Оценка риска для здоровья населения Южно-Сахалинска по результатам мониторинга качества атмосферного воздуха

Введение

Здоровье населения в значительной степени определяется воздействием факторов среды обитания, и одним из ведущих является качество атмосферного воздуха. Установлено, что антропогенное загрязнение атмосферного воздуха напрямую связано с ростом заболеваемости болезнями органов дыхания, системы кровообращения, а также с увеличением смертности в городах [1–6]. Для улучшения условий проживания людей и снижения вредного воздействия на население химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, в Российской Федерации с 2018 г. действует федеральный проект «Чистый воздух» в составе национального проекта «Экологическое благополучие»¹. В рамках проекта предусмотрены комплексное снижение выбросов загрязняющих веществ, модернизация промышленных предприятий, переключение автономных источников теплоснабжения на централизованные сети, модернизация транспортной инфраструктуры и перевод транспорта на экологически чистое топливо, что в итоге улучшит экологическую ситуацию в крупных промышленных центрах.

В соответствии с паспортом проекта, реализуемого с 2025 г., цель заключается в улучшении качества жизни населения в городах – участниках проекта путём снижения выбросов опасных загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Достижение поставленной цели предполагает уменьшение эмиссии приоритетных загрязняющих веществ в атмосферу и совершенствование системы мониторинга качества воздуха.

Приоритетные вещества и объекты, на которые будут направлены мероприятия по снижению выбросов, устанавливаются в результате сводных расчётов загрязнения атмосферного воздуха и оценки риска для здоровья населения города – участника проекта. Сводные расчёты представляют собой совокупные данные о концентрациях вредных веществ в воздушной среде населённого пункта, учитывающие выбросы промышленных предприятий, автономных источников теплоснабжения и транспортные потоки. Несмотря на комплексный подход к улучшению качества атмосферного воздуха, снижение выбросов не является объективным показателем повышения качества жизни популяции [7–9]. В качестве критерия эффективности с гигиенических позиций целесообразно ориентироваться на снижение как концентраций загрязняющих веществ по данным инструментальных исследований, так и уровней риска для здоровья населения и по расчётным данным, и по результатам инструментальных исследований [7, 8, 10]. Аналитические материалы, сформированные на основе результатов подобных изысканий, представляют собой базис совершенствования системы мониторинга [8, 11, 12].

Южно-Сахалинск включён в перечень городских поселений и городских округов с высоким и очень высоким загрязнением атмосферного воздуха, дополнительно относящихся к территориям эксперимента по квотированию выбросов загрязняющих веществ и городом – участником федерального проекта (распоряжение Правительства Российской Федерации от 07.07.2022 г. № 1852-р²). ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Сахалинской области» в рамках проекта осуществляет мониторинг качества атмосферного воздуха с 2023 г. по перечню показателей, сформированному в результате ранжирования выбросов химических веществ по индексам сравнительной канцерогенной и неканцерогенной опасности [13–15]. В 2024 г. выполнена оценка риска для здоровья населения на основе заключения о проведении сводных расчётов загрязнения атмосферного воздуха, в результате определены приоритетные загрязняющие вещества (ПЗВ)³. Программа наблюдений за качеством воздуха на 2025 г. была гармонизирована с перечнем ПЗВ.

Ключевой этап работы – установление отправной точки последующей объективной оценки эффективности мероприятий по управлению рисками для здоровья и повышению качества жизни жителей Южно-Сахалинска [16–18].

Цель исследования – дать характеристику состояния атмосферного воздуха и оценить риск для здоровья населения по данным инструментальных исследований на базовом уровне. Это позволит определить отправную точку оценки эффективности реализуемых мероприятий федерального проекта на основе гигиенической оценки и оценки риска для здоровья по данным мониторинга за качеством атмосферного воздуха.

Материалы и методы

В работе использованы результаты мониторинга качества атмосферного воздуха, полученные на четырёх постах ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Сахалинской области» (см. рисунок):

1. Южно-Сахалинск, Украинская улица, дом 7;
2. Южно-Сахалинск, Ленина улица, дом 220;
3. Южно-Сахалинск, Ленина улица, дом 316;
4. Южно-Сахалинск, переулок Медицинский, дом 58.

Мониторинг проводился с сентября 2023 г. по полной программе исследований в соответствии с РД 52.04.186–89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы». В 2023 г. выполнено 100 разовых и 25 среднесуточных исследований концентраций по каждому веществу на каждом посту, и лишь для бенз(а)пирена проведено исследование 25 среднесуточных концентраций. По разовым концентрациям выполняли расчёт среднесуточных. В 2024 и 2025 гг. выполнено 300 разовых и 75 исследований среднесуточных концентраций. На основании результатов исследований рассчитаны среднегодовые концентрации загрязняющих веществ и выполнена оценка острого и хронического неканцерогенного риска, а также канцерогенного риска согласно Руководству по оценке риска⁴ (далее – Руководство). При анализе данных мониторинга учитывался пункт 3.2.15 Руководства: если вещество обнаруживается менее чем в 5% отобранных проб, то концентрация принимается за 0. Также выполнен расчёт индексов опасности по критическим органам и системам. Результаты мониторинга за 2023 г. не были включены в оценку риска из-за недостаточного количества разовых концентраций, необходимого для расчёта среднегодовых значений.

