medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-6-613-618medlit-341Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEГигиеническая характеристика воздушного бассейна в районе интенсивной эксплуатации дорожно-автомобильного комплексаHygienic characteristics of the atmospheric air in the area of the intensive use of the road-car complexhttps://orcid.org/0000-0001-8412-5457КопытенковаОльга ИвановнаKopytenkovaOlga I.

Доктор мед. наук, проф., гл. науч. сотр. отд. гигиены ФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора, 193036, Санкт Петербург.

e-mail: 5726164@mail.ru

MD, Ph.D., DSci., Prof., chief researcher of the Department of hygiene of the North-West Public Health Research Center, Saint-Petersburg, 191036, Russian Federation.

e-mail: 5726164@mail.ru

5726164@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2062-7401ЛеванчукА. В.LevanchukA. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1629-5435ЕреминГ. Б.YereminG. B.noemail@neicon.ruФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»North-West Public Health Research Center; Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport UniversityФБУН «Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья» РоспотребнадзораNorth-West Public Health Research Center201914102020986613618Copyright © Копытенкова О.И., Леванчук А.В., Еремин Г.Б., 20202020Копытенкова О.И., Леванчук А.В., Еремин Г.Б.Kopytenkova O.I., Levanchuk A.V., Yeremin G.B.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/341Введение

Введение. Среди загрязнителей воздушной среды в районах с интенсивными транспортными потоками следует обратить особое внимание на метан – предшественник формальдегида, образующийся при сгорании жидкого топлива. Целью исследования является гигиеническая оценка воздушной среды на основе определения дополнительного аэрогенного риска здоровью населения за счёт формальдегида, образующегося при эксплуатации дорожно-автомобильного комплекса.

Материал и методы

Материал и методы. Расчёт количества метана, поступающего в атмосферный воздух при сжигании топлива, определён в соответствии с Руководством по инвентаризации выбросов ЕМЕП/ЕАОС (2016 г.). Определение модельных концентраций изучаемых загрязнителей проведено на основе Приказа № 273 от 06.062017 «Методы расчёта рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе» для дорожно-автомобильного комплекса с интенсивностью движения транспорта от 500 до 7 000 авт./ч. Расчёт риска проведён на основе Р 2.1.10.1920–04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду». Концентрации формальдегида определены в атмосферном воздухе в соответствии с МУК 4.1.1272–03. Статистический анализ осуществлён с помощью пакета прикладных программ Excel 2016.

Результаты

Результаты. Определено количество выброса метана (мг/с) на 1 км при различной интенсивности транспортных потоков (авт./ч). Полученные данные использованы для расчёта модельных концентраций формальдегида, синтезирующегося из метана, которые использованы для расчёта показателей дополнительного канцерогенного и неканцерогенного рисков.

Заключение

Заключение. Рост автомобилизации населения сопровождается ростом загрязнения воздушной среды. Инвентаризация выбросов проводится без учёта возможной трансформации загрязнителей, входящих в состав отработавших газов. Недостаточность сведений не позволяет использовать их для прогнозирования уровней риска здоровью населения. Результаты характеризуют дополнительный канцерогенный и неканцерогенный риски формирующиеся в процессе трансформации метана в формальдегид. Выявлен наиболее неблагоприятный температурный режим, способствующий синтезу и замедляющий распад формальдегида в атмосфере вдоль автомобильных дорог.

Introduction

Introduction. The level of air pollution in the areas of traffic flows is influenced by fuel combustion processes. Among air pollutants, special attention should be paid to methane. Methane is formed during the combustion of liquid fuels and is a precursor of formaldehyde. Formaldehyde is synthesized in the presence of catalysts. Its concentration exceeded the maximum permissible limits.

The aim of the study is the hygienic assessment of additional aerogenic risk to public health due to formaldehyde, formed during the operation of the road-car complex (RCC).

