medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2022-101-11-1290-1298medlit-2697Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEГигиеническая оценка эффективности воздухоохранных мероприятий на объектах теплоэнергетикиHygienic assessment of air protection activities at heat-and-power engineering enterpriseshttps://orcid.org/0000-0002-0072-5787АндришунасАлена МухаматовнаAndrishunasAlyona M.

Мл. науч. сотр. лаб. методов комплексного санитарно-гигиенического анализа и экспертиз ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения», 614045, Пермь.

e-mail: ama@fcrisk.ru

MD, junior researcher, Federal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management Technologies, Perm, 614045, Russia.

e-mail: ama@fcrisk.ru

ama@fcrisk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2534-5713КлейнС. В.KleynSvetlana V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6450-4599ГоряевД. В.GoryaevDmitry V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6923-0539БалашовС. Ю.BalashovStanislav Yu.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6357-1949ЗагородновС. Ю.ZagorodnovSergey Yu.noemail@neicon.ruФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияFederal Scientific Center for Medical and Preventive Health Risk Management TechnologiesRussian FederationУправление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Красноярскому краюРоссияThe Federal Service for Surveillance over Consumer Rights Protection and Human Wellbeing, Krasnoyarsk Regional officeRussian Federation2022261220221011112901298Copyright © Андришунас А.М., Клейн С.В., Горяев Д.В., Балашов С.Ю., Загороднов С.Ю., 20222022Андришунас А.М., Клейн С.В., Горяев Д.В., Балашов С.Ю., Загороднов С.Ю.Andrishunas A.M., Kleyn S.V., Goryaev D.V., Balashov S.Y., Zagorodnov S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/2697Введение

Введение. Качество среды обитания напрямую влияет на показатели здоровья населения. Реализация воздухоохранных мероприятий на объектах теплоэнергетики и в отношении автономных источников теплоснабжения (АИТ), в том числе в рамках федерального проекта «Чистый воздух», позволит улучшить качество атмосферного воздуха на приоритетных территориях.

Цель исследования

Цель исследования: разработка и апробация методических подходов к гигиенической оценке с использованием критериев риска эффективности реализации на объектах теплоэнергетики и АИТ воздухоохранных мероприятий, направленных на снижение выбросов химических веществ в атмосферный воздух.

Материалы и методы

Материалы и методы. Оценку эффективности воздухоохранных мероприятий на объектах теплоэнергетики и АИТ, включённых в комплексные планы, осуществляли по изменению пространственно дифференцированных параметров ингаляционного риска для здоровья с оценкой остаточного риска и количества населения, выведенного из зон повышенной экспозиции.

Результаты

Результаты. На примере г. Красноярска реализация поставленных в исследовании задач позволила определить перечень 55 химических веществ из 251, выбрасываемого в результате хозяйственной деятельности объектов теплоэнергетики и АИТ. Установлено, что выбросы от данных объектов формируют неприемлемые уровни канцерогенного и неканцерогенного рисков в отношении органов дыхания, зрения, иммунной и ряда других систем организма (CR до 3,31 • 10–4; HIac до 202,31; HIcr до 33,5). Реализация на исследуемой территории запланированных к 2024 г. воздухоохранных мероприятий на объектах теплоэнергетики и АИТ позволит снизить неканцерогенный риск в 2,57–13,5 раза (канцерогенный риск снизится незначительно), а также перевести из зоны высокого неканцерогенного риска в минимальный (целевой) уровень острого неканцерогенного риска более 50 тыс. человек, из зоны хронического неканцерогенного риска — более 35 тыс. человек.

Ограничениями исследования являются: недостаточная полнота данных об источниках загрязнения, компонентах промышленных выбросов, ряд неопределённостей, связанных с установлением референтного уровня воздействия, критических органов и систем органов, вредных эффектов, а также с использованием для отдельных веществ расчётных данных по концентрациям.

Выводы

Выводы. Реализация мероприятий действующего Комплексного плана позволит локально снизить уровень формируемых от объектов теплоэнергетики и АИТ рисков для здоровья населения. Снижение рисков до приемлемых уровней на всей территории города потребует реализации дополнительных мероприятий.

Соблюдение этических стандартов. Для проведения данного исследования не требовалось заключения комитета по биомедицинской этике. Исследование выполнено на общедоступных данных официальной статистики.

