01 семестр / Разное / Куча рефератов / Экология - рефераты / рефеарт по экологии

Московский Государственный Технический Университет

Им. Н.Э.Баумана

Реферат

по экологии

на тему: «Влияние загрязнения воздуха, воды

и почвы на здоровье населения г. Новокуйбышевска».

Выполнил: студент МГТУ им. Н.Э.Баумана

Группы СМ3-11

Пикалова А.В.

2008 г.

Содержание:

1. Оценка экологической ситуации города Новокуйбышевска……………….2

2. Экологическая ситуация Новокуйбышевска взята под контроль……….14

3. Приложения………………………………………………………………………………………….16

4. Список используемой литературы………………………………………………………19

Оценка экологической ситуации города Новокуйбышевска.

Для этого пункта специфичен спектр загрязнений, присущий нефтеперерабатывающей промышленности, где ведущую роль занимают ароматические углеводороды и ПАУ, среди которых немало особо опасных химических веществ, обладающих канцерогенным действием. В этой связи, особо следует отметить, что нефтеперерабатывающие заводы используют западно-сибирскую нефть, которая по различным оценкам содержит 8 - 13% ароматических углеводородов с температурой кипения до 2000С.

Выявление этой группы соединений в различных средах и установление их дозовых нагрузок на население являлось необходимым условием при оценке риска для здоровья населения на исследуемых территориях. В водных объектах следовало учитывать серосодержащие компоненты нефти, фенолы, галогенуглеводороды. Некоторые из последних обладают канцерогенными и мутагенными свойствами, образуются при хлорировании воды и в процессах разложения в почве. Они практически всегда присутствуют в поверхностных и подземных водах.

Недостаточная и часто противоречивая информация была представлена по загрязнению различных объектов окружающей среды тяжелыми металлами. В то же время на исследуемой территории отмечались высокие уровни загрязнения различных сред кадмием, свинцом, никелем, медью, хромом и другими опасными компонентами. Все это обусловило необходимость проведения дополнительных специальных лабораторных анализов для уточнения уровней воздействия этих факторов на население.

Основная цель и специфика работы заключалась в том, чтобы не только не проглядеть какой-либо опасный фактор, поступающий из различных сред, но и учесть возможность межсредовых переходов и опосредованных воздействий на население, что, в конечном итоге, могло существенно увеличить воздействующие уровни химических веществ. Например, впервые учитывалось ингаляционное воздействие вредных веществ с питьевой водой при купании, принятии душа, накожном воздействии. Или рассчитывалась доза химического вещества при случайном заглатывании почвы.

Поскольку загрязненные территории исследуемых районов широко используются для выращивания сельскохозяйственной продукции, потребителями которой являются довольно большие группы местного населения и, даже, проживающие в другой местности, необходимо было обратить пристальное внимание на содержание химических веществ в продуктах питания и на их вклад в общую дозовую нагрузку на население.

Перечисленный круг специфических проблем, учтенных при оценке риска, является далеко не полным, однако, уже на этом основании можно прийти к заключению, как решался основной вопрос по выявлению приоритетных факторов риска на исследуемой территории.

К другим специфическим особенностям оценки риска в настоящем исследовании можно отнести характер расселения популяции, отсутствие детальной планировки Куйбышевского района (жилые массивы и дачные участки практически находятся в промзоне), природные, географические, геолого-ландшафтные характеристики и т.п.

К числу специфических условий оценки риска на исследуемой территории, которые необходимо было учесть в процессе работы, относилось, несомненно, наличие линзы нефтяного загрязнения и связанная с ней угроза как для здоровья населения, так и для экосистемы в целом.

Таким образом, проведенная в регионе работа включала два основных взаимосвязанных этапа. На первом этапе была проведена количественная оценка риска для здоровья населения от воздействия наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха, питьевой воды, почвы и пищевых продуктов в каждой из вышеназванных административных единиц области. С учетом установленных базовых величин риска на втором этапе на основе метода "оценки эффективности затрат" выбирался сценарий максимального снижения риска от базового уровня путем целенаправленного вложения ограниченных объемов финансовых средств.

