Влияние выбросов в атмосферный воздух завода по сжиганию осадков сточных вод

Введение. При традиционной очистке городских сточных вод осадки представляют собой важный побочный продукт. Сжигание считается наиболее эффективным и универсальным методом уменьшения массы осадков сточных вод (ОСВ) и их обеззараживания. Однако ситуация в районах расположения предприятий по сжиганию ОСВ в результате поступления в атмосферный воздух продуктов пиролитического процесса вызывает беспокойство граждан.

Цель исследования — на основе показателей загрязнения атмосферного воздуха и величины риска для здоровья населения, проживающего в зоне влияния заводов по сжиганию осадка ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», дать гигиеническую характеристику технологии сжигания ОСВ.

Материалы и методы. Объектами исследований являлись российские и зарубежные литературные источники, содержащие информацию о влиянии на атмосферный воздух населённых мест предприятий (цехов) по сжиганию осадков сточных вод; технологии сжигания осадков (илов) в псевдоожиженном слое; результаты осуществляемого ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» производственного экологического контроля атмосферного воздуха за трёхлетний период. На основе результатов анализа сформирована программа собственных исследований. Санитарно-химические исследования промышленных выбросов в атмосферный воздух выполнены химико-аналитическим центром «Арбитраж» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» (аттестат аккредитации РОСС RU.0001.510650). Для идентификации и количественной характеристики приоритетных загрязнений атмосферы использованы современные высокоточные аналитические методы.

Проведены расчёты рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе с использованием методов, утверждённых приказом Минприроды России¹.

Результаты. Анализ результатов измерений показал, что количественные показатели выбросов вредных (загрязняющих) веществ не превышают требований международных нормативных актов, большинство находится ниже предела обнаружения, а рассчитанные концентрации не превышают гигиенических нормативов. Полученные результаты расчёта канцерогенного риска для здоровья оцениваются как допустимые, вероятность развития дополнительных случаев заболеваний от воздействия всех исследованных канцерогенов на протяжении всей жизни у населения, постоянно проживающего в районе расположения предприятия, оценивается как несущественная (менее одного случая).

Ограничения исследования. В данном исследовании имелось ограничение, связанное с пределом обнаружения методики определения концентраций веществ, который тем не менее удовлетворяет цели исследования. Поскольку исследована проба неизвестного состава, оценивали весь возможный спектр веществ в составе выбросов. В составе выбросов присутствовали вещества, обладающие канцерогенным эффектом, однако в расчёт канцерогенного риска включали только те вещества, которые имели фактор канцерогенного потенциала.

Заключение. На сегодняшний день технология сжигания в печах с псевдоожиженным слоем — это наиболее экологичный и экономически целесообразный способ обезвреживания осадков сточных вод в условиях крупных мегаполисов, и заводы по сжиганию ОСВ не являются причиной возможного ухудшения здоровья населения района, непосредственно граничащего с предприятиями.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике.

Участие авторов:
Горбанёв С.А. — концепция и дизайн исследования, выбор аналитических методов, написание текста, редактирование;
Копытенкова О.И. — концепция и дизайн исследования, обработка экспериментальных материалов, анализ результатов измерения, статистическая обработка, написание текста;
Ганичев П.А. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка экспериментальных материалов, анализ результатов измерения, статистическая обработка, обзор литературы, написание текста;
Маркова О.Л., Алексеева И.В., Джамбулов Р.Л. — анализ результатов измерения, написание текста;  
Зарицкая Е.В. — выбор аналитических методов, анализ результатов измерения, написание текста;
Еремин Г.Б. — обзор литературы, сбор и обработка экспериментальных материалов;
Исаев Д.С. — обработка экспериментальных материалов, статистическая обработка, написание текста.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

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

Финансирование. Исследование выполнялось по контракту с ООО «Институт медико-экологических проблем и оценки риска здоровью — Строительство Проектирование» (ООО «ИМЭПОРЗ-СП»).

Поступила: 18.07.2022 / Принята к печати: 03.10.2022/ Опубликована: 30.11.2022

¹ Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 6 июня 2017 г. № 273 «Об утверждении методов расчётов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе».

1. Рублевская О.Н. Опыт ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» по внедрению технологий утилизации осадка сточных вод. В кн.: Современные тенденции в развитии водоснабжения и водоотведения. Материалы международной конференции, посвященной 145-летию УП «Минскводоканал». Минск; 2019: 70-5.