Material and methods

Material and methods. The calculation of the amount of methane entering the air during the operation of vehicles from fuel combustion is determined in accordance with the EMEP/EEA emission inventory Manual (2016).) The concentration of the studied pollutants is determined in accordance with the Order No. 273 of 06.062017 «Methods of calculation of dispersion of emissions of harmful (polluting) substances in the air». RCC is classified according to the intensity of traffic from 500 to 7,000 vehicles per hour. Risk calculation was carried out on the basis of guidance 2.1.10.1920-04 «Guidelines for assessing the risk to public health when exposed to chemicals that pollute the environment». The concentration of formaldehyde in ambient determined in accordance with the methodical instruction 4.1.1272-03. Statistical analysis was carried out using the Excel 2016 application package.

Results

Results. Methane (CH4) emission factors (mg/km), presented in the EMEP/EEA Manual, allowed determining the amount of methane emission (mg/s) per 1 km at different traffic intensities (auth./hour.) The obtained data were used to calculate the model concentrations of formaldehyde synthesized from methane. The calculated model concentrations were used to calculate additional carcinogenic and non-carcinogenic risk due to formaldehyde.

Сonclusions

Сonclusions. The gain in motorization of the population is accompanied by an increase in air pollution in the zone of influence of road transport. However, the emission inventory does not take into account the possible transformation of the pollutants making up the exhaust gases. Incomplete information does not allow using them to predict health risk levels based on model concentrations. The results obtained allowed obtaining information about the amount of additional carcinogenic and non-carcinogenic risks created in the process of transformation of methane into formaldehyde. The most unfavorable temperature regime (0-15oC) contributing to the synthesis and slowing down the decay of formaldehyde in the atmosphere along the roads was revealed.