Город Новокуйбышевск Самарской области расположен на левом берегу р. Волги, в 20 км от областного центра и в 6 км от Саратовского водохранилища. Площадь города, без принадлежащих ему сельхозугодий и рекреационных территорий, составляет 52 кв. км, 40 из которых приходится на промышленную зону. Численность постоянного населения города по состоянию на 2008 г. составила 111.0 тыс. человек, из которых 98,1% - городское население.

Город Новокуйбышевск возник сравнительно недавно, в первые послевоенные годы как специализированный центр нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и в этом качестве развивается до настоящего времени.

Основу промышленного потенциала г. Новокуйбышевска составляют четыре крупных предприятия, на которых занято до 18 тыс. человек. В их числе: АО "Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод" (НК НПЗ), АО "Этанол" (правопреемник "Самарского завода синтетического спирта"), АО "Новокуйбышевский нефтехимический комбинат" (НК НХК), АО "Трубоизоляция". Эта группа предприятий является градообразующей и дает до 90% валового объема продукции города. Доля НК НПЗ при этом составляет 70%. Предприятия выпускают продукты нефтепереработки и нефтехимии весьма широкого ассортимента: моторные, автомобильные, авиационные, дизельные топлива; моторные и технические масла и присадки к ним; синтетический спирт, фенол, изопрен, полиэтилен, катализаторы химических процессов и т.п.

Кроме того в группу крупнейших предприятий входят: Новокуйбышевский завод катализаторов, Ремонтно-механический завод, Приволжская биофабрика, Новокуйбышевская фабрика трикотажного волокна, АО "Завод железобетонных изделий N 6" (ЗЖБИ-6), АО "Завод железобетонных строительных конструкций" (ЗЖБСК).

Город располагает собственной энергетической базой, полностью удовлетворяющей потребности населения и промышленности в электрической и тепловой энергии. Это Новокуйбышевские ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. Их суммарная проектная мощность более 2.5 млн.квт и 10.3 Гкл тепла.

Транспортное хозяйство города насчитывает около 1.5 тыс. единиц автотранспорта различных форм собственности.

Хозяйственная деятельность Куйбышевского района г. Самары определяется наличием на его территории предприятий нефтеперерабатывающей отрасли, стройиндустрии, металлообрабатывающей, деревообрабатывающей, машиностроительной промышленности. Наряду с ними, здесь сосредоточены: хлебопекарное производство, мукомольное, автотранспортное предприятия, покрасочные производства, отопительные котельные, городские очистные сооружения с иловыми полями, нефтебаза, исправительные учреждения и закрытые трудовые колонии с различным набором производств.

С учетом вышеизложенного, границы оценки риска определялись в соответствии со специфическим характером проблем, существующих на исследуемой территории. Чрезвычайно высокая концентрация источников загрязнений и обусловленное ими большое количество вредных факторов на исследуемых территориях, которые могут поступать в организм из разных сред и различными путями, создавали значительные трудности при достижении цели исследования и требовали поиска путей рационализации. Так как не существовало возможности провести достаточно полную оценку рисков для всех загрязняющих веществ, присутствующих в исследуемом регионе, вследствие огромного объема необходимых аналитических исследований и отсутствия адекватных данных о количественных уровнях риска для многих токсичных веществ, то вполне оправданным являлось снижение числа учитываемых факторов путем отбора ограниченного числа веществ, которые в наибольшей степени определяют существующие риски для здоровья населения в данной местности.

Для оптимизации этого процесса предварительно были разработаны критериальные основы и подготовлена компьютеризованная база данных, позволяющая не только отбирать из всего многообразия химического загрязнения приоритетные в гигиеническом отношении факторы, но и обосновывать принципы исключения химических веществ из числа приоритетных. С учетом этого составлялся перечень приоритетных веществ с указанием приоритетных сред и путей поступления. Такой подход на конечном этапе характеристики риска создавал достаточную уверенность, что не упущен любой фактор с высокой степенью опасности для здоровья, выявленный на исследуемой территории.

Сложности оценки риска были обусловлены также от имеющейся качественной и количественной информации о выбросах и сбросах вредных веществ в окружающую среду. Оценивая надежность данных о величинах эмиссий химических веществ, необходимо отметить, что источниками информации о выбросах вредных факторов являются сами предприятия, которые в силу объективных причин имеют тенденцию занижать объемы своих выбросов. Это обстоятельство, также как и несовершенство методов моделирования, позволяет получать приблизительные величины расчетных концентраций, воздействующих на население в точках, представляющих интерес, и, следовательно, ограничивать качество устанавливаемых характеристик риска. Недостаточность (по качеству и количеству) имеющихся результатов исследований качества разных объектов среды также ограничивает возможности оценки риска.

