Загрязнение окружающей среды фтористыми соединениями алюминиевого производства и их влияние на морфогенез костей (10.08.2009)

Автор: Шалина Тамара Исмаиловна

Экспериментальная модель фтористой интоксикации выполнена в Ангарском филиале учреждения Российской академии медицинских наук Восточно-Сибирского научного центра экологии человека Сибирского отделения Российской академии медицинских наук – НИИ медицины труда и экологии человека. Институт соответствует установленным требованиям по разработке санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных документов и имеет Сертификат аккредитации Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия №СА 13.98 от 31.03.2005г. и Аттестат аккредитации испытательной лаборатории №ГОЗН. КГ. ЦОА.149, зарегистрированный в Государственном реестре №РООСС. КГ 0001.510164 от 27.06.2007г. Свидетельство об участии в Федеральной системе внешней оценки качества клинических лабораторных исследований – 2005г. №00038-01/05.

Экспериментальная модель создавалась в зимнее время у 16 белых беспородных крыс-самок массой 150 – 180 г методом пассивного выпаивания раствора фторида натрия (5 мг/л) в питьевой воде на протяжении 3 месяцев. Контрольную группу составили 16 крыс-самок, получавших воду без фторида натрия. Животных содержали в стандартных условиях вивария на полноценной сбалансированной диете в соответствии с правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных целей (Страсбург,1986) и требованиями «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приложение к Приказу МЗ СССР от 12.08.1977. №755). Развитие хронической фтористой интоксикации у животных подопытной группы контролировалось по экскреции фтора с мочой, которая в начале эксперимента составила 0,96±0,08 мг/л, а через 2 месяца 2,6±0,29 мг/л (в контрольной группе 1,1±0,08 мг/л; p<0,05). Через два месяца к крысам-самкам обеих групп подсаживали самцов. Животных (потомство) выводили из эксперимента с помощью эфирной эвтаназии. Экспериментальный материал (кости кисти и бедренные кости) полученный от 17 новорожденных крысят (1 сутки) и 45 крысят-подростков (1,5 месяца), родившихся от 32 крыс-самок с фтористой интоксикацией и интактных животных исследовался морфологическими методами.

Статистические методы. Статистическая обработка результатов исследования проведена согласно общепринятым методикам (с использованием программного продукта Statistica 6.0.), включала: проверку вариационных рядов на нормальность, расчет средних показателей (арифметической средней, среднего квадратичного отклонения, ошибки среднего показателя). Сравнение средних значений двух нормальных выборок осуществлялся с помощью критерия Стьюдента, экстенсивные показатели сравнивали по критерию хи-квадрат. Применялись методы линейного корреляционно-регрессивного анализа. Данные считались статистически значимыми при p<0,05 и коэффициенте корреляции r > 0,5.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика источников фтористого загрязнения

ОАО «ИркАЗ-СУАЛ» является первым крупным предприятием алюминиевой промышленности в Восточной Сибири - вступил в действие в 1962 году. ОАО «ИркАЗ-СУАЛ», расположен в промышленной зоне г. Шелехова на юго-восточной окраине, СЗЗ для предприятия составляет 1700 м. Иркутский алюминиевый завод специализируется на выпуске алюминия-сырца. Основными производственными подразделениями являются: электролизный цех, отделение производства фторсолей и цех анодной массы.

Процесс электролиза алюминия сопровождается выделением загрязняющих веществ: фтористого водорода, фторидов, пыли, диоксида серы, оксида углерода, смолистых веществ и бенз(а)пирена. Основная часть загрязняющих веществ поступает на газоочистку, другая часть поступает в воздушную среду корпуса, а затем вместе с воздухом общеобменной вентиляции через аэрационный фонарь выбрасывается в атмосферу. Климатический потенциал самоочищения атмосферы низкий. Характерной особенностью климата является инверсионное распределение температуры в нижнем слое атмосферы, особенно в зимний период. По данным ФГУЗ ЦГ и Э по Иркутской области в целом количество примесей выбрасываемых в атмосферный воздух в 2000-е гг. по г. Иркутску сократилось в 3 раза, в г. Шелехове оставалось стабильным и высоким.

В соответствии с «Руководством по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду» при идентификации опасности, учитывающей валовые выбросы отдельных ингредиентов и их токсичность, определен ранговый ряд. Наибольшую неканцерогенную опасность для здоровья жителей г. Шелехова представляют следующие вещества: бенз(а)пирен > фториды газообразные > зола углей > диоксид серы > неорганическая пыль > фториды плохо растворимые.

Характеристика химического загрязнения объектов окружающей среды

На экспонированной территории в атмосферном воздухе гидрометеорологической службой контролируется 15 химических веществ на 2 стационарных постах. Наибольшему загрязнению атмосферного воздуха подвержены северная и центральная части г. Шелехов, особенно при южных и юго-западных ветрах, способствующих переносу примесей из промышленной зоны в селитебную. Среди вредных веществ загрязняющих атмосферный воздух в 90-е и 2000-е годы в г. Шелехове ведущее место занимали: бенз(а)пирен, взвешенные вещества, углерода оксид, формальдегид. Среднегодовые данные за два периода наблюдений приведены в (таблице 3).

