medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-6-601-607medlit-339Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEВыявление источников выбросов загрязняющих веществ, вызывающих жалобы населения на неприятные запахиIdentification of emission sources of pollutants causing complaints of unpleasant odourshttps://orcid.org/0000-0003-2467-7887КарелинАлександр ОлеговичKarelinAleksandr O.

Зав. каф. общей гигиены с экологией ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, науч. конс. ООО «ИПЭиГ», 197022, Санкт-Петербург.

e-mail: karelin52@mail.ru

MD, PhD, DSci., Professor, Chief of the Department of General Hygiene and Ecology, I.P. Pavlov First Saint-Petersburg State Medical University, Saint-Petersburg, 197022, Russian Federation, scientific consultant of the Ltd Company “Institute of Design, Ecology, and Hygiene”, Saint-Petersburg, 197022, Russian Federation.

e-mail: karelin52@mail.ru

karelin52@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3183-2582ЛомтевА. Ю.LomtevA. Yu.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7189-0141ФридманК. Б.FriedmanK. B.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1629-5435ЕреминГ. Б.YereminG. B.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7645-2199ПанькинА. В.PankinA. V.noemail@neicon.ruООО «Институт проектирования, экологии и гигиены»; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава РоссииLtd Company “Institute of Design, Ecology, and Hygiene”; I.P. Pavlov First Saint Petersburg State Medical UniversityООО «Институт проектирования, экологии и гигиены»; ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Минздрава РоссииLtd Company “Institute of Design, Ecology, and Hygiene”; I.I. Mechnikov North-West State Medical UniversityФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» РоспотребнадзораNorth-West Public Health Research CenterООО «Институт проектирования, экологии и гигиены»Ltd Company “Institute of Design, Ecology, and Hygiene”201914102020986601607Copyright © Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Фридман К.Б., Еремин Г.Б., Панькин А.В., 20202020Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Фридман К.Б., Еремин Г.Б., Панькин А.В.Karelin A.O., Lomtev A.Y., Friedman K.B., Yeremin G.B., Pankin A.V.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/339Введение

Введение. Одной из основных причин жалоб населения на плохое качество атмосферного воздуха является неприятный запах. Целью исследования являлось определение источников выбросов в атмосферный воздух вредных загрязняющих веществ, обладающих ольфакторным эффектом, на основе комплексного анализа официальных материалов: жалоб населения, данных о метеоусловиях, результатов определения загрязняющих веществ на автоматических станциях, градостроительной ситуации, данных об атмосферных выбросах загрязняющих веществ основных предприятий и расчётах их рассеивания.

Материал и методы

Материал и методы. База анализируемых данных включала картографические материалы, 2 171 показатель метеорологических условий, 576 жалоб, более 100 000 данных о загрязнении атмосферного воздуха, сведения об источниках выбросов загрязняющих веществ и их рассеивании для 13 промышленных предприятий. Для обработки данных использовались принципы геостатистического анализа, метод (обратных) взвешенных расстояний, анализ временных рядов.

Результаты

Результаты. В результате проведенного временного анализа жалоб на наличие неприятного запаха в атмосферном воздухе, с учётом регистрируемых направлений ветра были определены районы предполагаемого размещения источников выбросов загрязняющих веществ, обладающих ольфакторным эффектом. Ими оказались территории, расположенные в основном к югу, северо-западу и северу (запах сероводорода), к западу и югу (химический запах) от селитебной зоны. Данные анализа временных рядов концентраций сероводорода и регистрируемых направлений ветра показали, что возможные источники выбросов расположены к югу от селитебной зоны. Оценка состава и объёмов выбросов загрязняющих веществ предприятий и расчёта их рассеивания позволила установить, что основным источником выделения загрязняющих веществ, обладающих запахом сероводорода, является полигон твёрдых коммунальных отходов (ТКО). Для химического запаха, других веществ и направлений источники могут быть определены предположительно.

Заключение

Заключение. Предлагаемые подходы позволяют определить районы расположения источников выбросов в атмосферный воздух вредных загрязняющих веществ, обладающих ольфакторным эффектом и в ряде случаев приоритетное предприятие.

Introduction

Introduction. One of the main reasons for the complaints of the population about the poor air quality is an unpleasant odor.

