Анализ индивидуальных неканцерогенных рисков здоровью, связанных с загрязнением атмосферного воздуха города Красноярска

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ индивидуальных неканцерогенных рисков здоровью, связанных с загрязнением атмосферного воздуха города Красноярска

И.М. Попельницкая, В.С. Михайлова, Е.Б. Бухарова, А.Р.Семенова, Сибирский федеральный университет; Н.Г. Шилина, Красноярский государственный медицинский университет имени проф. В.Ф. Войно-Ясенецого; Е.В. Попельницкий, Сибирский юридический институт МВД Российской Федерации

Цель исследования. Проанализировать индивидуальные неканцерогенные риски здоровью от загрязнения атмосферного воздуха в разных районах города.

Материал и методы. Для расчетов значений индивидуальных неканцерогенных рисков использовались данные краевой наблюдательной сети, расположенной в Солнечном, Северном, Черемушках, Березовке и Ветлужанке. Расчеты проводились по стандартной методике. Учитывался один способ поступления в организм загрязняющих веществ.

Результаты. Выявлена пространственно-временная зависимость развития неканцерогенных эффектов при ингаляционном пути поступления загрязняющих веществ в организм человека. Уровень загрязнения атмосферного воздуха в районах всех постов наблюдения увеличивается в зимнее время и уменьшается в летний период. Наиболее высокие значения коэффициентов опасности для всех районов выявлены для диоксида азота. Самый высокий уровень опасности по моно загрязнителю НОШ >1 выявлен на посту «Красноярск-Ветлужанка». Для двух постов «Красноярск-Ветлужанка» и «Красноярск-Черемушки» величина индекса опасности при поступлении нескольких веществ Н1>1, что свидетельствует о существовании опасности развития неканцерогенных эффектов.

Заключение. Проведенное исследование позволило выявить пространственно временную динамику изменения рисков здоровью населения от загрязнения приземных слоев атмосферного воздуха.

Ключевые слова: загрязнение воздуха, качество воздуха, индекс опасности, неканцерогенный риск, референтная доза.

Analysis of individual non-carcinogenic health risks associated with air pollution in Krasnoyarsk City

I.M. Popelnitskaya, V.S. Mikhailova, A.R. Semenova, E.B. Bukharova, 'Siberian Federal University; N.G. Shilina, Professor V.F Voyno-Yasenetsky Krasnoyarsk state medical universit; E.V. Popelnitskii, 'Siberian Law Institute at the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation

The aim of the research is to analyze individual non-carcinogenic health risks associated with air pollution in different parts of the city.

Material and Methods. The data of territory observation network located in such districts as: Solnechniy, Severniy, Cheryomushki, Berezovka and Vetluzhanka were used for calculation of individual non-carcinogenic risks. Calculations were done by means of standard methods. One way of contaminants intake was taken into consideration.

Results. Space-time dependence of non-carcinogenic effects development while inhalation of contaminants is detected. The level of air pollution in the area of monitoring stations increases in winter time and decrease in summer time. The highest values of hazard ratios in all areas was detected for nitrogen dioxide. The highest danger level of mono pollutant HQNO> 1 was noted in “Krasnoyarsk-Vetluzhanka” post. For two posts - “Krasnoyarsk-Vetluzhanka” and “Krasnoyarsk-Cheryomushki” hazard index value while intake of several substances HI> 1 indicates the existence of developing non-carcinogenic effects risk. Conclusion. The conducted study allowed to reveal space-time dynamics of risk change for human health due to the pollution of atmosphere surface layers.

Key words: air pollution, air quality, hazard index, non-carcinogenic risk, reference dose.

Введение

Атмосфера является одной из основных сред с которой человек непосредственно контактирует и уровень ее загрязнения, как правило, приводит к различным негативным последствиям, одним из которых является нарушение здоровья людей. Красноярск - крупный промышленный город, атмосферный воздух которого испытывает сильную антропогенную нагрузку, в связи с чем его уровень загрязнения на протяжении последнего десятилетия определяется как очень высокий [1]. При этом следует отметить, что различные территории города испытывают неравномерную нагрузку [2], это обусловлено расположением предприятий, в частности, металлургических [3], а также транспортными развязками. Постоянно увеличивающаяся интенсивность движения автотранспорта, особенно в последние годы пагубно влияет на уровень загрязнения атмосферного воздуха города [4, 5]. В связи с чем возникает необходимость количественной оценки факторов риска здоровью населения, связанных с поступлением в организм человека ингаляционным путем различных химических веществ, не в целом по городу, а по различным его районам.