Участие авторов

Участие авторов: Андришунас А.М. — дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста; Клейн С.В. — концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование; Горяев Д.В. — концепция и дизайн исследования, редактирование; Балашов С.Ю. — сбор и обработка материала, написание текста; Загороднов С.Ю. — сбор и обработка материала, написание текста. Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Поступила

Поступила: 06.09.2022 / Принята к печати: 03.10.2022 / Опубликована: 30.11.2022

Introduction

Introduction. Quality of the environment produces direct effects on public health in large industrial centers. Implementation of air protection activities at heat-and-power engineering enterprises and autonomous heat supply sources (AHSS), including those stipulated within the “Clean Air” Federal project will allow improving ambient air quality on priority territories.

Our research goal was to develop and test methodical approaches to hygienic assessment of air protection activities implemented at heat-and-power engineering enterprises and AHSS with their effectiveness estimated as per health risks.

Materials and methods

Materials and methods. We estimated effectiveness of air protection activities implemented at heat-and-power engineering enterprises and AHSS included in the Complex plans. It was done by analyzing changes in spatially differentiated rates of inhalation health risks together with residual risk assessment and estimating a number of people who were removed from zones with elevated exposure levels.

Results

Results. In Krasnoyarsk, we established a list that included 55 priority chemicals out of 251 substances emitted by heat-and-power engineering enterprises and AHSS. At present, these priority chemicals create unacceptable carcinogenic and non-carcinogenic health risks regarding the respiratory system, eyesight, the immune system and some others (CR is up to 3.31•10–4, HIac is up to 202.31, and HIcr is up to 33.5). Activities to be implemented by 2024 at heat-and-power engineering enterprises and AHSS on the analyzed territory will make it possible to reduce non-carcinogenic risks by 2.57–13.5 times; carcinogenic risks are expected to decrease only slightly. In addition, more than 50 thousand people exposed to high acute non-carcinogenic risks and more than 30 thousand people exposed to high chronic non-carcinogenic risks will be moved to a zone with minimal (target) non-carcinogenic health risks.

Limitations of the study were incomplete data on pollution sources and components of industrial emissions; some uncertainties associated with establishing reference exposure level, critical organs/systems and adverse effects; calculated data on concentrations used for certain chemicals.

Conclusions

Conclusions. Implementation of air protection activities within the existing Complex plan will allow reducing locally occurring public health risks created by heat-and-power engineering enterprises and AHSS. Additional activities are required to mitigate public health risks down to their acceptable levels in the whole city.

Compliance with ethical standards. This study did not require permission by the committee on biomedical ethics (the study was accomplished with use of the publicly available official statistic data).

Contribution

Contribution: Andrishunas A.М. — design of the study, collection and processing of material, writing text; Kleyn S.V. — concept and design of the study, writing text, editin; Goryaev D.V. — concept and design of the study, editin; Balashov S.Yu. — collection and processing of material, writing text; Zagorodnov S.Yu. — collection and processing of material, writing text. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. 

Acknowledgement

Acknowledgement. The study had no sponsorship. 

Received

Received: September 6, 2022 / Accepted: October 3, 2022 / Published: November 30, 2022 