Путями рационализации этой информации стали дополнительные аналитические исследования проб воздуха, воды, почвы, продуктов питания на исследуемой территории, использование моделей, позволяющих учесть межсредовые переходы и в целом идентифицировать маршруты воздействия, с учетом распространения и судьбы химических веществ в окружающей среде, с окончательным формированием сценариев воздействия, включая определение точек воздействия и населения, подверженного воздействию.

При расчете количественных величин риска особое внимание уделялось оценке канцерогенного риска, так как наиболее практичные и часто используемые процедуры оценки риска разработаны в настоящее время применительно к канцерогенезу и, вследствие того, что любое воздействие канцерогенов, которые считаются беспороговыми агентами, увеличивает риск заболевания раком в течение всей жизни.

В оценку риска обязательно включались вещества, для которых существовала возможность получения количественных характеристик риска развития определенных заболеваний или поражения разных систем организма. При отсутствии таких характеристик анализировалась вся имеющаяся токсикологическая информация и была создана совокупная база данных, лежащих в основе обоснования референтных уровней (включая критические эффекты для максимальных недействующих и пороговых уровней экспозиции, факторы неопределенности и модифицирующие факторы). С учетом этого рассчитывались индексы опасности превышения референтных доз с характеристикой тех приоритетных эффектов у населения по степени выраженности, которые могут возникать при этом.

В определенных случаях анализировались пределы линейности зависимости доза - ответ. Для веществ, у которых отсутствуют референтные уровни воздействия, проводился анализ имеющейся научной информации и рекомендуемых безопасных уровней воздействия и устанавливались новые величины референтных уровней.

Таким образом, границы оценок риска включали:

канцерогенные риски для индивидуальных веществ (индивидуальный риск в течение всей жизни и популяционный в течение года);

расчет индекса хронической опасности для отдельных веществ;

расчет индекса подострой опасности для отдельных веществ:

расчет индексов опасности для кратковременных воздействий для отдельных веществ;

суммарный канцерогенный риск для суммы веществ;

индекс хронической опасности для совокупности веществ;

индекс острой опасности для совокупности веществ;

раздельная характеристика индексов опасности (по путям поступления);

характеристика суммарных индексов опасности для веществ с одинаковым типом вредного действия и/или одинаковыми критическими органами и системами;

характеристика комбинированных рисков для отдельных маршрутов воздействия;

индекс опасности не канцерогенных эффектов для всех маршрутов воздействия;

канцерогенный риск для всех маршрутов воздействия.

Предварительный сценарий экспозиции был разработан на стадии идентификации опасности. Поскольку в работе решалась задача оценки многосредового риска, это определило принципиальные положения выбора сценария экспозиции, в соответствии с которым оценивались дозы и соответствующие им риски для населения, проживающего в г.Новокуйбышевске , обусловленные загрязнением всех основных потенциально воздействующих сред: атмосферного воздуха, водопроводной воды, продуктов питания, почвы. Кроме того, при формулировке сценария экспозиции рассматривалась возможность комплексного воздействия химических веществ не только из разных сред, но и при различных путях поступления в организм. Данный подход предусматривает учет всех возможных путей поступления. Например, вещество, загрязняющее водопроводную воду, при определенных условиях может поступать не только перорально, но и через кожные покровы (умывание, принятие душа, ванны), а также ингаляционно (испарение летучих веществ с поверхности воды). Схема примененного в проекте сценария воздействия приведена в таблице 1.