Рисунок 1. Карта краевой наблюдательной сети.

Для каждого района расположения станции выявляли основные загрязняющие вещества и определяли качество атмосферного воздуха в течение года. Для определения качества атмосферного воздуха использовали стандартные показатели: ИЗА₅ - комплексный индекс загрязнения атмосферы по 5 приоритетным для города загрязняющим веществам, СИ - стандартный индекс - наибольшая концентрация примеси, деленная на ПДК, и НП - наибольшая повторяемость превышения ПДК

Оценка рисков проводилась по стандартной методике «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду». Для характеристики не канцерогенного риска используются безопасные уровни воздействия [8], т. е. индексы и коэффициенты опасности, а также показатели зависимости «доза-ответ», которые получают при проведении эпидемиологических исследований. Индекс опасности (НО) при воздействии отдельных веществ вычислялся по следующей формуле [9]:

Статистическую обработку результатов проводили с использованием статистического пакета анализа «Статистика Version 10»

Результаты и обсуждение

Оценка качества атмосферного воздуха показала его различие для разных районов и на протяжении изменения сезонного периода. Так, для показателя ИЗА₅, рассчитанного для всех постов наблюдения, характерно его повышение в зимние и осенние месяцы, снижение индекса весной, и минимум летом. Наиболее высокий уровень загрязнения на протяжении всего периода исследований наблюдается в районе поста «Красноярск-Черемушки», наименьший «Красноярск-Березовка». Таким образом, качество атмосферного воздуха изменяется в зависимости от времени года. Уровень загрязнения атмосферного воздуха для всех районов города наиболее высокий в зимнее время.

Неканцерогенные вещества охватывают большое разнообразие нарушений состояния здоровья человека, которые рассматриваются как различные формы проявлений токсических эффектов, регистрируемых на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях [5, 6]. На всех постах краевой наблюдательной сети за исследуемый период фиксировались следующие загрязняющие вещества неканцерогенного воздействия: оксид азота, диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, взвешенные частицы (до 2,5 мкм), характерные для большинства промышленных урбанизированных территорий [3, 11, 12], а также аммиак и сероводород, которые не были зафиксированы только на посту «Красноярск-Березовка».

Взвешенные частицы (до 2,5 мкм) при попадании в организм человека приводят к нарушению системы дыхания и кровообращения, вызывают хронические заболевания органов дыхания [1, 3, 7, 8]. Источники взвешенных частиц - объекты электроэнергетики, цементный завод, автотранспорт [9].

Характерным для всех четырех районов является повышенное значение коэффициента опасности HQ для CO в январе-феврале 2017 года, постепенное снижение к маю 2017 года и некоторый баланс в летний период. В осенний период риск по оксиду углерода повышается в микрорайонах Северном, Солнечном и Черемушках. В ПГТ Березовка наблюдается снижение уровня риска с ноября 2017 г. и не превышает отметки 0,003 (рис. 2).

Рисунок 3. Уровень неканцерогенного риска для NO с января 2017 по март 2018 гг.

Рисунок 4. Уровень неканцерогенного риска по NO2 с января 2017 по март 2018 гг.

В Черемушках неканцерогенный риск по N02 (рис. 4) достигает максимума в зимний период 2017 года и зимний период 2018 года. Микрорайон Солнечный выделяется на фоне остальных самым низким уровнем риска развития заболеваний по данному химическому загрязнителю.

В ПГТ Березовка отмечается незначительная динамика понижения риска в период с января по июнь 2017 года.

С июля наблюдается повышение, которое продолжается до ноября, и после снижения риска до нуля в декабре, с января вновь наблюдается увеличение риска. В микрорайоне Северном показатели риска возрастают в зимние и осенние периоды наблюдений (рис. 4). Анализ рассчитанных коэффициентов опасности для различных загрязняющих веществ выявил сезонную и территориальную тенденцию их изменения.

Для стационарного поста «Красноярск-Ветлужанка» невозможно было проследить сезонную динамику изменения коэффициентов опасности по отдельным веществам, так как пост был введен в эксплуатацию значительно позже. В связи с этим были проведены расчеты значений рисков воздействия отдельных веществ по их среднегодовым концентрациям для всех постов наблюдения (рис. 5). Наибольший неканцерогенный риск здоровью от загрязнения оксидом азота наблюдается в Ветлужанке, для всех остальных веществ значения ЫО меньше 1, что можно считать приемлемым риском от воздействия отдельных веществ. Для всех остальных исследованных районов, можно отметить, более высокий уровень загрязнения диоксидом азота, что также отмечалось и для других городских территорий [13]. По-видимому, данный результат можно объяснить увеличивающимися объемами выбросов от автотранспорта[1].