автомобильный транспортатмосферный воздухзагрязнителиформальдегидриск здоровьюканцерогенный рискroad transportatmospheric airpollutantsformaldehydehealth riskcarcinogenic riskReferencesЛеванчук А.В. Гигиеническое обоснование воздействия дорожно-автомобильного комплекса на атмосферный воздух жилой территории. Автореферат дис.. доктора медицинских наук. Сев.-Зап. гос. мед. ун-т им. И.И. Мечникова. Санкт-Петербург, 2017.Levanchuk A.V. Hygienic justification of the impact of road-car complex on the atmospheric air of the residential area. The author's abstract dis. ... doctor of medical Sciences. I. I. Mechnikov North-Western state medical University. St. Petersburg, 2017. (in Russian).Леванчук А.В., Копытенкова О.И., Башкетова Н.С. Количественная характеристика уровня загрязнения окружающей среды автомобильно-дорожным комплексом. Приоритеты профилактического здравоохранения в устойчивом развитии общества: состояние и пути решения проблем: Материалы Пленума Научного совета по экологии и гигиене окружающей среды Российской Федерации. Москва, 12-13 декабря 2013 г. М.; 2013: 209-11.Levanchuk A.V., Kopytenko O.I., Bashkatova N.S. A quantitative characterization of the level of environmental pollution of automobile-road complex. Priorities of preventive health care in sustainable development of society: state and ways of solving problems: materials of the Plenum of the Scientific Council on ecology and environmental health of the Russian Federation. Moscow, 12-13 December 2013; 2013: 209-11. (in Russian).Рахманин Ю.А., Леванчук А.В. Современные направления совершенствования методологии социально-гигиенического мониторинга. Современные методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования факторов окружающей среды, влияющих на здоровье человека: Материалы Международного Форума Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды, посвященного 85-летию ФГБУ «Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздрава России. Москва 12-13 декабря 2016 г. М.; 2018: 150-2.Rakhmanin Yu.A., Levanchuk A.V. Modern directions of improvement of methodology of social and hygienic monitoring. Modern methodological problems of study, assessment and regulation of environmental factors affecting human health: Materials of the International Forum of the Scientific Council of the Russian Federation on human ecology and environmental health, dedicated to the 85th anniversary of the " A.N. Sysin Research Institute of human ecology and environmental health " Russian Ministry Of Health. Moscow 12-13 December 2016. Moscow; 2018:150-2. (in Russian).Рахманин Ю.А., Леванчук А.В. Количественная пространственно-временная оценка загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух в результате сгорания топлива автомобильного транспорта. Гигиена и санитария. 2016; 95(11): 1021-4.Rakhmanin Yu. a., Levanchuk A.V. Quantitative spatio-temporal assessment of pollutants in atmospheric air in the combustion of the fuel of road transport. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2016; 95 (11): 1021-4. (in Russian).Рахманин Ю.А., Леванчук А.В. Гигиеническая оценка атмосферного воздуха в районах с различной степенью развития дорожно-автомобильного комплекса. Гигиена и санитария. 2016; 95(12): 1117-21.Rakhmanin Yu. a., Levanchuk A.V. Hygienic evaluation of atmospheric air in the areas with different degree of development of road and road transport sector. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2016; 95 (12): 1117-21. (in Russian).Рахманин Ю.А., Румянцев Г.И., Новиков С.М. Методологические проблемы диагностики и профилактики заболеваний, связанных с воздействием факторов окружающей среды. Гигиена и санитария. 2001; (5): 3-7.Rachmanin Yu.A., Rumyantsev G.I., Novikov S.M. Methodological problems of diagnosis and prevention of diseases associated with the impact of environmental factors. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2001; (5): 3-7. (in Russian).Безуглая Э.Ю., Ивлева Т.П. Формальдегид в атмосфере городов. Вопросы охраны атмосферы от загрязнения. Материалы ежегодного сборника трудов НПК «Атмосфера». Санкт-Петербург. СПб.; 2003.Bezuglaya E. Yu., Ivleva T. P. Formaldehyde in the atmosphere of cities. Issues of protection of the atmosphere from pollution. Materials of the annual collection of works of NPK "Atmosphere". Saint-Petersburg. SPb.; 2003. (in Russian).Безуглая Э.Ю. Трансформация оксидов азота в городах с предприятиями энергетики. Инженерные системы. 2004; 2.Bezuglaya E.Yu. the Transformation of nitrogen oxides in cities with energy companies. Inzhenernye sistemy [Utility systems]. 2004; 2. (in Russian).Безуглая Э.Ю., Смирнова И.В. Проблема загрязнения воздуха. Инженерные системы. 2002; 2.Bezuglaya E.Yu., Smirnova I.V. The Problem of air pollution. Inzhenernye sistemy [Utility systems]. 2002; 2. (in Russian).Онищенко Г.Г. Оценка и управление рисками для здоровья как эффективный инструмент решения задач обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации. Анализ риска здоровью. 2013; (1): 4-14.Onishchenko, G. G. Assessment and management of health risks as an effective tool for solving problems of sanitary and epidemiological welfare of the population of the Russian Federation. Analiz riska zdorov'yu [Health risk analysis]. 2013; (1): 4-14. (in Russian).Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году». М.; 2017: 289.State report "On the state and environmental protection of the Russian Federation in 2017". Moscow; 2017, 289. (in Russian).