The purpose of this study was to determine the sources of emissions into the air of harmful pollutants with an olfactory effect on the basis of a comprehensive analysis of official materials: complaints of the population, data on weather conditions, the results of the determination of pollutants at automatic stations, urban situation, data on atmospheric emissions of pollutants of the main enterprises and calculations of their dispersion.

Material and Methods

Material and Methods. The database included a map materials, 2171 meteorological data, 576 complaints, more than 100 thousand data about air pollution, information about the emission sources of pollutants and their dispersion for 13 industrial enterprises. The principles of geostatistical analysis, (inverse) weighted distance method, time-series study were used to process the data.

Results

Results. As a result of the time-series analysis of complaints about the presence of odors in the air, taking into account the recorded wind directions, there were determined areas of the alleged location of sources of emissions of pollutants with olfactory effect. They were the territories located mainly to the South, North-West, and North (smell of hydrogen sulfide), to the West and South (chemical smell) of the residential zone. The time- series analysis of hydrogen sulfide concentrations and recorded wind directions showed that possible emission sources are located to the South of the residential zone. Assessment of the composition and volume of emissions of pollutants of enterprises and calculation of their dispersion made it possible to establish the main source of release of pollutants with the smell of hydrogen sulfide to be the landfill of municipal solid waste. For the chemical smell, both other substances and directions of the sources can be defined approximately.

Conclusion

Conclusion. The proposed approaches allow determining the areas of the location of the sources of emissions of harmful pollutants with olfactory effect into the air, and in some cases, the priority enterprise.