Таблица 3.

Средние уровени загрязнения воздуха вредными веществами (мг/м3)

в г. Шелехов

Ингредиенты

с.с. Среднегодовые концентрации мг/м3 Кратность ПДК

90-е г 2000-е г

Взвешенные вещества 0,15 0,15 0,124 1,0-0,8

Углерода оксид 3,0 2 1,78 0,7-0,6

Азота диоксид 0,04 0,035 0,035 0,9-0,9

Азота оксид 0,06 - - -

Серы диоксид 0,05 - 0,001 0-0,02

Формальдегид 0,003 0,009 0,007 3,0-2,3

Фтористые газообразные соединения 0,005 0,003 0,004 0,6-0,8

Фториды плохо растворимые 0,03 0,01 0,12 0,3-4,0

Бенз(а)пирен 1*10-6 1*10-6 2,8*10-6 4,2*10-6 2,8-4,2

Тяжелые металлы (мкг/м3)

Ванадий 0,002 - - -

Хром 0,0015 0,01 0,004 6,7-2,7

Марганец 0,001 0,035 0,026 35-26

Никель 0,001 - 0,006 0-6

Железо 0,007 3,62 1,99 517-284

Медь 0,002 0,017 0,022 8,5-11

Цинк 0,003 0,052 0,088 173-29

Свинец 0,0003 0,057 0,02 190-67

5,9 6,7

В настоящее время, несмотря на тенденцию к снижению, уровни загрязнения атмосферного воздуха продолжают оставаться высокими. По большинству загрязняющих веществ в 2007 г. отмечен рост проб атмосферного воздуха с превышением гигиенических нормативов: по углероду (11,9%), фторидов неорганических плохо растворимых (4,08%), фтористых газообразных соединений (1,65%). Специфические загрязняющие вещества: газообразный фтор и твердые фториды по данным УГМС находились ниже уровня ПДК.

Оценивая концентрации загрязняющих веществ в атмосфере изучаемой территории, установлено, что доля проб выше максимально разовых и среднесуточных ПДК фтористых соединений по данным Иркутского Управления гидрометеослужбы, с 1985 по 2005 гг. несколько снизилась. Однако максимальные разовые концентрации фтористого водорода в 1985 г превышали уровни ПДК в 7,2 раза, а с 1990-2005 гг. в 6-8 раз. Максимально разовые концентрации в 1985 -2007 гг. фторидов неорганических были выше ПДК в 1,6 -2 раза. За последние годы уровень валовых выбросов специфических загрязняющих веществ незначительно снизился с 0,8 до 0,3 т/год и сохранялся примерно на одном уровне до 2007 года. Валовые выбросы фторидов неорганических за исследуемый период также уменьшились с 1,3 до 1,0 т/год.

По данным заводской санитарной лаборатории ОАО “ИркАЗ-СУАЛ” на маршрутных постах в селитебной зоне экспонированной территории в атмосферном воздухе среднегодовые концентрации фторидов газообразных в 90-е годы были выше уровня ПДК в 2,4-4,2 раза. Концентрация фторидов неорганических в 90-е годы была выше ПДК в 4,0-5,3 раза, а в 2000-е годы выше ПДК в 1,1 раза, т.е. наметилась тенденция к снижению их уровня в окружающей среде. Среднегодовые концентрации газообразного фтора с 2001-2004 превышали уровни ПДКс.с. в 6,2 - 4,8 раза. За период с 2005-2007 гг. регистрировался уровень превышения ПДКс.с в 2,4 - 1,4 раза. По фторидам неорганическим плохо растворимым среднегодовые концентрации составили 0,8, а в отдельные годы незначительно превышали ПДК. Проведен расчет коэффициентов потенцирования для веществ, обладающих эффектом потенцирования: газообразного фтора и фторидов твердых, в соответствии с ГН 2.1.6.1338-07 “Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест”:

Коэффициент потенцирования для фторсодержащих веществ составил 3,6, что превышает допустимый уровень в 4,5 раза.

Оценивая влияния фтористых соединений на здоровье населения, провели расчет коэффициентов и индекса опасности. Общий средний риск для здоровья жителей г. Шелехова с 90-х по 2005 годы составил (IH)=28, риск для органов дыхания составил (IH)=7,8. Коэффициенты опасности QH составили для газообразного фтора 1,1, а по твердым фторидам несколько ниже допустимого уровня - 0,8. Однако в целом при хроническом ингаляционном действии фторсодержащие примеси обусловливают риск развития патологии костно-мышечной системы (IH)=1,9. Таким образом, мы можем предположить, что содержание газообразного фтористого водорода и твердых фторидов в воздушном бассейне г. Шелехова представляет серьезную опасность для населения, особенно детского.


загрузка...