Зайцева Нина Владимировна – академик РАН, д.м.н., профессор, научный руководитель
ул. Монастырская, д. 82., г. Пермь, 614045
Nina V. Zaitseva, Academician of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), Professor, Scientific Director
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Клейн Светлана Владиславовна – профессор РАН, д.м.н., заведующая отделом системных методов санитарно-гигиенического анализа и мониторинга
ул. Монастырская, д. 82., г. Пермь, 614045
Svetlana V. Kleyn, Professor of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sci. (Med.), Head of the Department of System Methods of Sanitary and Hygienic Analysis and Monitoring
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Балашов Станислав Юрьевич – старший научный сотрудник – руководитель ГИС-группы отдела системных методов санитарно-гигиенического анализа и мониторинга
ул. Монастырская, д. 82., г. Пермь, 614045
Alena M. Andrishunas, Junior Researcher, Department of System Methods of Sanitary and Hygienic Analysis andMonitoring
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Балашов Станислав Юрьевич – старший научный сотрудник – руководитель ГИС-группы отдела системных методов санитарно-гигиенического анализа и мониторинга
ул. Монастырская, д. 82., г. Пермь, 614045
Stanislav Yu. Balashov, Senior Researcher, Head of the GIS Group, Department of System Methods of Sanitary and Hygienic Analysis and Monitoring
82 Monastyrskaya Street, Perm, 614045
Введение. Актуальность исследования определена функционированием значимого количества теплоэлектростанций, работающих на твердом топливе (40 %) и являющихся источником загрязнения атмосферы и риска здоровью населения.
Цель исследования: сопоставительная гигиеническая оценка компонентного, дисперсного и морфологического состава золы и пылевых частиц атмосферного воздуха в зоне влияния объекта теплоэнергетики, работающего на твердом топливе (уголь), для задач повышения точности оценки риска здоровью населения.
Материалы и методы. Использованы унифицированные и утвержденные методы гигиенической оценки качества воздуха, идентификации опасности, оценки риска здоровью; электронной микроскопии и микрозондового рентгеноспектрального анализа компонентного, дисперсного, морфологического состава золы, атмосферного воздуха.
Результаты. Крупная теплоэлектростанция, работающая на угле, выбрасывает порядка 36 веществ. Большую часть частиц золы бурого угля составляют соединения кальция, магния, железа, кремния, алюминия, натрия, калия, серы, фосфора – более 59 % от общего содержания. Твердые частицы, содержащиеся в золе и воздухе исследуемой зоны, схожи по компонентному и дисперсному составу, представляют собой преимущественно частицы менее 10 мкм с коэффициентом сферичности 0,4–1,0. В исследуемой зоне формируются превышения гигиенических нормативов по семи примесям: до 3,3 ПДКмр, до 1,4 ПДКсс, до 1,5 ПДКсг (вклад теплоэлектростанции до 40 %); повышенные уровни неканцерогенного риска здоровью, в частности только от пылевых фракций – до 5,5 HQас, до 2,4 HQch, до 6,9 HIch, классифицируемые как «высокие» и «настораживающие».
Выводы. Идентифицированные твердые частицы (алюминий, магний, кальций и др.) являются более значимыми факторами риска по сравнению с неидентифицированными взвешенными веществами и могут формировать нарушения органов дыхания, кровообращения, зрения и др., что требует их количественной оценки. Данные примеси не учтены в инвентаризационных ведомостях выбросов и не контролируются на постах мониторинга качества воздуха. В результате риски здоровью, формируемые деятельностью теплоэлектростанции, могут быть недооценены.
Introduction: The relevance of the study is determined by a great number of functioning thermal power stations that operate using solid fuels (40 %) and are a source of ambient air pollution posing human health risks.
Objective: A comparative hygienic assessment of the component, disperse, and morphological composition of fly ash and airborne particles in the area surrounding a coal-fired power station for the purpose of increasing the accuracy of human health risk assessment.
Materials and methods: We have used unified and approved methods for hygienic assessment of ambient air quality; hazard identification and health risk assessment; scanning electron microscopy and micro-X-ray fluorescence spectroscopy of component, disperse, and morphological structure of fly ash and airborne particulate matter.
Results and discussion: Large coal-fired thermal power plants emit about 36 chemicals. Over 59 % of brown coal ash particles are calcium, magnesium, iron, silicon, aluminum, sodium, potassium, sulfur, and phosphorus compounds. Particles found in fly ash and ambient air of the surrounding area have similar components and dispersion, are predominantly less than 10 µm in diameter with the sphericity index ranging from 0.4 to 1.0. Maximum allowable concentrations (MAC) of seven chemicals are exceeded in the study area: up to 3.3 single MAC, up to 1.4 average daily MAC, and up to 1.5 average annual MAC, with the estimated contribution of the thermal power stations of about 40 %. We have also established increased non-carcinogenic health risks with the dust fractions alone generating risk levels as high as 5.5 HQac, 2.4 HQch, and 6.9 HIch, which are rated as “high” and “alerting”.
Conclusion: Identified solid particles (aluminum, magnesium, calcium, etc.) are more significant risk factors compared to unidentified particulate matter and can cause respiratory and circulatory diseases, diseases of the eye, etc., which requires their quantification. These chemicals are not included in air emissions inventory lists and are, therefore, not monitored. As a result, health risks posed by economic activities of thermal power stations may be underestimated.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.