загрязнение атмосферного воздухаконцентрациизапахжалобы населенияисточники выбросов в атмосферный воздухair pollutionconcentrationsodourspopulation complaintsatmospheric air emission sourcesReferencesПинигин М.А., Бударина О.В., Сафиулин А.А. Развитие гигиенических основ нормирования и контроля запаха в атмосферном воздухе и пути его гармонизации в атмосферном воздухе. Гигиена и санитария. 2012; 5: 72-5.Pinigin M.A., Budarina O.V., Safiulin А.А. The development of hygienic bases of odour regulation and control in atmospheric air and the ways of its harmonization in atmospheric air. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2012; 5: 72-5. (in Russian)Седусова Э.В., Клейн С.В., Май И.В., Никифорова Н.В. Практика и перспективы доказательства в досудебных и судебных разбирательствах вреда здоровью человека, наносимого загрязнением атмосферного воздуха и воздуха закрытых помещений. Анализ риска здоровью. 2015; 4: 13-20.Sedusova E.V., Klein S.V., Mai I.V., Nikiforova N.V. Practice and prospects of evidence in pre-trial and judicial proceedings of harm to human health caused by atmospheric and indoor air pollution. Analiz riska Zdorov’yu. 2015; 4: 13-20. (inRussian)Brancher M., Griffiths K.D., Franco D., de Melo Lisboa H. A review of odour impact criteria in selected countries around the world. Chemosphere. 2017; 168: 1531-1570. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.11.160Brancher M., Griffiths K.D., Franco D., de Melo Lisboa H. A review of odour impact criteria in selected countries around the world. Chemosphere. 2017; 168: 1531-1570. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.11.160Карелин А.О. Гигиенические основы охраны здоровья населения в связи с действием аэрогенных химических нагрузок в районах с развитой целлюлозно-бумажной промышленностью. Автореферат дисс. доктора медицинских наук. Л, 1989.Karelin А.О. Hygienic bases of public health protection in connection with the effect of aerogenic chemical loads in areas with developed pulp and paper industry. Abstract of Diss. Doctor of Medical sciences. L, 1989. (in Russian)Яценко-Хмелевская М.А., Цибульский В.В., Хитрина Н.Г., Короленко Л.И. Ольфактометрические исследования выбросов запаха на российских предприятиях. Биосфера. 2013; 3: 303-10.Yatsenko-Khmelevskaya M.A., Tsibul’skii V.V., Khitrina N.G., Korolenko L.I. Olfactometric odor emission studies at Russian enterprises. Biosfera. 2013; 3: 303-10. (in Russian)Цибульский В.В., Яценко-Хмелевская М.А., Хитрина Н.Г., Короленко Л.И. Исследование запаха очистных сооружений. Экология производства. 2011; 4: 52-6.Tsibul’skii V.V., Yatsenko-Khmelevskaya M.A., Khitrina N.G., Korolenko L.I. Study of the odourl of sewage treatment plants. Ekologiya proizvodstva. 2011; 4: 52-56. (in Russian)Assessment of Community Response to Odorous Emissions. R&D Technical Report P4-095/TR. Environment Agency. 2005. Available at: https://www.gov.uk/government/publications/assessment-of-community-response-to-odorous-emissionsAssessment of Community Response to Odorous Emissions. R&D Technical Report P4-095/TR. Environment Agency. 2005. Available at: https://www.gov.uk/government/publications/assessment-of-community-response-to-odorous-emissionsBlanes-Vidal V. Air pollution from biodegradable wastes and non-specific health symptoms among residents: direct or annoyance-mediated associations? Chemosphere. 2015; 120: 371-7. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.07.089Blanes-Vidal V. Air pollution from biodegradable wastes and non-specific health symptoms among residents: direct or annoyance-mediated associations? Chemosphere. 2015; 120: 371-7. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2014.07.089Long Y., Zhang S., Fang Y., Du Y., Liu W., Fang C., Shen D. Dimethyl sulfide emission behavior from landfill site with air and water control. Biodegradation. 2017; 28 (5-6): 327-35. https://doi.org/10.1007/s10532-017-9799-4Long Y., Zhang S., Fang Y., Du Y., Liu W., Fang C., Shen D. Dimethyl sulfide emission behavior from landfill site with air and water control. Biodegradation. 2017; 28 (5-6): 327-35. https://doi.org/10.1007/s10532-017-9799-4Hooiveld M., van Dijk C., van der Sman-de Beer F., Smit L.A., Vogelaar M., Wouters I.M., Heederik D.J., Yzermans C.J. Odour annoyance in the neighbourhood of livestock farming - perceived health and health care seeking behavior. Ann Agric Environ Med. 2015; 22 (1): 55-61. https://doi.org/10.5604/12321966.1141369Hooiveld M., van Dijk C., van der Sman-de Beer F., Smit L.A., Vogelaar M., Wouters I.M., Heederik D.J., Yzermans C.J. Odour annoyance in the neighbourhood of livestock farming - perceived health and health care seeking behavior. Ann Agric Environ Med. 2015; 22 (1): 55-61. https://doi.org/10.5604/12321966.1141369Слаутенко Е.