Таблица 1. Принципиальный сценарий многосредовой экспозиции в г. Новокуйбышевске

Путь поступления ингаляция перорально накожно

Атмосферный воздух +

Водопроводная вода + + +

Почва + + +

Продукты питания +

Выбранные маршруты воздействия были привязаны к основным объектам окружающей среды, в которых определялось содержание химических веществ. Наиболее полный маршрут воздействия идентифицирован для атмосферных загрязнений: источник загрязнения (конкретные промышленные предприятия) - воспринимающая и транспортирующая среда (атмосферный воздух), воздействующая среда (воздух внутри- и снаружи помещений), путь поступления (ингаляция). Для других сред (вода, почва, продукты питания) точные источники возможного загрязнения не известны. В связи с этим присущие им маршруты воздействия были неполными, например, конкретный водопровод - питьевая вода - пути поступления: перорально, ингаляционно (испарение химических веществ), накожно (умывание, принятие душа/ванны). Маршрут воздействия для городской почвы включал следующие элементы: загрязнение городской почвы - воздействие при трех путях поступления: перорально (заглатывание частичек почвы), ингаляционно (пары и почвенная пыль), накожно (загрязнение кожных покровов частичками почвы). Поступление химических веществ с продуктами питания рассматривалось только применительно к продуктам местного производства. Скрининговая оценка предполагала, что все потребляемые исследуемые продукты выращены в данном регионе.

На первом этапе идентификации опасности с целью выявления химических веществ, потенциально способных воздействовать на здоровье населения, был проведен анализ химических компонентов промышленных выбросов в атмосферный воздух. Перечень предприятий, рассматривающихся как основные источники загрязнения атмосферного воздуха в исследуемом регионе, приведен в таблице 2.

В соответствии с отчетными данными предприятий г. Новокуйбышевска общий перечень выбрасываемых компонентов составлял 90 наименований.

Таблица 2. Основные промышленные предприятия, загрязняющие атмосферный воздух.

Код Предприятие

2.1. КНПЗ (Новокуйбышевск)

2.2. Завод синтетического спирта

2.3. ТЭЦ-2

2.4. ТЭЦ-1

2.5. АО НК НХК

2.6. СП ЭКЗА

2.7. ПО Трубоизоляция

2.8. НК завод катализаторов

2.9. АО Трест № 25

2.10. ООО Рем.-мех. Завод

2.11. АО ЗЖБИ-6

2.12. Завод стройматериалов

2.13. АО ЗЖБСК

2.14. Приволжская биофабрика

2.15. ЛПДС Воскресенка

2.16. Автомагистрали г. Новокуйбышевска

Вместе с тем, для некоторых из присутствующих в общем перечне веществ, сведения о величине годового выброса либо отсутствовали, либо были приведены только для одного из проанализированных годов (например, бенз(a)пирен, свинец и его соединения, никель и др.). В этой связи оставалось не ясным: отсутствовал ли выброс вещества в анализируемом году или данные о выбросе не были включены в отчетные документы. Для ряда веществ, например, бенз(a)пирена, выброс с учетом специфики промышленных предприятий отсутствовать не мог. В некоторых случаях возникали правомерные сомнения в достоверности количественных значений, приводимых в отчетных данных.

В связи с этим, при оценке потенциальной опасности компонентов выбросов и формировании перечня химических веществ, подлежащих углубленной оценке в процессе выявления и характеристики риска, было принято решение, во-первых, дополнить вещества, выбранные на основе анализа выбросов, соединениями, характерными для существующих в исследуемых зонах промышленных предприятий, а во-вторых, включить в список приоритетных веществ все химические загрязнители атмосферного воздуха, за содержанием которых осуществляется динамический многолетний контроль.

С целью первичной характеристики потенциальной опасности компонентов промышленных выбросов был осуществлен сбор и углубленный анализ практически всех имеющихся в отечественной и зарубежной научной литературе данных о канцерогенных и других отдаленных эффектах, общетоксическом действии, количественных зависимостях "доза-ответ", предельно допустимых концентрациях и референтных уровнях воздействия веществ, загрязняющих атмосферный воздух. Одновременно были проанализированы российские и многочисленные зарубежные и международные перечни приоритетных, опасных и особо регулируемых химических соединений, а также химические соединения, характерные для выбросов определенных промышленных предприятий (нефтехимия и нефтепереработка, ТЭЦ, промышленные процессы, связанные с процессами горения).

При анализе потенциальной канцерогенной опасности была проанализирована принадлежность изучаемых веществ к различным группам по классификациям Международного Агентства по изучению рака (МАИР), Агентства по охране окружающей среды США (U.S. EPA), Калифорнийского Агентства по охране окружающей среды (CalEPA), Национальной токсикологической программы США (NTP). Среди компонентов промышленных выбросов было обнаружено 37 химических веществ, классифицированных по степени доказанности их канцерогенности для человека.