Заключение

Для всех, изученных районов расположения постов, можно отметить высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха. Улучшение качества воздуха наблюдается в период с апреля по июль на всех постах.

Неканцерогенный риск имеет ярко выраженную динамику для определенных веществ и различается по сезонам. В большинстве районов максимальный уровень неканцерогенного риска отмечается в зимние и осенние периоды. Величина неканцерогенного риска рассчитанного для таких химических веществ, СО, NО, МО2 достоверно отличается для всех постов. Для уровней опасности, рассчитанных для 802 и ВВ значимых отличий нет, что по видимому, можно объяснить прерывностью в их определении на таких постах как «Красноярск-Черемушки» и «Красноярск-Березовка».

Наиболее высокий суммарный неканцерогенный риск здоровью при ингаляционном поступлении загрязняющих веществ получен для данных с постов наблюдения «Красноярск-Ветлужанка» и «Красноярск-Черемушки» Различия достоверны для рассчитанных индексов опасности для постов наблюдения (Б = 3,75 Б^ = 2,74 р = 0,01).

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности в рамках научного проекта № 17-12-24013 «Метод ологические подходы к типологизации современных процессов урбанизации территорий ресурсных регионов Сибири и моделирование влияния уровня ключевых факторов урбанизации на инновационно-технологическое, экономическое и социо-культурное развитие региона (на примере Красноярского края)».

Литература

1. Бухарова Е.Б., Самусенко С.А., Зимнякова Т.С., редакторы. Экономика Красноярского края: система региональной экономической безопасности в условиях кризиса. Красноярск: СФУ; 2016. 226 с.

2. Авдеева Е.В., Вагнер Е.А., Извеков А.А. Динамика формирования урбанизированной среды. Системы. Методы. Технологии. 2012; (2): 130-138.

3. Голиков Р.А., Суржиков Д.В., Кислицина В.В., Штайгер В.А. Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье населения (Обзор литературы). Научное обозрение. Медицинские науки. 2017;(5): 20-31.

4. Popelnitskaya I.M., Semenova A.R., Bukharova Y.В., Popelnitskii Y.V., Popov A.O. The impact of vehicle emissions on sustainability of balsam poplar (Populus balsamifera) in the urban environment of Krasnoyarsk. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2018; (18): 973-980.

5. Semenova A.R., Popelnitskaya I.M., Buharova Y.B. Urbanized territories of Krasnoyarsk krai, 4th International Multidisciplinary Scientific Conference on Social Sciences and Arts SGEM 2017; 5(2): 317-324.

6. Гребенюк А.Н., Бояринцев В.В., Луцик М.А., Кушнир Л.А. Современные подходы к оценке риска здоровью при воздействии химических веществ загрязняющих окружающую среду. Медицина экстремальных ситуаций. 2009; (6): 22-26.

7. Данилов Д.Е. Методика оценки экологического риска территорий техногенного загрязнения атмосферного воздуха. Известия высших учебных заведений. 2001;(5):163-169.

8. Тасейко О.В., Михайлюта С.В., Леженин А.А. Обоснование нормативов качества атмосферного воздуха в городе. Экология и промышленность России. 2013; (4):56-61.

9. Авдеева А.П., Суржиков Д.В., Голиков Р.А., Кислицына В.В. Оценка риска для здоровья населения от загрязнения воздуха выбросами предприятия пищевой промышленности. Медицина. 2017; 2(4) 3-4.

10. Боев В.Н., Боев М.В., Тулина Л.М., Неплохов А.А. Детерминированные экологические факторы риска для здоровья населения моногородов. Анализ рисков здоровью. 2013; (2): 39-41.

11. Хлебопрос Р.Г., Тасейко О.В., Иванова Ю.Д., Михайлюта С.В. Красноярск. Экологические очерки. Красноярск: СФУ; 2012. 136 с.

12. Янкович Е.П., Осипова Н.А., Язиков Е.Г., Таловская А.В. Оценка индивидуального канцерогенного риска для здоровья населения г. Томска по данным геохимического состава пылеаэрозольных выпадений. Известия вузов. Геология и разведка. 2011;(5):67-74.

13. Захаренков ВВ, Голиков РА, Суржиков ДВ, Олещенко АН, Кислицина ВВ, Корсакова ТГ. Оценка риска для здоровья населения, связанного с выбросами крупных предприятий. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016; (7): 801-804.

Размещено на Allbest.ru