Г, Петросян А.А. Гигиеническое обоснование размеров санитарно-защитных зон для свинокомплексов средней мощности с учетом особенностей распространения запахообразующих химических веществ в атмосферном воздухе. Проблемы здоровья и экологии. 2018; 1: 98-101Slautenko E.G., Petrosyan А.А. Hygienic substantiation of the size of sanitary protection zones for medium-capacity pig farms, taking into account the peculiarities of diffusion of odorigenic chemicals in the atmospheric air. Problemy zdorov’ya I ekologii. 2018; 1: 98-101. (in Russian)Kenessary D., Kenessary A., Kenessariyev U.I., Juszkiewicz K., Amrin M.K., Erzhanova A.E. Human health cost of hydrogen sulfide air pollution from an oil and gas Field. Ann Agric Environ Med. 2017; 24 (2): 213-6. https://doi.org/10.26444/aaem/74562Kenessary D., Kenessary A., Kenessariyev U.I., Juszkiewicz K., Amrin M.K., Erzhanova A.E. Human health cost of hydrogen sulfide air pollution from an oil and gas Field. Ann Agric Environ Med. 2017; 24 (2): 213-6. https://doi.org/10.26444/aaem/74562Atari D.O., Luginaah I.N., Gorey K., Xu X., Fung K. Associations between self-reported odour annoyance and volatile organic compounds in ‘Chemical Valley’, Sarnia, Ontario. Environ Monit Assess. 2013; 185 (6): 4537-49. https://doi.org/10.1007/s10661-012-2887-3Atari D.O., Luginaah I.N., Gorey K., Xu X., Fung K. Associations between self-reported odour annoyance and volatile organic compounds in ‘Chemical Valley’, Sarnia, Ontario. Environ Monit Assess. 2013; 185 (6): 4537-49. https://doi.org/10.1007/s10661-012-2887-3Фомин М.В., Аликбаева Л.А., Луковникова Л.В., Сидорин Г.И., Петрова Н.Н. Гигиеническое обоснование безопасности эксплуатации предприятий по производству поливинилхлорида. Гигиена и санитария. 2017; 4: 347-51Fomin M.B., Alikbaeva L.A., Lukovnikova L.V., Sidorin G.I., Petrova N.N. Hygienic substantiation of the safety of operation of enterprises for the production of polyvinyl chloride. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2017; 4: 347 -51. (inRussian)Oiamo T.H., Luginaah I.N., Baxter J. Cumulative effects of noise and odour annoyances on environmental and health related quality of life. Soc Sci Med. 2015; 146: 191-203. https://doi.org/10.1016/j.socscimed.2015.10.043Oiamo T.H., Luginaah I.N., Baxter J. Cumulative effects of noise and odour annoyances on environmental and health related quality of life. Soc Sci Med. 2015; 146: 191-203. https://doi.org/10.1016/j.socscimed.2015.10.043Odour management in British Columbia: review and recommendations. Final report W05-1108. 2005. Available at: https://www.for.gov.bc.ca/hfd/library/documents/bib95377.pdfOdour management in British Columbia: review and recommendations. Final report W05-1108. 2005. Available at: https://www.for.gov.bc.ca/hfd/library/documents/bib95377.pdfEN 13725:2003/AC. Air quality - Determination of odour concentration by dynamic olfactometry. European Committee for Standardization. Available at: https://infostore.saiglobal.com/preview/is/en/2003/i.s.en13725-2003%2Bac-2006.pdf?sku=658463EN 13725:2003/AC. Air quality – Determination of odour concentration by dynamic olfactometry. European Committee for Standardization. Available at: https://infostore.saiglobal.com/preview/is/en/2003/i.s.en13725-2003%2Bac-2006.pdf?sku=658463VDI Standard: VDI 3940 Blatt. Determination of the hedonic odour tone. Polarity profiles. The Association of German Engineers (VDI). 2010; 44 p. Available at: https://standards.globalspec.com/std/1252925/vdi-3940-blatt-4VDI Standard: VDI 3940 Blatt. Determination of the hedonic odour tone. Polarity profiles. The Association of German Engineers (VDI). 2010; 44 p. Available at: https://standards.globalspec.com/std/1252925/vdi-3940-blatt-4Пинигин М.А. Бударина О.В., Тепикина Л.А., Сабирова З.Ф., Федотова Л.А., Сафиулин А.А., Шипулина З.В., Антипова Н.Д., Баева И.В. Органолептический контроль содержания в атмосферном воздухе веществ, обладающих запахом: методич. рекомендации. М.: 2011.Pinigin М.А, Budarina О.V., Tepikina L.A., Sabirova Z.F., Fedotova L.A., Safiulin А.А.,. Shipulina Z.V, Antipova N.D., Baeva I.V. Organoleptic control of concentrations of odorigenic chemicals in the atmospheric air: guidelines. Мoscow: 2011. (in Russian)Цибульский В.В, Яценко-Хмелевская М.А., Хитрина Н.Г., Короленко Л.И., под общим рук. А.Ю. Недре. Методическое пособие по инвентаризации, нормированию и контролю выбросов запаха. СПб.: 2012.Tsibul’skii V.V. Procedure manual for inventory, regulation and control of odour emissions. Yatsenko-Khmelevskaya M.A., Khitrina N.G., Korolenko L.I., under the general guidance of Nedre A.Yu. SPb: 2012. (in Russian)Чепегин И.