Для 9 химических веществ, имеющих количественные характеристики годового выброса и относящихся к достоверным, подозреваемым или вероятным канцерогенам для человека, в литературе и компьютерных базах данных (IRIS, HEAST, CalEPA, NCEA и др.) были обнаружены сведения о канцерогенных потенциалах (факторах наклона зависимости "доза-ответ"). С учетом химических соединений, потенциально способных поступать в окружающую среду вместе с выбросами ведущих промышленных предприятий, общее число подобных веществ достигло 20.

При составлении перечня приоритетных для оценки риска веществ были добавлены еще два вещества: бенз(a)пирен и свинец. Последний элемент представлял интерес в плане сопоставления риска его канцерогенных и специфических не канцерогенных эффектов. Свинец по классификации МАИР отнесен к группе 2B, по классификации U.S. EPA - B2. Данный элемент включен в перечень канцерогенных химических веществ, разработанный Калифорнийским Агентством по охране окружающей среды.

В связи с тем, что полиароматические углеводороды являются типичными и нередко одними из наиболее опасных загрязнителей атмосферного воздуха вблизи нефтеперерабатывающих производств, а также являются важным компонентом отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, в число приоритетных для оценки канцерогенного риска были включены, наряду с бенз(a)пиреном, такие полиароматические канцерогенные углеводороды, как бензо(a)антрацен, бензо(b)флуорантен, бензо(k)флуорантен, индено(1,2,3-cd)пирен, хризен.

Кроме того, в список приоритетных были включены галоидсодержащие углеводороды: хлороформ, тетрахлорметан, 1,2-дихлорэтан. Из группы неорганических канцерогенных веществ в этот список были введены также кадмий и мышьяк, обнаруживаемые в объектах окружающей среды исследуемого региона.

В настоящем проекте оценка экспозиции предварительно отобранных потенциально опасных веществ осуществлялась тремя способами: путем моделирования среднегодовых концентраций в выбранных рецепторных точках (17 веществ), на основе анализа результатов многолетних динамических измерений концентраций атмосферных загрязнителей (18 веществ), а также результатов специально проведенных дополнительных исследований (112 веществ). Для ряда веществ данные были получены одновременно несколькими способами (например, диоксид азота, диоксид серы, ацетон, ванадий и др.). Общее число включенных в предварительный анализ веществ составило 127. Из этого перечня были исключены химические соединения, для которых отсутствовали сведения о возможном влиянии на здоровье человека или полученные значения концентраций были ниже предела количественного определения. В окончательный список приоритетных веществ для г. Новокуйбышевска вошло 64 химических вещества, для Куйбышевского района Самары - 60 соединений, для пос Липяги (район Новокуйбышевска) - 79 веществ.

В соответствии с выбранным сценарием был осуществлен анализ имеющихся данных мониторинга содержания химических веществ в водопроводной воде, почве и продуктах питания, а также проведены дополнительные специальные исследования этих сред на присутствие потенциально опасных соединений.

Вещества, контролируемые в питьевой воде Новокуйбышевска, приведены в таблице 3.

Таблица 3. Данные мониторинга питьевой воды г. Новокуйбышевска

Вещества	Диапазон колебаний концентраций мг/л	Средняя концентрация мг/л	Максимальная. концентрация, мг/л
Свинец	0,02-0,46		0,46
кадмий	0,003-0,013		0,013
молибден	0,06-0,08	0,065	0,08
никель	0,08-0,1		0,1
хром	0,01-0,03		0,003
мышьяк	0,003-0,005		0,005
марганец		0,22	0,28
ртуть	0,001
железо		0
фтор		0,4
Жесткость общ.		24
Нефтепродукты	н/о-0,1
фенолы	н/о
кальций		287
сульфат		869

С учетом недостаточной достоверности данных о содержании химических веществ в почве, были проведены дополнительные аналитические исследования на анализируемых территориях.

На основании предварительного анализа имеющихся единичных данных о содержании таких металлов как свинец, кадмий, ртуть, мышьяк в продуктах питания местного производства (хлеб, мука, молоко, картофель, колбаса, мясо) было принято решение о дополнительном изучении как этих веществ, так и других приоритетных соединений в некоторых продуктах (молоко, картофель). Данный выбор был обусловлен результатами проведенного социологического опроса населения, свидетельствующего о высокой доле местных продуктов питания в их суммарном потреблении.