Характеристика загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными взвешенными веществами на основе данных регионального мониторинга

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Загрязнение атмосферного воздуха взвешенными частицами представляет серьёзную мировую проблему. В РФ регулярные натурные измерения проводятся только в ряде городов, и данные, как правило, не систематизируются.

Цель исследования – провести углублённый анализ накопленного многолетнего массива данных по мониторингу содержания мелкодисперсных взвешенных веществ в атмосферном воздухе г. Казани. 

Материал и методы. Проведён углублённый ретроспективный анализ загрязнения мелкодисперсными фракциями взвешенных веществ атмосферного воздуха г. Казани в период с 2016 по 2020 г. Для изучения влияния на уровни загрязнения РМ10 и РМ2,5 отдельных факторов (год, время замера в течение дня, присутствие других загрязнителей, климатические условия) применён регрессионный анализ на основе метода смешанных моделей. Для характеристики элементного состава фракции РМ2,5 был проведён самостоятельный отбор проб атмосферного воздуха на фильтры из поливинилхлорида с помощью импактора 100 NR (TSI, США). Расчёты на основе ступенчатой функции и модель MPPD были применены для моделирования количества частиц и массы осаждаемой фракции аэрозоля мелкодисперсных взвешенных веществ в отдельных участках дыхательных путей человека. 

Результаты. Концентрации РМ10 оставались стабильными на протяжении 5-летнего периода, тогда как концентрации РМ2,5 снизились. При этом наблюдался рост максимальных годовых концентраций обеих фракций. Концентрации PM10 и РМ2,5 значимо зависели от климатических параметров. Присутствие в атмосферном воздухе оксидов азота и органического углерода было связано со значительно более высокими концентрациями PM10 и РМ2,5. Элементный состав мелкодисперсной фракции PM2,5 был представлен в основном углеродом (от 86,16 до 93,45%). Математическое моделирование показало, что PM10 в основном оседают в верхних дыхательных путях, и их присутствие в трахеобронхиальной и альвеолярной зонах незначительно. Частицы PM2,5 достигают нижних дыхательных путей и альвеолярной зоны. 

Заключение. Статистически достоверная тенденция к росту в динамике лет максимальных годовых значений для обеих фракций взвешенных частиц может повышать риски здоровью. Присутствие вторичных загрязнителей (оксиды азота, органический углерод) является фактором формирования вторичных мелкодисперсных аэрозолей в атмосферном воздухе. Математическое моделирование депонирования взвешенных частиц в различных отделах респираторного тракта показало, что при оценке рисков здоровью населения необходимо не только использовать концентрации отдельных фракций в атмосферном воздухе, но и учитывать степень депонирования отдельных фракций в различных отделах респираторного тракта с учётом предполагаемого патогенеза и приоритетных клеток-мишеней, характерных для отдельных заболеваний.

Об авторах

Лилия Минвагизовна Фатхутдинова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: liliya.fatkhutdinova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9506-563X

Профессор, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой гигиены, медицины труда ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: liliya.fatkhutdinova@gmail.com

Россия

Гюзель Абдулхалимовна Тимербулатова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан»

Email: ragura@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2479-2474

Ассистент кафедры гигиены, медицины труда ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация), врач по общей гигиене отдела социально-гигиенического мониторинга ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)» (420061, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: ragura@mail.ru

Россия

Евгений Павлович Бочаров

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан»

Email: e_bocharov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0672-5603

Заведующий отделом социально-гигиенического мониторинга ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)» (420061, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: e_bocharov@yandex.ru

Россия

Елена Петровна Сизова

ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан»

Email: sizova.ep@tatar.ru
ORCID iD: 0000-0002-6302-3993

Главный врач ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)» (420061, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: Sizova.EP@tatar.ru

Россия

Гульназ Фаезовна Габидинова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: gabidinova26@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2616-5017

Аспирант кафедры гигиены, медицины труда ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: gabidinova26@yandex.ru

Россия

Ляйля Ильфатовна Яппарова

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: yapparova.2015@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3558-8807

Аспирант кафедры гигиены, медицины труда ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: yapparova.2015@mail.ru

Россия

Евгений Сергееви Васильев

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: vasevgeni2010@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3530-2418

Студент 6 курса медико-профилактического факультета ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация),

e-mail: vasevgeni2010@yandex.ru

Россия

Рустам Ленарович Шарифуллин

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: rustam.scharifullin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7571-2545

Студент 6 курса медико-профилактического факультета ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: rustam.scharifullin@gmail.com

Россия

Шамиль Хузеевич Зарипов

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: shamil.zaripov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3348-7292

Доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой моделирования экологических систем Казанского (Приволжского) федерального университета (420008, г. Казань, Российская Федерация)

e-mail: shamil.zaripov@gmail.com

Россия

Рамиль Равилевич Залялов

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: ramilzal@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2062-0058

Кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены, медицины труда ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России (420012, г. Казань, Российская Федерация),

e-mail: ramilzal@mail.ru

Россия

Список литературы

  1. Воздействие взвешенных частиц на здоровье. Значение для разработки политики в странах Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии. Всемирная организация здравоохранения. Европейское региональное бюро. [Электронный ресурс]: https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0007/189052/Health-effects-of-particulate-matter-final-Rus.pdf (дата обращения: 15 ноября 2021).
  2. Фатхутдинова Л.М., Тафеева Е.А., Тимербулатова Г.А., Залялов Р.Р. Риски здоровью населения от загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными взвешенными частицами. Казанский медицинский журнал. 2021; 102(6): 913-27.
  3. WAQ Index W.A.Q. 2020. World’s Air Pollution: Real-Time Air Quality Index. Available at: https://waqi.info/#/c/9.662/0/2z accessed 4.26.20. (accessed: 15 November 2021)
  4. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Авалиани С.Л., Лезина Е.А., Семутникова Е.Г. Изменение качества атмосферного воздуха в Москве в 2006-2012 гг. и риски для здоровья населения. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. 2015; 26(1): 91-122.
  5. Уланова Т.С., Антипьева М.В., Волкова М.В., Гилёва М.И. Исследование содержания мелкодисперсных частиц в атмосферном воздухе вблизи автомобильных дорог. Анализ риска здоровью. 2016; 4:38-45. https//doi.org/10.21668/health.risk/2016.4.05
  6. Дрозд В.А., Кику П.Ф., Ананьев В.Ю., Жигаев Д.С, Лисицкая И.Г., Олесик С.М., Холодов А.С., Иванов В.В., Чайка В.В., Голохваст К.С. Годовые колебания частиц PM10 в воздухе Владивостока. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015; 5(2): 646-51.
  7. Barskova L.S., Vitkina T.I., Gvozdenko T.A., Veremchuk L.V., Golokhvast K.S. Assessment Of Air Pollution By Small-Sized Suspended Particulate Matter In Urbanized Territories With Various Technogenic Load (On The Example Of Vladivostok, Russia). Russian Open Medical Journal. 2019; 8 (1). Article CID e0304
  8. Макаров В.Н., Торговкин Н.В. Загрязнение атмосферы города Якутска взвешенными веществами. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2020; 25(1): 43-50. https//doi.org/10.31242/2618-9712-2020-25-1-4
  9. Тихонова И.В., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Пескова Е.В., Игнатова А.М. Гигиеническая оценка аэрогенного воздействия взвешенных веществ на заболеваемость детей болезнями органов дыхания в зоне влияния источников выбросов металлургического производства. Анализ риска здоровью. 2020; 3: 61-9. https//doi.org/10.21668/health.risk/2020.3.07
  10. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2020 году. [Электронный ресурс]: https://www.rospotrebnadzor.ru/upload/iblock/5fa/gd-seb_02.06-_s-podpisyu_.pdf (дата обращения 15 ноября 2021).
  11. Goel A., Izhar S., Gupta T. Study of environmental particle levels, its effects on lung deposition and relationship with human behaviour. Environmental Contaminants. Energy, Environment, and Sustainability. 2018; 77-91. https://doi.org/10.1007/978-981-10-7332-8_4
  12. Lv H., Li H., Qiu Z., Fan Z., Song J. Assessment of pedestrian exposure and deposition of PM10, PM2.5 and ultrafine particles at an urban roadside: A case study of Xi’an, China. Atmospheric Pollution Res. 2021; 12: 112-21. https://doi.org/10.1016/j.apr.2021.02.018
  13. Multiple-Path Particle Dosimetry Model (MPPD v. 3.04). Available at: https://ara.com/products/multiple-path-particle-dosimetry-model-mppd-v-211 (accessed: 15 November 2021).
  14. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Электронный ресурс: https://base.garant.ru/400274954/ (дата обращения: 15 ноября 2021)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Фатхутдинова Л.М., Тимербулатова Г.А., Бочаров Е.П., Сизова Е.П., Габидинова Г.Ф., Яппарова Л.И., Васильев Е.С., Шарифуллин Р.Л., Зарипов Ш.Х., Залялов Р.Р., 2021


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 81728 от 11 декабря 2013.