Результаты

Для формирования программы мониторинга на 2023–2024 гг. в результате ранжирования по индексам сравнительной канцерогенной и неканцерогенной опасности было определено 10 веществ [13]: азота диоксид (CAS 10102-44-0), азота (II) оксид (CAS 10102-43-9), углерод (пигмент чёрный) (CAS 1333-86-4), серы диоксид (CAS 7446-09-5), сероводород (CAS 7783-06-4), углерода оксид (CAS 630-08-0), бенз(а)пирен (CAS 50-32-8), формальдегид (CAS 50-00-0), взвешенные вещества (CAS отсутствует), неорганическая пыль с содержанием диоксида кремния от 20 до 70% (CAS отсутствует). Дополнительно в перечень включены взвешенные частицы PM₁₀ и PM_2,5.

Анализ результатов контроля содержания химических веществ на четырёх постах за 4-й квартал 2023 г. выявил превышение гигиенических нормативов для следующих веществ:

• бенз(а)пирен: 13 из 100 исследований с превышением среднесуточных измеренных концентраций (до 3,1 ПДК_с.с.);
• диоксид азота: одно из 400 исследований измеренных концентраций (2,15 ПДК_м.р.) и одно из 100 исследований рассчитанных среднесуточных концентраций (1,14 ПДК_с.с.).

В 2024 г. выявлены превышения гигиенических нормативов для следующих веществ:

• углерод (пигмент чёрный): 15 из 1200 исследований измеренных концентраций (до 4,9 ПДК_м.р.) и 11 из 300 рассчитанных среднесуточных концентраций (до 4,8 ПДК_с.с.);
• взвешенные вещества: 7 из 1200 исследований измеренных концентраций (до 2 ПДК_м.р.) и 4 из 300 рассчитанных среднесуточных концентраций (до 4,8 ПДК_с.с.);
• пыль неорганическая, содержащая 70–20% SiO₂: 7 из 1200 исследований измеренных концентраций (до 2,7 ПДК_м.р.) и 8 из 300 рассчитанных среднесуточных концентраций (до 4,7 ПДК_с.с.);
• бенз(а)пирен: 31 из 300 исследований среднесуточных концентраций (до 14,04 ПДК_с.с.).

В 2024 г. выполнена оценка риска для здоровья населения по данным сводных расчётов загрязнения атмосферного воздуха, по результатам которой установлены 12 приоритетных загрязняющих веществ. Согласно критерию недопустимого риска, в перечень ПЗВ внесены три позиции: бензол (CAS 71-43-2), диоксид азота (CAS 10102-44-0) и диметиламин (CAS 124-40-3). По критерию превышения установленных гигиенических нормативов на основе сводных расчётов в этот перечень включены пять веществ: диоксид азота (CAS 10102-44-0), сероводород (CAS 7783-06-4), оксид углерода (CAS 630-08-0), взвешенные вещества (CAS отсутствует), а также неорганическая пыль с содержанием диоксида кремния от 20 до 70% (CAS отсутствует). По данным наблюдений за качеством атмосферного воздуха в перечень ПЗВ внесено семь компонентов: взвешенные вещества (CAS отсутствует), диоксид азота (CAS 10102-44-0), формальдегид (CAS 50-00-0), медь и её соединения (CAS 1317-38-0), хром (в пересчёте на оксид хрома (VI)) (CAS отсутствует), бенз(а)пирен (CAS 50-32-8) и углерод (чёрный пигмент) (CAS 1333-86-4).

При формировании программы мониторинга на 2025 г. учитывали действующую область аккредитации испытательного лабораторного центра (ИЛЦ), поэтому в программу не включены четыре показателя, отсутствующие в области аккредитации ИЛЦ: медь, хром VI, бензол и диметиламин.

В 2025 г. на всех постах выявлено 27 превышений гигиенических нормативов по среднесуточным концентрациям бенз(а)пирена (от 1,1 до 4,1 ПДК_с.с.). Также были выявлены два превышения концентраций углерода (пигмент чёрный) в пределах 4,34 ПДК_м.р.. Максимальные концентрации взвешенных веществ, а также пыли неорганической, содержащей 70–20% SiO₂, – до 0,9 ПДК_м.р. на всех постах.

На основе значений концентраций, полученных в результате мониторинга в 2024 и 2025 гг., выполнена оценка риска для здоровья населения. С учётом п. 3.2.15 Руководства в 2024 г. концентрация в исследуемой точке не принята условно нулевой по трём веществам: углерод (пигмент чёрный), бенз(а)пирен, формальдегид. В 2025 г. в соответствии с тем же пунктом Руководства определён только бенз(а)пирен на всех постах, за исключением № 1 (Украинская улица, дом 7). Таким образом, выполнить расчёт коэффициентов опасности острых неканцерогенных рисков (HQac) на 2025 г. невозможно. Результаты расчётов на 2024 г. представлены в табл. 1.

