержания канцерогена в дымовых газах по сравнению с контрольным воздухом можно утверждать, что в процессе горения появляются дополнительные количества этого агента. Достоверность разницы концентраций канцерогена нам удалось вычислить в 9 случаях. Из них только в 2 случаях р>0,05. В остальных 7 статистически обработанных опытах достоверность разницы концентраций НДМА в продуктах сгорания топлива и поступающем в топку воздухе превышала 95 %. В обеих сериях опытов по сжиганию природного газа (в разных установках) достоверность была очень высокой — более 99 и 99,9%. По-видимому, мы имеем право на вывод о том, что сгорание природного газа ведет к образованию канцерогенных НА, по крайней мере НДМА, и, следовательно, этот процесс обусловливает поступление указанных агентов в атмосферу. Тем самым наши данные подтверждают сообщение, опубликованное ранее Н. Я- Янышевой и соавт. [1]. Статистически обработаны данные анализа 6 проб продуктов сгорания природного газа и 4 контрольных проб воздуха. В процессе методических исследований на стенде мы отобрали и исследовали 17 проб продуктов сгорания природного газа. Результаты этих анализов не включены в таблицу, поскольку не брали контрольных проб воздуха. В этих образцах всегда обнаруживали НДМА в количествах, соответствующих приведенным в таблице. Эти данные можно рассматривать как дополнительное подтверждение постоянного присутствия НДМА в продуктах сгорания природного газа.

Другой вид топлива, по которому можно сделать достаточно определенный вывод,— бурый уголь. Он был использован в 6 опытах на 2 ТЭЦ. Результаты 4 опытов удалось подвергнуть статистической обработке. Лишь в 1 из этих случаев достоверность разности оказалась между 90 и 95 %, в остальных случаях она превышала 95 и даже 99,9 %. Следует учесть, что пробы отбирали после прохождения газов через электрофильтры. Это, естественно, еще больше повыша-

Содержание НА в продуктах сгорания разных видов топлива и воздухе рабочей зоны

Время отбора проб Место.отбора Анализируемая среда Вид топлива Число проб Содержание НА, М±т, мкг/м® Степень достоверности

НДМА НДЭА

Апрель 1988 г.

Май 1988 г.

Июнь 1988 г.

Июль 1988 г.

Август 1988 г.

Ноябрь 1988 г. Март 1989 г.

Март 1989 г.

Июнь 1989 г.

Июнь 1989 г. Июнь 1989 г.

Июнь 1989 г.

Котельная НИИ онкологии, пос. Песочная (Ленинград) Огневой стенд, Ленинград

Котельная завода «Позитив», Ленинград

Рыбокоптильный цех, Астрахань

Ленинград

Котельная ПТВМ-50, Ленинград ТЭС-2, котельная № 7, Братск

ТЭЦ-6, Братск

ТЭС-2, Братск

ТЭС-3, Братск ТЭЦ-6, Братск

ТЭЦ-9, Ангарск

Продукты сгорания Воздух рабочей зоны

Продукты сгорания

Воздух рабочей зоны Продукты сгорания Воздух рабочей зоны

Дым на выходе из коптильной камеры Воздух

Выхлопные газы автомобиля

Атмосферный воздух Продукты сгорания Воздух рабочей зоны Продукты сгорания; отбор за скруббером

То же

Атмосферный воздух на высоте 20 м Продукты сгорания То же, а= 1,45 То же, а— 1,35 То же, а=1,25 Воздух рабочей зоны Продукты сгорания

Воздух рабочей зоны Продукты сгорания Воздух рабочей зоны Продукты сгорания

Воздух рабочей зоны Атмосферный воздух на высоте 15 м Продукты сгорания Воздух рабочей зоны Атмосферный воздух на территорик

Мазут 4 3,1 ±1.0 —

1 1,6 —

Природный 4 25,4±2,4 — 0,001 <р<0,01

газ

2 8,3±1,3 —

Мазул" 5 32,9± 14,5 — 0,1<р<0,2

3 8,9±4,3 —

Дрова 2 34.4±10,8 —

1 11,2 —

Бензин 1 22,6 —

1 6,5 _

Природный 2 13,3±1,4 — р<0,001

газ 2 0,17±0,02 —

Мазут, 1 1,72 Следы

1 т/ч; отхо-

ды древеси-

ны, 10 т/ч

Отходы дре- 1 5,71 »

весины,

12 т/ч

2 0,13 0,13

Бурый 3 1,2±0,2 Следы 0,02<р<0,05

уголь 3 1,64±0,05 — р<0,001

3 0,85±0,05 — 0,001<р<0,01

3 0,52±0,04 — 0,05<р<0,1

3 0,40±0,04 0,13

Мазут со 4 0,58±0,13 0,07 0,01<р<0,02

щелоком

2 0,13±0,03 0,12

То же 4 0,62±0,16 Следы 0,01</?<0,02

2 0,10±0,03 »

Бурый 4 0,46±0,14 0,24±0,03

уголь

1 0,31 ±0,12 0,22

1 0,08 Следы

То же 2 0,27±0,03 _

3 <0,14 Следы

3 <0,08 »

Примечание. Прочерк означает, что вещество в пробе не обнаружено.

ет достоверность вывода о существенной разности рассматриваемых концентраций. Мы полагаем, что можно сделать вполне определенный вывод об образовании канцерогенных НА при сгорании бурого угля.