федеральный проект «Чистый воздух»объекты теплоэнергетикикачество атмосферного воздухазагрязняющие веществакомплексный планвоздухоохранные мероприятияоценка риска для здоровьяоценка эффективности мероприятий“Clean Air” Federal projectheat-and-power engineering enterprisesambient air qualitypollutantscomplex planair protection activitieshealth risk assessmentestimation of effectivenessReferencesAnalytic Research Group (ARG). Рынок электроэнергетики России и основные игроки отрасли. Аналитический отчет; 2018. Доступно: https://marketing.rbc.ru/research/38717/Analytic Research Group (ARG). Russian electric power market and federal trade. Analytical report; 2018. Available at: https://marketing.rbc.ru/research/38717/ (in Russian)Рынок Электротехники. Электроэнергетика Сибири: краткий обзор состояния и перспективы развития; 2018. Доступно: https://marketelectro.ru/content/elektroenergetika-sibiri-kratkiy-obzor-sostoyaniya-i-perspektivy-razvitiyaElectrical engineering market. Electric power industry of Siberia: a brief overview of the state and development prospects; 2018. Available at: https://marketelectro.ru/content/elektroenergetika-sibiri-kratkiy-obzor-sostoyaniya-i-perspektivy-razvitiya (in Russian)IEA - Crarts - Data & Statistics. World gross electricity production, by source; 2019. Available at: https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/world-gross-electricity-production-by-source-2019IEA – Crarts – Data & Statistics. World gross electricity production, by source; 2019. Available at: https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/world-gross-electricity-production-by-source-2019Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации. Оценка перспектив и целесообразности перехода субъектов РФ, использующих нефтепродукты с целью теплоснабжения, на местные и возобновляемые виды топлива; 2015. Доступно: https://ac.gov.ru/files/publication/a/6592.pdfAnalytical Center under the Government of the Russian Federation. Assessment of the prospects and feasibility of the transition of the constituent entities of the Russian Federation, using oil products for the purpose of heat supply, to local and renewable fuels; 2015. Available at: https://ac.gov.ru/files/publication/a/6592.pdf (in Russian)Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2020 году». М.; 2021.State report «On the state of sanitary and epidemiological well-being of the population in the Russian Federation in 2020». Moscow; 2021. (in Russian)Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае в 2020 году». Красноярск; 2021.State report «On the state and protection of the environment in the Krasnoyarsk Territory in 2020». Krasnoyarsk; 2021. (in Russian)Росгидромет. Ежегодник состояние загрязнения атмосферы в городах на территории России за 2019 год. СПб.; 2021.Roshydromet. Yearbook of the State of Air Pollution in Cities in Russia for 2019 [Ezhegodnik sostoyanie zagryazneniya atmosfery v gorodakh na territorii Rossii za 2019 god]. St. Petersburg; 2021. (in Russian)Кесарецких К.С., Горлов П.В. Состав выбросов теплоэнергетики и их влияние на здоровье населения. В кн.: Логинов Ю.Ю., ред. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики. В 3 томах. Красноярск; 2021: 733-5.Kesaretskikh K.S., Gorlov P.V. Composition of thermal power emissions and their impact on public health. In: Loginov Yu.Yu., ed. Actual Problems of Aviation and Cosmonautics. Collection of Materials of the VII International Scientific and Practical Conference dedicated to the Cosmonautics Day. In 3 Volumes [Aktual’nye problemy aviatsii i kosmonavtiki. Sbornik materialov VII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, posvyashchennoy Dnyu kosmonavtiki. V 3 tomakh]. Krasnoyarsk; 2021: 733–5. (in Russian)Ревич Б.А. К оценке влияния деятельности ТЭК на качество окружающей среды и здоровье населения. Проблемы прогнозирования. 2010; (4): 87-99.Revich B.A. To assess the impact of the fuel and energy complex on the quality of the environment and public health. Problemy prognozirovaniya. 2010; 21(4): 403–10.Голиков Р.А., Кислицына В.В., Суржиков Д.В., Олещенко А.М., Мукашева М.А. Оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха выбросами предприятия теплоэнергетики на здоровье населения Новокузнецка. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(6): 348-52. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-6-348-352Golikov R.A., Kislitsyna V.V., Surzhikov D.V., Oleshchenko A.M., Mukasheva M.A. Assessment of the impact of air pollution by heat power plant emissions on the health of the population of Novokuznetsk. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2019; 59(6): 348–52. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-6-348-352 (in Russian)Селюнина С.В., Петров Б.А., Цапок П.И. Заболеваемость населения, проживающего в зонах влияния атмосферных выбросов городских предприятий теплоэнергетики. Вятский медицинский вестник. 2005; (2): 64-7.Selyunina S.V., Petrov B.A., Tsapok P.I. Morbidity of the population living in the zones of influence of atmospheric emissions of urban thermal power plants. Vyatskiy meditsinskiy vestnik. 2005; (2): 64–7. (in Russian)Карпин В.А. Современные медико-экологические аспекты внутренних болезней на урбанизированном Севере. Терапевтический архив. 2003; 75(1): 30-4.Karpin V.A. Modern medical and environmental aspects of internal diseases in the urbanized north. Terapevticheskiy arkhiv. 2003; 75(1): 30–4. (in Russian)Быкова А.А., Фандеев Н.П., Мишанов А.А. Оценка риска здоровью при энергетическом загрязнении окружающей среды. Вестник международной академии системных исследований. Информатика, экология, экономика. 2008; 11(1): 95-7.Bykova A.A., Fandeev N.P., Mishanov A.A. Assessment of health risk in case of energy pollution of the environment. Vestnik mezhdunarodnoy akademii sistemnykh issledovaniy. Informatika, ekologiya, ekonomika. 2008; 11(1): 95–7. (in Russian)Andrishunas А.М., Kleyn S.V. Fuel and energy enterprises as objects of risk-oriented sanitary-epidemiologic surveillance. Health Risk Analysis. 2021; (4): 65-73. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.4.07.engAndrishunas А.М., Kleyn S.V. Fuel and energy enterprises as objects of risk-oriented sanitary-epidemiologic surveillance. Health Risk Analysis. 2021; (4): 65–73. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.4.07.engЕфимова Н.В., Мыльникова И.В., Кузьмина М.В., Лисецкая Л.Г., Лозневая Е.Е. Оценка канцерогенного риска для населения экологически неблагополучных территорий Иркутской области. Медицина труда и промышленная экология. 2019; 59(2): 117-21. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-2-117-121Efimova N.V., Myl’nikova I.V., Kuz’mina M.V., Lisetskaya L.G., Loznevaya E.E. Carcinogenic risk assessment in population living in the ecologically problematic areas of Irkutsk region. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2019; 59(2): 117–21. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2019-59-2-117-121 (in Russian)Kuleshova M.V., Pankov V.A. Assessing occupational risks for workers employed at heat-power engineering enterprises. Health Risk Analysis. 2020; (1): 68-75. https://doi.org/10.21668/health.risk/2020.1.07.engKuleshova M.V., Pankov V.A. Assessing occupational risks for workers employed at heat-power engineering enterprises. Health Risk Analysis. 2020; (1): 68–75. https://doi.org/10.21668/health.risk/2020.1.07.engПетров С.Б., Петров Б.А. Оценка риска здоровью населения при воздействии твердых частиц в составе атмосферных выбросов многотопливных теплоэлектроцентралей. Экология человека. 2019; (6): 4-10. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-6-4-10Petrov S.B., Petrov B.A. Assessment of health risk of particulate matter components of atmospheric emissions of multifuel power plants. Ekologiya cheloveka. 2019; (6): 4–10. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-6-4-10 (in Russian)Бачина А.В., Коськина Е.В., Глебова Л.А., Чухров Ю.С., Попкова Л.В., Пеганова Ю.А. и др. Гигиеническое обоснование региональной модели мониторинга врожденной патологии в Кузбассе. Медицина в Кузбассе. 2017; 16(1): 30-9.Bachina A.V., Kos’kina E.V., Glebova L.A., Chukhrov Yu.S., Popkova L.V., Peganova Yu.A., et al. Hygienic support for the regional model of congenital anomalies monitoring in Kuzbass. Meditsina v Kuzbasse. 2017; 16(1): 30–9. (in Russian)Mailloux N.A., Abel D.W., Holloway T., Patz J.A. Nationwide and regional PM2.5-related air quality health benefits from the removal of energy-related emissions in the United States. Geohealth. 2022; 6(5): e2022GH000603. https://doi.org/10.1029/2022GH000603Mailloux N.A., Abel D.W., Holloway T., Patz J.A. Nationwide and regional PM2.5-related air quality health benefits from the removal of energy-related emissions in the United States. Geohealth. 2022; 6(5): e2022GH000603. https://doi.org/10.1029/2022GH000603Cropper M.L., Guttikunda S., Jawahar P., Malik K., Partridge I. Costs and benefits of installing flue-gas desulfurization units at coal-fired power plants in India. In: Mock C.N., Nugent R., Kobusingye O., Smith K.R., eds. Injury Prevention and Environmental Health. 3rd ed. Washington: The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank; 2017. https://doi.org/10.1596/978-1-4648-0522-6_ch13Cropper M.L., Guttikunda S., Jawahar P., Malik K., Partridge I. Costs and benefits of installing flue-gas desulfurization units at coal-fired power plants in India. In: Mock C.N., Nugent R., Kobusingye O., Smith K.R., eds. Injury Prevention and Environmental Health. 