2. Зарицкая Е.В., Ганичев П.А., Михеева А.Ю., Маркова О.Л., Еремин Г.Б., Мясников И.О. К вопросу о контроле летучих загрязняющих соединений, формирующих запах, при деятельности канализационных очистных сооружений. Здоровье населения и среда обитания. 2020; (10): 52-5. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2020-331-10-52-55

3. Маркова О.Л., Ганичев П.А., Зарицкая Е.В., Копытенкова О.И., Еремин Г.Б. О выборе приоритетных веществ для оценки выбросов заводов по сжиганию осадков сточных вод. В кн.: Анализ риска здоровью - 2022. Фундаментальные и прикладные аспекты обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Совместно с международной встречей по окружающей среде и здоровью RISE-2022: Материалы XII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Пермь; 2022: 352-7.

4. Копытенкова О.И., Еремин Г.Б., Мозжухина Н.А., Маркова О.Л., Ганичев П.А. К вопросу сжигания осадков сточных вод. В кн.: Актуальные вопросы гигиены: сборник научных трудов VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Санкт-Петербург; 2021: 167-71.

5. Копытенкова О.И., Ганичев П.А., Маркова О.Л. К вопросу о контроле атмосферного воздуха при использовании технологии сжигания осадков сточных вод. Краткий обзор. Здоровье населения и среда обитания - ЗНиСО. 2022; (5): 15-22. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-5-15-22

6. Носков С.Н., Маркова О.Л., Ганичев П.А., Еремин Г.Б. Анализ нормативно-правового регулирования загрязнения атмосферного воздуха на площадках размещения илов канализационных очистных сооружений при установлении санитарной защитной зоны по ольфакторному критерию воздействия. В кн.: Актуальные вопросы гигиены: Сборник научных трудов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 90-летию з.д.н. РФ, академика РАЕН, профессора Г.В. Селюжицкого. Санкт-Петербург; 2022: 203-10.

7. Носков С.Н., Маркова О.Л., Еремин Г.Б., Зарицкая Е.В., Исаев Д.С. Количественное и качественное определение газов, образующихся на иловых площадках канализационно-очистных сооружений. Здоровье населения и среда обитания - ЗНиСО. 2022; 30(7): 40-7. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-7-40-47

8. Магомедов Х.К., Белкин А.С., Носков С.Н., Фридман К.Б. Гигиеническая оценка метода геотубирования осадков городских очистных сооружений канализации. Гигиена и санитария. 2017; 96(7): 623-6. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-7-623-626

9. Заводовская Е.В. Разработка технологии подготовки обезвоженных осадков сточных вод очистных сооружений канализации к расширенной утилизации: Дисс. … канд. техн. наук. М.; 2009.

10. Кноер П., Бюхлер М., Пуассон А., Чепурнов А.В. Низкотемпературная двухступенчатая сушка осадка сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника. 2012; (4): 7а-11.

11. Judex J.W., Gaiffi M., Burgbacher H.C. Gasification of dried sewage sludge: Status of the demonstration and the pilot plant. Waste Managt. 2012; 32(4): 719-23. https://doi:10.1016/j.wasman.2011.12.023

12. Harrad S.J., Jones K.C. A source inventory and budget for chlorinated dioxins and furans in the United Kingdom environment. Sci. Total Environ. 1992; 126(1-2): 89-107. https://doi.org/10.1016/0048-9697(92)90486-c

13. Kao A.S., Venkataraman C. Estimating the contribution of re-entrainment to the atmospheric deposition of dioxin. Chemosphere. 1995; 31(10): 4317-31

14. Warren T.K., Mitchell K.A., Lawrence B.P. Exposure to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) suppresses the humoral and cell-mediated immune responses to influenza A virus without affecting cytolytic activity in the lung. Toxicol. Sci. 2000; 56(1): 114-23. https://doi.org/10.1093/toxsci/56.1.114

15. Duarte-Davidson R., Sewart A.P., Alcock R.E., Cousins I.T., Jones K.C. Exploring the balance between sources, deposition, and the environmental burden of PCDD/Fs in the U.K. Terrestrial Environment: An aid to identifying uncertainties and research needs. Environ. Sci. Technol. 1997; 31(1): 1-11.

16. Fiedler H. EPA dioxin-reassessment: implications for Germany. Organohalogen Compounds. 1995; 22: 209-28.

17. Schecter A.J. 2, 3, 7, 8-Chlorine substituted dioxin and dibenzofuran congeners in 2, 4-D, 2, 4, 5-T and pentachlorophenol. Organohalogen Compounds. 1997; 32: 51-5.

18. Smith R.M., O’Keefe P.W., Hilker D., Connor S., Posner E. Direct and indirect contribution of atmospheric PCDDs and PCDFs to Hudson River National Estuarine Research Reserve sediment cores. Organohalogen Compounds. 1995; 24: 141-5.