Трифонов К.И., Кузнецова А.И., Афанасьев С.В., Рощенко О.С. Мониторинг формальдегида в атмосферном воздухе в городах российской федерации. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014; 16, 1(7): 1862-5.Trifonov K. I., Kuznetsova A. I., Afanasyev S. V., Roshchenko O. S. Monitoring of formaldehyde in atmospheric air in cities of the Russian Federation. Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk [Proceedings of the Samara scientific center of the Russian Academy of Sciences]. 2014; 16, 1 (7): 1862-5. (in Russian).EMEP/EEA emission inventory manual. Brussels: 2016.EMEP/EEA emission inventory manual. Brussels: 2016.David C. Lowe and Ulrich Schmidt. Formaldehyde. (HCHО) Measurements in the Nonurban Atmosphere. Journal of geophysical research. 1983; 15: 88: 10.844-58.David C. Lowe and Ulrich Schmidt. Formaldehyde. (HCHО) Measurements in the Nonurban Atmosphere. Journal of geophysical research. 1983; 15: 88: 10.844-58.Solberg S., Dye C., Walker S.-E., Simpson D. Long-term measurements and model calculation of formaldehyde at rural European monitoring sites. Atmospheric Environment. 2001; 35: 195-207.Solberg S., Dye C., Walker S.-E., Simpson D. Long-term measurements and model calculation of formaldehyde at rural European monitoring sites. Atmospheric Environment. 2001; 35: 195–207.Thomas Terry L, Mock Melanie A., Rhyne Thomas C. Buchanam James W. Modeling ozone concentrations using meteorological variables in measurement of toxic and related air pollutants. US EPA/A and WMA International Symposium. Pittsburgh, Pennsylvania. 1991; 1: 61-70.Thomas Terry L, Mock Melanie A., Rhyne Thomas C. Buchanam James W. Modeling ozone concentrations using meteorological variables in measurement of toxic and related air pollutants. US EPA/A and WMA International Symposium. Pittsburgh, Pennsylvania. 1991; 1: 61–70.Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду». М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004:143.1.10.1920 R-04 "Guide for assessing the risk to public health when exposed to chemical pollutants environment". M.: Federal center of Gossanepidnadzor of the Ministry of health of Russia, 2004, 143. (in Russian).Рахманин Ю.А., Леванчук А.В., Копытенкова О.И., Фролова Н.М., Сазонова А.М. Определение дополнительного риска здоровью населения за счёт загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух при эксплуатации дорожно-автомобильного комплекса. Гигиена и санитария. 2018; 97(12): 1171-8.Rakhmanin Yu.A., Levanchuk A.V., Kopytenko O.I., Frolova N.M. Sazonov A.M. Determination of additional risk to public health due to pollutants entering the air during the operation of the road and automobile complex. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2018; 97(12): 1171-8. (in Russian).Безуглая Э.Ю., Ивлева Т.П. Формальдегид в атмосфере городов. Вопросы охраны атмосферы от загрязнения НПК «Атмосфера». 2003; 1.Bezuglaya E.Yu., Ivleva T.P. Formaldehyde in the atmosphere of cities. Issues of protection of the atmosphere from pollution NPK "Atmosphere". 2003; 1. (in Russian).Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года. 2008; (актуализация 2019).Transport strategy of the Russian Federation for the period up to 2030. 2008; (updated 2019). (in Russian).Федеральная целевая программа «Развитие транспортной системы России (2010-2020 годы)». 2001; (актуализация 08.02.2017 № 155).The Federal target program " Development of transport system of Russia (2010-2020)". 2001; (update 08.02.2017 № 155). (in Russian).Копытенкова О.И., Леванчук А.В., Мингулова И.Р., Турсунов З.Ш. Обоснование направлений социально-гигиенического мониторинга. Приоритеты профилактического здравоохранения в устойчивом развитии общества: состояние и пути решения проблем: материалы Пленума Научного совета по экологии и гигиене окружающей среды Российской Федерации. М.; 2013: 184-7.Kopytenkova O.I., Levanchuk A.V., Mingulova I.R., Tursunov Z.sh. Justification of directions of social and hygienic monitoring. Priorities of preventive health care in sustainable development of society: state and ways of solving problems: materials of the Plenum of the Scientific Council on ecology and environmental health of the Russian Federation. Moscow; 2013: 184-7. (in Russian).Мироненко О.В., Копытенкова О.И., Леванчук А.В., Магомедов Х.К. Гигиеническая оценка влияния метана, поступающего из тела полигона для складирования осадков сточных вод, на состояние воздушного бассейна. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2018; 13 (3): 316-24.Mironenko O.V., Koptenkov O.I., Levanchuk A.V., Magomedov H.K. Hygienic evaluation of the effect of methane coming out of the body of the polygon for storage of sewage sludge, on the condition of the air basin. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Medicina. [Bulletin of St. Petersburg University. Medicine]. 2018; 13 (3): 316-24. (in Russian).Рахманин Ю.А., Леванчук А.В., Копытенкова О.И. Ссовершенствование системы социально-гигиенического мониторинга территорий крупных городов. Гигиена и санитария. 2017; 96(4): 298-301.Rakhmanin Yu. a., Levanchuk A.V., Kopytenko O. I. improving the system of socio-hygienic monitoring of territories of cities. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2017; 96(4): 298-301. (in Russian).

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