3rd ed. Washington: The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank; 2017. https://doi.org/10.1596/978-1-4648-0522-6_ch13Li Y.R., Gibson J.M. Health and air quality benefits of policies to reduce coal-fired power plant emissions: a case study in North Carolina. Environ. Sci. Technol. 2014; 48(17): 10019-27. https://doi.org/10.1021/es501358aLi Y.R., Gibson J.M. Health and air quality benefits of policies to reduce coal-fired power plant emissions: a case study in North Carolina. Environ. Sci. Technol. 2014; 48(17): 10019–27. https://doi.org/10.1021/es501358aPopova A.Yu., Zaitseva N.V., Onishchenko G.G., Kleyn S.V., Glukhikh M.V., Kamaltdinov M.R. Sanitary-epidemiologic determinants and potential for growth in life expectancy of the population in the Russian Federation taking into account regional differentiation. Health Risk Analysis. 2020; (1): 4-17. https://doi.org/10.21668/health.risk/2020.1.01.engPopova A.Yu., Zaitseva N.V., Onishchenko G.G., Kleyn S.V., Glukhikh M.V., Kamaltdinov M.R. Sanitary-epidemiologic determinants and potential for growth in life expectancy of the population in the Russian Federation taking into account regional differentiation. Health Risk Analysis. 2020; (1): 4–17. https://doi.org/10.21668/health.risk/2020.1.01.engКлейн С.В., Зайцева Н.В., Май И.В., Балашов С.Ю., Загороднов С.Ю., Горяев Д.В. и др. Формирование программ наблюдения за качеством атмосферного воздуха для задач социально-гигиенического мониторинга: практический опыт реализации мероприятий федерального проекта «Чистый воздух». Гигиена и санитария. 2020; 99(11): 1196-202. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1196-1202Kleyn S.V., Zaytseva N.V., May I.V., Balashov S.Yu., Zagorodnov S.Yu., Goryaev D.V., et al. Working out ambient air quality measuring programs for socio-hygienic monitoring: practical experience of federal project «Clean air» activity. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2020; 99(11): 1196–202. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2020-99-11-1196-1202 (in Russian)Зайцева Н.В., Май И.В., Клейн С.В., Горяев Д.В. Методические подходы к выбору точек и программ наблюдения за качеством атмосферного воздуха в рамках социально-гигиенического мониторинга для задач Федерального проекта «Чистый воздух». Анализ риска здоровью. 2019; (3): 4-17. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.3.01Zaytseva N.V., May I.V., Kleyn S.V., Goryaev D.V. Methodical approaches to selecting observation points and programs for observation over ambient air quality within social and hygienic monitoring and «Pure air» Federal project. Analiz riska zdorov’yu. 2019; (3): 4–17. https://doi.org/10.21668/health.risk/2019.3.01 (in Russian)Чехранова О.А. Переход на принципы НДТ. В кн.: Труды Международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Экология энергетики - 2017». М.; 2017: 128-31.Chekhranova O.A. Transition to BAT principles. In: Proceedings of the International Scientific Conference of Young Scientists and Specialists «Ecology of Energy – 2017» [Trudy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov «Ekologiya energetiki – 2017»]. Moscow; 2017: 128–31. (in Russian)Справочник по наилучшим доступным техническим методам для повышения эффективности и минимизации негативного воздействия на окружающую среду в теплоэлектроэнергетике. М.; 2008. Доступно: http://ecoline.ru/bat-heat-power-engineering/Handbook of Best Available Techniques for Improving Efficiency and Minimizing Negative Environmental Impacts in the Thermal Power Industry [Spravochnik po nailuchshim dostupnym tekhnicheskim metodam dlya povysheniya effektivnosti i minimizatsii negativnogo vozdeystviya na okruzhayushchuyu sredu v teploelektroenergetike]. Moscow; 2008. Available at: https://ecoline.ru/bat-heat-power-engineering/ (in Russian)ВОЗ. ВОЗ устанавливает новые цели для улучшения качества воздуха внутри помещений; 2014. Доступно: https://apps.who.int/mediacentre/news/releases/2014/indoor-air-pollution/ru/index.htmlWHO. WHO sets benchmarks to reduce health damage from indoor air pollution; 2014. Available at: https://apps.who.int/mediacentre/news/releases/2014/indoor-air-pollution/en/index.htmlРосляков П.В. Современные воздухоохранные технологии на тепловых электростанциях (обзор). Теплоэнергетика. 2016; (7): 46-62. https://doi.org/10.1134/S0040363616070079Roslyakov P.V. Modern air protection technologies at thermal power plants (review). Teploenergetika. 2016; 63(7): 495–510. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.