Результаты расчётов коэффициентов опасности (HQch) неканцерогенного риска для здоровья населения при длительном (хроническом) ингаляционном воздействии химических веществ, загрязняющих атмосферный воздух, представлены в табл. 2.

По результатам расчёта коэффициентов опасности хронического неканцерогенного риска (HQch) за 2024 г. установлены настораживающие (неприемлемые) уровни риска при воздействии бенз(а)пирена (до 1,66) и углерода (пигмента чёрного) (до 1,62). За 2025 г. установлены допустимые уровни риска, обусловленного бенз(а)пиреном (до 0,59). За период 2024–2025 гг. уровни хронического неканцерогенного риска снизились с настораживающих до допустимых.

Наиболее уязвимыми критическими органами и системами при хроническом воздействии веществ, загрязняющих атмосферный воздух, в 2024 г. определены:

• органы дыхания – до 2,17 (допустимый);
• системное действие – до 1,62 (допустимый);
• зубы – до 1,62 (допустимый);
• процессы развития – до 1,57 (допустимый).

В 2025 г. основной вклад в прогнозируемые уровни риска вносят углерод (пигмент чёрный) и бенз(а)пирен. Наиболее уязвимыми с точки зрения хронического воздействия химических веществ в атмосферном воздухе определены процессы развития: HI до 0,59 (минимальный). Таким образом, уровни хронического неканцерогенного риска для критических органов и систем снизились с допустимых до минимальных.

Результаты расчётов суммарного канцерогенного риска по постам мониторинга представлены в табл. 3.

В 2024 г. суммарные уровни канцерогенного риска для здоровья населения в целом по городу были определены как настораживающие. В 2025 г. суммарный канцерогенный риск для здоровья населения города был оценён как минимальный. Таким образом, уровни канцерогенного риска снизились с настораживающего уровня в 2024 г. до минимального в 2025 г.

Обсуждение

В программе исследований качества атмосферного воздуха на 2026 г. в Южно-Сахалинске ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Сахалинской области» планирует расширить перечень исследуемых показателей и включить четыре ПЗВ: медь (в пересчёте на медь), хром (в пересчёте на хрома (VI) оксид), бензол, диметиламин. Однако необходимо отметить, что в 2025 г. только для бенз(а)пирена (из восьми исследованных веществ) было возможно рассчитать среднегодовую концентрацию. Для остальных семи компонентов, определяемых в атмосферном воздухе, более 95% разовых измерений показали результат «менее нижнего предела количественного определения». В итоге снижение значений рисков было достигнуто фактически из-за уменьшения перечня оцениваемых веществ. Необходимо оценить актуальность такого мониторинга и его объёмы, поскольку он ориентирован прежде всего на расчёт риска для здоровья. С учётом целей и задач федерального проекта перечень веществ невозможно сократить, поэтому нужно определить возможность уменьшения объёма исследований. Такое решение должно быть обосновано отсутствием реальных результатов (выше нижнего предела количественного определения) минимум за один календарный год при использовании методов с достаточной чувствительностью [19, 20].

Заключение

За период 2024–2025 гг. в Южно-Сахалинске сформировалась тенденция к снижению уровней хронического и острого риска для здоровья населения. В то же время сохраняющиеся в атмосферном воздухе высокие концентрации отдельных веществ требуют продолжения мониторинга с формированием базы данных и учётом многолетней динамики. Следует принять уровни риска для здоровья населения, определённые в данной работе, в качестве отправной точки для последующей оценки эффективности мероприятий. Необходимо систематизировать и зафиксировать результаты, полученные при реализации мероприятий федерального проекта. Опыт выполнения подобных работ может быть применён при обеспечении качества атмосферного воздуха как важнейшей составляющей санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

¹ https://mnr-air.ru/ (дата обращения: 24.03.2026 г.).

² Распоряжение Правительства Российской Федерации от 07.07.2022 г. № 1852-р «Об утверждении перечня городских поселений и городских округов с высоким и очень высоким загрязнением атмосферного воздуха, дополнительно относящихся к территориям эксперимента по квотированию выбросов загрязняющих веществ (за исключением радиоактивных веществ) в атмосферный воздух на основе сводных расчётов загрязнения атмосферного воздуха» (с изменениями на 17 августа 2024 г.).

³ МР 2.1.6.0320–23. Порядок определения перечня приоритетных загрязняющих веществ и перечня квотируемых объектов с обоснованием оптимальных направлений регулирующих воздействий по минимизации аэрогенных рисков здоровью населения.

⁴ Р 2.1.10.3968–23. Руководство по оценке риска здоровью населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания.