Гигиеническая оценка птицеводческих комплексов как источников загрязнения атмосферного воздуха пахучими и раздражающими веществами

Актуальность проблемы. Современные птицеводческие предприятия являются одной из приоритетных отраслей сельского хозяйства. Только в Северо-Западномрегионе в настоящее время насчитывается 47 птицефабрик яичного, бройлерного и племенного направления, 18 из них располагаются на территории Ленинградской области. Современные птицефабрики) — это технически оснащенные узкоспециализированные предприятия, производящие птицеводческую продукцию равномерно в течение: года, с использованием комбикормов промышленного • производства, (М.А. Мироненко, Д. П. Никитин, JI.M. Федорова, 1980; М. И. Никифоров, Н. И. Березин, 1990).

Опыт эксплуатации убедительно свидетельствует о достаточно высокой их эффективности. Однако строительство и функционирование 1 птицеводческих комплексов поставили ряд серьезных проблемсвязанных с охраной труда работающих, окружающей среды и здоровья населения (А.К. Баубинас, 1975; Д. П. Никитин, Ю.В. Новиков- 1977; В. В. Влодавец, Н. ИМахонько, 1980; В. Г Артамонова, Э. И. Баянов, 2002).

В настоящее время изучению условий, труда и заболеваемости работающих на птицеводческих предприятиях посвящено значительное число работ отечественных и зарубежных авторов (Н.Ф. Борисенко, А. А. Веремий, 1980; Ж.Г. ЖуматоваЮ.В. Лисицын, Г. С. Суходоева, Д. С. Нугманова, 1990; М. А. Эглите, 1990; Г. Г. Ладнова, В. А. Пашкова, А. В. Истомин, 1994; Л. С. Беляева, 1996; Л. М. Сычик, В. В. Шевляков, Г. И. Эрм, НА. Ивко, 1997; З. С. Жалейко, 2002; Н. В. Бойцова, 2003; P. Andersen, Н. Scohonheyder, 1984; S. Bar-Sela, Н. Teichtall, I: Lutsky, 1984).

В то же время воздействие птицеводческих комплексов на здоровье населения, проживающего в районе их расположения, изучено недостаточно К И: Акулов, A. I I. Щицкова, В. А. Савелова, 1972; JI.M. Федорова, 1976; В. М. Боев, А. Г. Сетко, 2004). Между тем, птицеводческие комплексы являются самыми крупными источниками загрязнения атмосферного воздуха, водоисточников в сельской местности, а по мощности и масштабам загрязнениявполне: сопоставимы с крупнейшими промышленными объектами (JT.M. Федорова, 1976; М. А. Мироненко, Д. И. Никитин, 1980; И. И. Паникар, В.В. ГарькаваяЮ. ИСеврюков, 1988; В. Ф. Сгшрин, 2004; P.G. Carney, V.A. Dodd, 1989).

Исследования^ по гигиенической оценке птицеводческих комплексов как источников загрязнения атмосферного воздуха, проведенные в- 70−80-е годы (М.А. Мироненко, Д. П. Никитин, JI-M. Федорова, 1980; 1988; С. Mackowiak, 1974; S.W. Lenchart, S. Olenohcek, 1984 et all.), показали, что большинство химических веществ, входящих в состав выбросов птицефабрик, обладают запахом.

Наличие в воздухе любого запаха (приятного: или неприятного) следует рассматривать как навязчивое: принуждение людей пользоваться этимвоздухом, Врезультате чего снижается комфортность проживания? вданной местности, И' могут возникать, различные нарушения > со стороны здоровья. Однако до настоящего времени не проводилось комплексной' оценки птицеводческих предприятийкак. источников: загрязнения атмосферного воздуха пахучими и раздражающими веществами.

Для оценки качества: атмосферного воздуха Вг районах размещения предприятий, в: выбросах которых содержатся пахучие вещества, М.А.

Пинигиным и 0-Bt Будариной (2002) предложена методика органолептического контроля, которая, однако, нуждается в гигиенической апробации применительно к птицеводческим комплексам.

Одними изметодов борьбы с запахом в районе размещенияэтих предприятий является утилизация помета: путем? использования его в качестве полноценного удобрения. При решении вопросов о возможности использования компоста из куриного, помета в. качестве удобрения обязательным условием является проведение комплексной эколого-гигиенической и токсикологической экспертизы^.

Таким образом, очевидно, что гигиеническая оценка влияния выбросов, обладающих запахом, на состояние здоровья населения, а также контроль этих выбросов, в, связи с все более расширяющимся производством птицеводческих комплексов и проблемами утилизации их отходов, приобретают все большую актуальность и требуют дальнейшего изучения.

Анализ существующих методов, рекомендованных официальными/ учреждениями и научно-исследовательскими организациями для: изучения гигиенической ситуации, формирующейся вокруг промышленных и иныхобъектов, свидетельствует, что, установление причинно-следственных связей-: в системе «качество атмосферного воздуха — здоровье населения» требует проведения весьма объемных исследований в течение достаточно? длительного периода. Наиболее оптимальным способом решения этих задач ¦ является сочетание подходов, детально оценивающих ожидаемые ингаляционные нагрузки, с методами, направленнымина прогноз вероятных неблагоприятных эффектов для здоровья экспонируемого населения, т. е. оценку риска-для здоровья.

Все вышеизложенное определило необходимость и актуальность проведения настоящего исследования-.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования явилась гигиеническая оценка влияния загрязнения атмосферного воздуха на условия проживания и здоровье населения в районе размещения птицеводческих комплексов. 7.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи,.

• дать гигиеническую оценку особенностям технологического процесса на.

• г птицеводческих комплексах и выявить основные источники формирования вредных выбросов в атмосферу;

• изучить многолетнюю динамику зонального загрязнения атмосферного |. воздуха пахучими и раздражающими веществами;

• оценить риски здоровью населения от выбросов птицеводческих предприятий;

• изучить влияние выбросов птицефабрик на условия проживания и здоровье населения административных территорий;

• апробировать методику органолептического контроля загрязнения атмосферного воздуха в районах расположения птицеводческих комплексовсложными смесями веществ, обладающих запахом-:

• обосновать безопасные условия применения компоста пометного в-качестве удобрения;

• провести коррекцию санитарно-защитной зоны и разработать,.

I мероприятия по снижению негативного воздействия выбросов i птицеводческих комплексов на условия проживания и здоровье населения.

Научная новизна и теоретическая значимость. В результате j выполненных исследований получены новые научные данные о влиянии загрязнения атмосферного воздуха выбросами птицеводческих комплексов на условия проживания и здоровье населения. ij.

Впервые с использованием методологии оценки риска дан прогноз последствий воздействия на население выбросов птицефабрик. Показано^ что i приоритетным фактором риска, является загрязнение атмосферного воздуха.

I сложными смесями химических веществ, обладающих запахом.

Проведена апробация и доказана эффективность применения методики органолептического контроля загрязнения атмосферного воздуха пахучими и раздражающими веществами в районе размещения птицеводческих комплексов.

Впервые дана комплексная оценка здоровья с анализом медико-демографических показателей и заболеваемости населения административных территорий.

Установлены гигиенические критерии безопасности применения^ компоста пометного в качестве удобрения.

Научно обоснована необходимость увеличения размера санитарно-защитной зоны и разработаны рекомендации по оптимизации условий проживания, и здоровья населения в зоне влияния выбросов птицефабрики «Синявинская».

Практическая значимость работы и внедрение результатов в практику. Практическая значимость работы заключается в обосновании системы приоритетных технологических, санитарно-технических, медико-профилактических мероприятий по обеспечению гигиенической безопасности условий проживания и здоровья населения в районах размещения птицеводческих комплексов.

Разработаны рекомендации по органолептическому контролю в атмосферном воздухе смесей химических веществ, обладающих запахоми откорректирована* санитарно-защитная зона для птицефабрики «Синявинская» Кировского района Ленинградской области.

Данные о загрязнении атмосферного воздуха метилмеркаптаном и результаты прогнозирования риска, здоровью использованы для гармонизации норматива с международными стандартами.

Материалы по токсиколого-гигиеническош оценке компоста пометного явились основой для получения санитарно-эпидемиологического заключения на его применение в сельском хозяйстве.

Результаты исследований использованы: лабораторией гигиены атмосферного воздуха научно-исследовательского института экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМНЦентром Госсанэпиднадзора в Ленинградской области приконтроле за качеством атмосферноговоздуха, условиями проживания и здоровьем населения, в районе размещения птицеводческих комплексовадминистрацией птицефабрики «Синявинская» при разработке мероприятийпо снижению' выбросов в атмосферный-воздух пахучих и раздражающих веществ.

Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедрахгигиеническогопрофиля Санкт-Петербургской государственной?- медицинской5 академии им. И. И. Мечниковаи Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования? при подготовке студентов медико-профилактического4 факультета ислушателей факультета усовершенствования врачей.

Все внедрения подтверждены справками и актам"о внедрении:

Апробация результатов, работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсужденьг на конференциях различного уровня:

• Международном экологическом форуме «Environment andhuman health» (Санкт-Петербург, 2003);

• Всероссийских научных конференциях: «Современные вопросы профилактической медицины» (Санкт-Петербург, 2001) — «Госсанэпидслужбе России 80 лет: Реальность и перспективы» (Москва, 2002), «Экология человека — медико-социальные' проблемы» (Санкт-Петербург, 2003), «Медико-экологические проблемы химической безопасности» (Санкт Петербург, 2003), «Теоретические основы и практические решения проблем санитарной охраны атмосферного воздуха» (Москва, 2003).

• региональных научно-практических конференциях: «Проблемы охраны здоровья населения и окружающей среды» (Санкт-Петербург, 2002), «Современные вопросы обеспечения' санитарно-эпидемиологического благополучия-населения» (Вологда- 2002), «Проблемы укрепления здоровья и. профилактика заболеваний» (Санкт-Петербург, 2004), Юбилейной научной конференции молодых ученых Северо-Западного региона к 60-летию РАМЫ Санкт-Петербург, 2004);

• заседании проблемнойкомиссии «Гигиена и первичная профилактика: заболеваний» совместно с гигиеническим кафедрами. СПбГМА им. И. И. Мечникова (Санкт-Петербург, 2005).

Личный вклад автора. Вклад автора в работу являетсяосновным и заключается в организации и проведении исследований: по всемразделамдиссертации, в формулировке цели и* задач, определенииобъема? и i формировании методик исследования, выкопировке первичных данных, накоплении материалаанализе, обобщении и обсуждении результатов' исследования, подготовке публикаций по теме диссертации. При? непосредственном участииавторапроводились исследованиям по установлению источников формирования выбросов в атмосферу ¦ птицеводческих комплексовнатурные исследования качества атмосферного.

I воздуха, рассчитывались риски здоровью населения от химического фактора.

Автором самостоятельновыполнены, исследования по адаптации методики одорометрического контроля и санитарно-токсикологические исследования г: компоста пометного:

Доля участия автора в накоплении информации — до 80%, в обработке и анализе материалов — до 100%. i.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано- 10 печатных работ, в их числе: 3 — статьи в центральной печати,. 1 — в трудах международнойконференции, 5 — в материалах Всесоюзных научных конференций, 4 — в материалах региональных научно-практических конференций:

Структура и объем работы. Работа изложена на 221 странице машинописноготекста, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, ^ практических рекомендаций, списка использованной литературы, приложения. Иллюстрирована 28 таблицами и 27 рисунками. Библиографический указатель включает 173 отечественных и 89 иностранных источников. •.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Птицеводческие комплексы вносят существенныйвклад в загрязнение: атмосферного воздуха веществами, преимущественно ольфактивного Hi раздражающего действия, которые создают значимый риск для условий проживания и здоровья населения.

2. Приоритетными примесями по оценке риска и расчетам индексов ранговой неканцерогенной опасности для здоровья населения в атмосферном воздухе являются: аммиаксероводород, диоксид азота, диоксид серы, марганец и его соединения, оксид азота, пыль пуховая, взвешенные веществаканцерогенной опасности — формальдегид, бензол, бенз (а)пирен, хлороформ.

3- Неблагоприятное влияние выбросов птицеводческих комплексов.

• t проявляется в ухудшении условий проживания^ населения, увеличении общей заболеваемости взрослого и детского контингентов, преимущественно за счет болезней органов дыхания, мочеполовой системы, органов пищеварения, нервной системы, крови и кровообращения, кожи и подкожной клетчатки, психических расстройств и расстройств поведения.

4. Использование методики органолептического контроля в зоне влияния птицеводческих комплексов дает возможность проводить оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха пахучими и раздражающими веществами и прогнозировать основные направления профилактических мероприятий по снижению риска воздействия на здоровье населения.

ВЫВОДЫ.

1. Птицеводческие комплексы вносят существенный вклад в загрязнение атмосферного воздуха химическими веществами, обладающими ольфактивным и раздражающим действием. Источниками выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в районе размещения птицефабрик являются основные цеха: птичники (промзоны, зоны молодняка и племрепродуктора), цех убоя и переработки птицы, инкубатор, котельная, торфокомпостные площадки, канализационные сооружения.

2. Загрязнение атмосферного воздуха вокруг птицеводческого предприятия представлено комплексом пахучих и раздражающих веществ (аммиак, сероводород, диоксид азота, диоксид серы, пыль пуховая, взвешенные вещества и др.), концентрации которых уменьшаются с увеличением расстояния от источника загрязнения. Максимальные уровни загрязнения атмосферного воздуха по совокупности смеси веществ достигают нормативного значения на' расстояниях 7600−8900 м, в зависимости от состояния метеорологических условий и направления от территории птицефабрики, а среднегодовые — на расстоянии 680−860 м.

3. Загрязнение атмосферного воздуха в районе размещения птицеводческих комплексов создает значимый риск для здоровья населения. Приоритетными примесями по оценке риска здоровью и расчетам индексов ранговой неканцерогенной опасности являются: аммиак, сероводород, диоксид серы, марганец и его соединения, диоксид и оксид азотаи канцерогенной опасности — формальдегид, бензол, бенз (а)пирен, хлороформ.

4. Дальность привносимого распространении неблагоприятного влияния выбросов птицефабрики пахучими и раздражающими веществами распространяется на территорию до 2500 м. Превышение приемлемого риска по порогу запаха наблюдается в зонах 500−1000 м, неспецифического запаха 500−2500 м, а навязчивого запаха-500 м.

5. Неблагоприятное влияние выбросов птицеводческих комплексов проявляется в ухудшении условий проживания населения. Медико-социологические исследования свидетельствуют о многочисленных жалобах жителей на специфический запах. Интенсивность запаха зависит от метеорологических условий, сезона года, цикличности производства и периодичности вывоза помета.

6. Анализ показателей состояния здоровья взрослого и детского населения в п. Приладожский, расположенном в зоне влияния выбросов птицефабрики, свидетельствует о неблагоприятной динамике? а последние 10 лет первичной заболеваемости всех возрастных групп. Наблюдается превышение среднероссийских показателей заболеваемости взрослого населения по болезням органов дыхания (в 2,9 раза), органов мочеполовой системы (в 1,4 раза) — детского — психическими расстройствами и расстройствами поведения (в 1,4 раза).

7. Пространственный анализ, проведенный с использованием геоинформационных технологий и расчета относительного риска позволил установить взаимосвязь уровня заболеваемости населения с загрязнением атмосферного воздуха. На расстоянии до 2500 м от расположения птицеводческого комплекса «Синявино» существенно выше уровень заболеваемости взрослого и детского населения болезнями органов дыхания, мочеполовой системы, костно-мышечной системы, болезнями нервной системы, органов пищеварения, крови и кровообращения, кожи и подкожной клетчатки, психическими расстройствами и расстройствами поведения, чем у жителей, проживающих за пределами влияния выбросов птицефабрики.

8. Использование методики органолептического контроля качества атмосферного воздуха в зоне влияния выбросов птицеводческих комплексов дает возможность проводить гигиеническую оценку уровня загрязнения атмосферного воздуха пахучими и раздражающими веществами без привлечения сложных инструментальных методов.

9. Установлено, что компост пометный аэробный при внесении в почву в дозах до 10 т/га не ухудшает ее санитарно-химических характеристик, не загрязняет опасными экотоксикантами и может использоваться в качестве органического удобрения.

10. На основании гигиенической оценки птицеводческих комплексов как источников загрязнения атмосферного воздуха пахучими и раздражающими веществами и анализа динамики состояния здоровья и условий проживания населения проведена коррекция санитарно-защитной зоны для птицефабрики «Синявинская» и рекомендовано ее увеличение до 2500 м.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Для прогноза риска здоровью и оптимизации условий проживания населения в районе размещения крупных птицеводческих комплексов приоритетными направлениями в системе санитарно-гигиенических и медико-профилактических мероприятий считать следующие:

• осуществление комплекса мероприятий, направленных на снижениевыбросов в атмосферный воздух загрязняющих веществ: реконструкция и ремонт технологического оборудования (пылеи газоулавливание, газоочистка, герметизация аппаратуры, фильтрация обработанных газов и т. д.), соблюдение параметров технологического процесса и устранение задержки продукции на промежуточных этапах;

• внедрение методики органолептического контроля смеси веществ, обладающих запахом для прогноза пороговых величин ольфактивного и раздражающего действия на население, проживающее в районе размещения птицеводческих комплексов;

• обеспечение необходимых мероприятий по снижению аммиачных испарений из пометохранилища — источников пахучих и раздражающих веществобязательное соблюдение правил хранения помета;

• при организации и проведении государственного санитарно-эпидемиологического надзора и регионального социально-гигиенического мониторинга в районе размещения птицефабрик руководствоваться обоснованным перечнем приоритетных примесей в атмосферном воздухе.