В., Андрияшина Т.В. Выбросы пахучих веществ в атмосферу. Проблемы и решения. Вестник Казанского технологического университета. 2013; 10: 80-3.Chepegin I.V., Andriyashina Т.V. Emissions of odorous substances into the atmosphere. Problems and Solutions. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2013; 10: 80-3. (in Russian)Бударина О.В. Актуальные вопросы управления запахом в атмосферном воздухе и пути их решения в современных условиях. Мир науки, культуры, образования. 2013; 5 (42): 435-7.Budarina O.V. Current issues of odor control in atmospheric air ways for solving them in modern conditions. Mir nauki, kul’tury, obrazovaniya. 2013; 5 (42): 435-7. (in Russian)Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2016 году». М.: Минприроды России; НИА-Природа; 2017.State report “On the state and environmental protection of Russian Federation in 2016”. М.: Minprirody Rossii; NIA-Priroda; 2017. (in Russian)Карелин А.О., Ломтев А.Ю., Горбанёв С.А., Еремин Г.Б., Новикова Ю.А. Применение географических информационных систем (ГИС) для совершенствования санитарно-эпидемиологического надзора и социально-гигиенического мониторинга. Гигиена и санитария. 2017; 7: 620-3. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-7-620-622Karelin А.О., Lomtev A.Yu., Gorbanev S.A., Eremin G.B., Novikova Yu.A. Application of geographic information systems (GIS) to improve sanitary and epidemiological surveillance and social-hygienic monitoring. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2017; 7: 620-3. (in Russian)World Health Organization (2003): Methods of assessing of human health vulnerability and public health adaptation to climate change. WHO. Health Canada. UNEF. Available at: http://www.euro.who.int/_data/assets/pdf_file/0009/91098/E81923.pdf?ua=1World Health Organization (2003): Methods of assessing of human health vulnerability and public health adaptation to climate change. WHO. Health Canada. UNEF. Available at: http://www.euro.who.int/_data/assets/pdf_file/0009/91098/E81923.pdf?ua=1Ляпкало А.А., Дементьева А.А., Цурган А.М. Влияние скорости и направления ветра на уровень загрязнения воздуха продуктами сгорания топлива. Фундаментальные исследования. 2013;.7(1): 125-129.Lyapkalo А.А., Dement’eva А.А., Tsurgan А.М. Effect of wind speed and direction on the level of air pollution by combustion products. Fundamental’nye issledovaniya. 2013; 7 (1): 125-9. (in Russian)Айкашев В.Д. Влияние аэрационного режима на уровень загрязнения воздушного бассейна городов. Архитектура, градостроительство и дизайн. 2018; 17: 7-11.Aikashev V.D. Impact of aeration regime on the level of urban air pollution. Arkhitektura, gradostroitel’stvo i dizain. 2018; 17: 7-11. (in Russian)Авалиани С.Л., Буштуева К.А., Гильденскиольд Р.С., Янышева Н.Я., Кротов Ю.А., Гофмеклер В.А., Журков В.С., Печенникова Е.В., Тепикина Л.А., Фельдман Ю.Г. Временные методические указания по обоснованию предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. М.: Б. и.; 1989.Avaliani S.L., Bushtueva К.А., Gil’denskiol’d R.S., Yanysheva N.Ya., Krotov Yu.A., Gofmekler V.A., Zhurkov V.S., Pechennikova E.V., Tepikina L.A., Fel’dman Yu.G. Temporary guidelines for substantiation of the maximum allowable concentrations (MAC) of pollutants in the atmospheric air of residential areas. Мoscow: B. i.; 1989. (in Russian)Бронштейн А.И. Вкус и обоняние. М.: Издательство Академии наук СССР; 1950.Bronshtein A.I. Taste and Olfaction [Vkus i obonyanie]. М.: Izdatel’stvo Akademii Nauk. SSSR; 1950. (in Russian)Карелин А. О. Использование принципов доказательной медицины в современных гигиенических исследованиях. Сборник тезисов II ежегодной конференции с международным участием, посвященной памяти д.м.н. проф. з.д.н. РФ И.В. Полякова, «Реформы здравоохранения Российской Федерации, современное состояние, перспективы развития». СПб.; 2015: 67-69.Karelin А. О. Using the principles of evidence-based medicine in current hygienic studies. Sbornik tezisov II ezhegodnoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, Posvyashchennoi pamyati I.V. Polyakova, «Health care reforms in the Russian Federation, current state, development prospects». SPb; 2015: 67-9. (in Russian)Карелин А.О. Использование методов эпидемиологии окружающей среды для оценки взаимосвязи факторов риска и здоровья населения. Материалы тринадцатой Евразийской научной конференции «Донозология-2017». СПб.; 2017: 47-50.Karelin А.О. Using environmental epidemiology methods to assess the relationship between risk factors and public health. Materialy XIII Evraziiskoi nauchnoi konferentsii “Donozologiya-2017”. SPb.; 2017: 47-50. (in Russian)

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