Мазут мы исследовали в 5 опытах. В 2 опытах при сжигании мазута со щелоком статистическая обработка данных показала зысокую достоверность разницы концентраций (98—99 %). В 2 опытах, выполненных в Ленинграде, не получено достоверного доказательства повышения концентрации НДМА в продуктах сгорания по сравнению с контрольными пробами из окружающей среды. Не дал таких доказательств и 5-й опыт, в котором мазут сжигали

с древесными отходами, хотя в этом случае концентрация НДМА в продуктах сгорания превышала его содержание в атмосферном воздухе в десятки раз. Несмотря на формальную неубедительность результатов статистической обработки данных по этому виду топлива, можно считать, что при сгорании мазута канцерогенные НА также выделяются в атмосферный воздух, поскольку концентрации НДМА в контроле были во всех случаях по крайней мере в 2—3 раза меньше, чем в опыте. Не вызывает сомнения, что при большем числе параллельных проб статистическая обработка данных могла бы доказать высокую достоверность разности концентраций канцерогена в продуктах сгорания топлива и в окружаю-

щем воздухе. Этот вывод относится ко всем видам топлива, данные по которым приведены в таблице, включая древесину и даже бензин, сгорающий в бензиновом двигателе.

Не может не вызывать тревоги и желания глубже разобраться в проблеме то, что при сжигании 1 м3 природного газа образуется и выбрасывается в атмосферу в отдельные периоды до 130—170 мкг НДМА. К этому выводу позволяет прийти пересчет данных таблиц. В опытах, проведенных на ТЭЦ-6 в марте 1989 г., изменение коэффициента избытка воздуха (а) с 1,25 до 1,45 повысило концентрацию НДМА а дымовых газах более чем в 3 раза. Это означает, что выход НА зависит от режима горения, а вероятно, и от конструктивных особенностей и других факторов. Следовательно, изучение этих вопросов позволит разработать профилактику поступления НА в окружающую среду из этого

источника. Немалый интерес представляют относительно высокие концентрации НДМА в воздухе рабочей зоны по сравнению с его содержанием в продуктах сгорания. Однозначного объяснения этого мы пока не имеем.

Эти и другие вопросы, возникающие в связи с представленными нами данными, должны рассматриваться в специальных исследованиях.

Литература

1. Янышева Н. Я-, Черниченко И. А., Литвиненко О. Н., Соверткова Л. С. // Канцерогенные N-ннтрозосоединения и их предшественники — образование и определение в окружающей среде.— Таллинн, 1987.— С. 43—45.

Поступила 09.02.90

Summary. During the testing of new sorption impuls gas-analyser the nitrosamines content in burning products of organic fuels (natural gas, coal and so on) was noted.

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 614.78

Ш. С. Хикматуллаева, Е. И. Гиршевич, А. Б. Хамрабаев

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОХРАНЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В ИНДУСТРИАЛЬНОМ

ГОРОДЕ

Ташкентский медицинский институт; Институт ботаники АН Узбекской ССР. Ташкент

Важнейшее значение для охраны окружающей среды имеет снижение загрязнения атмосферного воздуха и предотвращение его неблагоприятного воздействия на состояние здоровья населения.

Увеличение числа автомобилей и интенсивности транспортного движения, расширение улично-до-рожной сети обусловливают постоянное загрязнение атмосферного воздуха на все больших площадях городских территорий.

Для сохранения чистоты атмосферного воздуха на примагистральных территориях жилой застройки в Ташкенте осуществляются градостроительные, административно-организационные, технические мероприятия. Однако в практике градостроительства нерационально используются планировочные приемы для рассеивания и разбавления выхлопных газов автомобилей, не соблюдаются санитарно-защитные зоны, снижаются площади зеленых насаждений.

С гигиенической точки зрения представляет интерес изучение пылегазозащитных свойств архи-тектурно-планировочных решений примагистраль-ной территории жилой застройки, а также влияния различных зеленых насаждений на микроклимат и уровни загрязнения атмосферного воздуха на примагистральной территории и внутри-дымовых участках.

С этой целью исследовали воздух примагистральных территорий в различных районах Ташкента при различных вариантах планировочных

решений жилой зоны относительно магистралей с разной поточностью движения машин.

Атмосферный воздух примагистральных территорий загрязняется выбросами автотранспорта, в состав которых входят сернистый ангидрид, диоксид азота, пыль, оксид углерода. Концентрации указанных загрязнителей в городах превышают гигиенические нормативы более чем в 2—4 раза [1—3].

Воздух примагистральных, внутриквартальных территорий города исследовали на содержание сернистого ангидрида, оксида углерода, пыли, оксидов азота на 8 Магистралях с различным поперечным профилем, планировкой, зонированием и озеленением, а также интенсивностью движения автотранспорта.

Пробы воздуха брали одновременно в 3—5 точках каждого объекта с 10 до 18 ч, причем регистрировали метеорологические условия и интенсивность движения транспорта. На границе магистралей была расположена 1-я точка, под деревом — 2-я точка, за деревом — 3-я точка, у первого здания — 4-я точка и на внутридомовой территории — 5-я точка.

Максимальное загрязнение воздуха отмечалось у магистрали (2—9 ПДК) с интенсивным движением грузового и легкового транспорта, причем с удалением от магистралей концентрация загрязнений снижается. Загрязнение меньше на 30—40 % под деревом и на внутриквартальной