ООО Геофизическая компания РГК

Всероссийский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского

Институт экологии животных им. Северцова РАН

                                                                                26 мая 2003 года

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К договору 6-03/Э

"АНАЛИЗ ПРОБЫ ВОЗДУХА НА ОРГАНИЧЕСКИЕ И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ"

     В пояснительной записке изложены результаты работы по анализу пробы воздуха на органические и неорганические компоненты, осуществленной по договору с МУП "Жилой Дом". Работа осуществлялась на основе временного творческого коллектива. В ней принимали участие специалисты ООО "Геофизическая компания РГК", ФГУП ВИМС им.Н.М.Федоровского и Института экологии и эволюции им.А.Н.Северцова РАН.

     Цели и задачи работы
     Целью работы являлся анализ пробы воздуха, отобранной в кабинете руководителя предприятия МУП "Жилой Дом" (г. Павловский Посад), размещенного в санитарно-защитной зоне оборонного предприятия ОАО "Экситон". Необходимость такой работы возникла в связи с тем, что на протяжении нескольких месяцев на территории МУП "Жилой Дом" и в непосредственной близости от него периодически ощущалось присутствие в воздухе веществ, оказывающих негативное влияние на здоровье населения и сотрудников МУП "Жилой Дом". В это время у людей наблюдались аллергические высыпания, першение в горле, обострение заболеваний желудочно-кишечного тракта. Проведенные Центром Санэпиднадзора ЦГУ СЕАК по стандартным показателям (хлор, формальдегид и др.) исследования не показали превышений норм предельно-допустимых концентраций по контролируемым веществам. На основе этих данных стало очевидно, что на территории города имеет место неучтенный источник атмосферных выбросов, неидентифицированного состава, располагающийся, возможно, на территории предприятий, находящихся в непосредственной близости МУП "Жилой Дом". Поскольку исследования показали, что в составе выбросов могут быть сложные вещества, а также вещества, нормы для которых еще не разработаны, районными природоохранными органами было принято решение об исследовании состава выбросов скриннинговыми методами, позволяющими анализировать состав загрязнителей на широкий круг загрязняющих веществ. Ведущими методами в этом направлении является плазменная и эмиссионная масспектрометрия - ICP-MS и ICP-AES (более 60 элементов) и хромато-масспектрометрия (более 60 органических соединений). Применение этих аналитических методов на ранних стадиях исследования позволяет не только определить широкий круг веществ, в т.ч. не нормируемых, выявить неучтенные источники загрязнения и прогнозировать распространение техногенных потоков. Кроме того, поскольку в городе несколько месяцев назад имел место разлив соляной кислоты, было принято решение проанализировать пробу на комплекс анионов: F, Сl, N03, НР04 и S04 химическими методами.

     Методика работы
     …

     Краткое описание методов анализа
     …

     Основные результаты
     Результаты анализов на органические вещества показали наличие в воздухе большого количества органических соединений разнообразного характера, количество которых существенно выше фоновых концентраций органических веществ для селитебных зон (см. протокол I), а, в ряде случаев и для рабочих зон. Для сравнения приведены результаты анализа пробы воздуха, отобранной в рабочей зоне одного из предприятий центрального региона (см. табл.1). Работа в этом направлении осуществлялась практически одновременно с работой по договору с МУП "Жилой Дом".

     Табл.1 

Компонент	Конц-ция, мкг/л
Фенол	0,423
м- и п- крезолы	0,501
Алкилфенолы С-2	1,106
Алкилфенолы С-3	0,551
Антрахинон	0,007
Фенилпиридин	0,001
Аценафтен	0,015
Аценафтенол	0,001
Дибензофуран	0,008
Нафталин	0,007
1-метилнафталин	0,003
2-метилнафталин	0,003
Диметилнафталины	0,007
Флуорен	0,013
Фенантрен	0,013
Антрацен	0,002
Метилантрацены/фенантрены	0,001
Флуорантен	0,002
Пирен	0,001
Бенз(а)пирен	<0,0005
Дибутилфталат	0,020
Ди(2-этилгексил)фталат	0,011
Каприловая к-та	0,024
Лауриновая к-та	0,017
Миристиновая к-та	0,057
Пальмитиновая к-та	0,347
Пальмитолеиновая к-та	0,116
Стеариновая к-та	0,098
Нефтепродукты	1,020

     Как видно из таблицы, содержание основных органических компонентов в большинстве случаев не превышает десятых и сотых долей мкг/л, а нефтепродукты составляют 1,02 мкг/л. В то же время, в пробе воздуха, отобранной в кабинете руководителя МУП "Жилой Дом", содержание органических компонентов весьма значительно и достигает 47,7 мкг/л (для Ди-(2-этилгексил)фталата, ацетата гексадеканола и др.), а содержание нефтепродуктов составляет 51,5 мкг/л. Всего было обнаружено более 30 разнообразных органических соединений. Особенно обращает на себя большое содержание спиртов и олефинов C-I4 - С-20, содержание которых в общей сложности достигает 58,6 мкг/л. Следует отметить, что, как и предполагалось, многие из этих веществ не имеют утвержденных ПДК или ОБУВ или этих данных у исполнителя нет. Однако подробный анализ "Перечня и кодов веществ, загрязняющих атмосферный воздух", СПб 1998, а также гигиенических нормативов, утвержденных в последнее время, показал, что многие из этих соединений имеют аналоги и нормы на их содержание могут быть представлены следующим образом (табл.2):

     Табл.2

Компонент	Концентрация, мг/м3	ПДК, ОБУВ мг/м3
Фенол	0,006	0,01 (ПДК м.р.)
Крезолы	0,003	0,02 (ОБУВ)
Диметилфенолы	0,013	0,02
Бензотиазол	0,2	1,0 (ПДК с.с.Нг/м3)
о-Третбутилфенол	1,4	0,1-0,5 (ОБУВ)
п-Третбутилфенол	3,0
2,4-Ди-третбутилфенол	12,0
2,4-Ди-третбутил-6-нитрофенол	2,1
Фенантрен	1,3	0,500 (ОБУВ)
1-метил-7-изопропилфенантрен	2,0
Флуорантен	1,8	0,15(ОБУВ)
Пирен	0,3	0,001 (ОБУВ)
Бензпирен	<0,1	1 (ПДК(с.с)Нгм3)
Фениннафтиламин	8,1	2х10^5(ПДКм.р.)
Спирты или олефины С-14	11,7
Спирты или олефины С-16	10,1
Спирты или олефины С-18	11,7
Спирты или олефины С-20	25,1
Ацетат гексадеканола	47,0
2-этилгексановая к-та	1,7
Лауриновая к-та	0,2
Миристиновая к-та	1,5
Пальмитиновая к-та	2,0
2,4,6,-триизопропилбензойн. к-та	17,7	0,40 (ОБУВ)
Этиловый эфир пальмитиновой к-ты	11,1	0,700 (ОБУВ)
Изопропилмиристат	0,6	0,9 (ОБУВ)
Изопропилпальмитат	11,4	0,15 (ОБУВ)
Диметилфталат	0,4	0,9 (ОБУВ)
Диэтилфталат	1,0	0,9 (ОБУВ)
Дибутилфталат	1,4	0,9 (ОБУВ)
Ди-(2-этилгексил)фталат	47,4	0,1 (ОБУВ)
Нефтепродукты	51.5

     Из анализа этой таблицы следует, что многие органические вещества многократно превышают ОБУВ и ПДК. Так 2,4,6-триизопропилбензойная кислота - в 44 раза, изопропилпальмитат - 22,8 и т.д. К сожалению, у авторов нет данных относительно токсичности обнаруженных веществ, однако очевидно, что при несанкционированном выбросе из неучтенного источника загрязнения, в воздух города попадает смесь органических веществ сложного состава. Учитывая тот факт, что отбор проб осуществлялся не во время выброса, а сразу после него, результаты анализа показали остаточные концентрации. Можно предположить, что во время выброса концентрации загрязняющих веществ органического происхождения существенно выше.
     Анализ элементного состава взвешенных веществ, отобранных на фильтры, представлен в протоколе 2 и таблице 3.

     Табл.3 

Элемент	Содержание в воздухе, мкг/л	Элемент	Содержание в воздухе, мкг/л	Элемент	Содержание в воздухе, мкг/л
Li	0,074	Sr	0,1035	Tb	0,0001215
Be	0,0027	Y	0,004	Dy	0,00041
Na	3,35	Zr	0,0465	Ho	0
Mg	2,33	Nb	0,0815	Er	0,000075
Al	21.3	Mo	0,249	Tm	0
K	2,1	Rh	0	Yb	0,00054
Ca	10,25	Pd	0	Lu	0
Sc	0	Ag	0	Hf	0,00055
Ti	1,44	Cd	0,08085	Ta	0,00275
Vi	0	Sn	0	W	0,175
Cr	0,66	Sb	0,0235	Re	0,0032
Mn	0,568	Te	0	Ir	0
Fe	13,9	Cs	0,000155	Pt	0,060
Co	0,07075	Ba	0,333	Au	0,00315
Ni	1,21	La	0,0156	Hg	0,002
Cu	5,05	Ce	0,01785	Tl	0,00026
Zn	6,86	Pr	0,0268	Pb	0,875
Ga	0,0013	Nd	0,00815	Bi	0,072
As	0,020	Sm	0,00055	Th	0,00225
Se	0	Eu	0	U	0
Rb	0,0089	Gd	0,0014

     В таблице 3 представлены результаты анализа фильтра с осажденными на нем взвешенными веществами (графа 3), результаты анализа контрольных фильтров (графы 4,5), среднее содержание в контрольных фильтрах (графа 6) и содержание загрязняющих веществ в воздухе, рассчитанное по разнице между концентрациями загрязняющих веществ в пробе, отобранной на фильтре и средним содержанием элементов на контрольных фильтрах. К сожалению, содержание микрокомпонентов в использовавшихся для отбора фильтрах столь велико, что в некоторых случаях больше чем в пробе (например для Pd, Ag, Ir). K сожалению, такая ситуация достаточно распространена - авторы пояснительной записки в своей работе неоднократно встречались с тем, что фильтры отечественного производства изначально содержат заметные количества различных элементов.
     В то же время, анализ показал заметные количества в воздухе AI, Fe, Са - более 10 мкг/л., что нельзя объяснить содержанием этих элементов в воздухе. По этим и некоторым другим компонентам наблюдаются некоторые превышения ПДК, в том числе по Аl -10,6 раза, Fe - 1,4, Ni - 25, Cu - 5, Pb - 87,5. Следует отметить, что сравнение производилось с ГН 2.2.5.686-98 и ГН 2.2.5.687-98 (ПДК и ОБУВ для рабочей зоны (6)
     Результаты анализа на F, Cl, NO3, HPO4 и SO4 не показали наличия в воздухе этих веществ, за исключением Сl, содержание которого 0,12 мг/дм3 находится на пределе чувствительности метода (для сравнения - содержание хлора в контрольной пробе дистиллированной воды составляет 0,06 мг/дм).

     Выводы и рекомендации:
     1. В результате исследования было выявлено наличие в воздухе значительного количества сложных оpганических веществ, в ряде случаев многократно превышающих ПДК или ОБУВ. Возможным источником этих веществ являются предприятия, находящиеся в непосредственной близости от МУП "Жилой Дом", где может располагаться неучтенный источник несанкционированных выбросов. Несмотря ни то, что по характеру присутствующих в смеси органических компонентов нельзя однозначно судить об их происхождении, большое количество кислот и спиртов может свидетельствовать об имеющих место активных процессах разложения органических материалов.
     2. Наличие в воздухе заметных количеств Аl, Fe, может свидетельствовать о загрязнении воздуха выбросами предприятия цветной металлургии. Высокие содержания свинца очевидно связаны с влиянием автотранспорта. Однако, следует отметить, что источники органических и неорганических выбросов могут быть различны.
     3. Отсутствие в отобранной пробе воздуха значительных количеств хлора и других анионов свидетельствует о том, что имевший место в прошлом разлив соляной кислоты никак не влияет на современную ситуацию.

     Результаты исследования позволяют сделать следующие рекомендации:
     1. Поскольку результаты анализов показали наличие в воздухе ряда сложных органических веществ и неорганических компонентов, на следующем этапе работ необходимо запросить экологическую документацию близлежащих предприятий и сопоставить перечень веществ, разрешенных к выбросу, с результатами анализа. Это позволит выявить предприятие - потенциальный источник загрязнения.
     2. Параллельно необходимо оценить токсичность выявленных веществ и их смесей и сопоставить с наблюдающимися признаками ухудшения здоровья экологической этиологии. Для этого необходимо привлечь специалистов этой области - медиков, токсикологов, которые также смогут выработать рекомендации по мерам нейтрализации негативного воздействия на здоровье человека.
     3. Для выявления точного места расположения неучтенного источника на следующих этапах работы необходимо единовременно отобрать несколько проб с наветренной и подветренной стороны предполагаемого источника в санитарно-защитной и, по возможности, рабочей зоне предприятия. Отобранные пробы следует проанализировать методом хромато-масспектрометрии и масспектральными методами с индуктивно связанной плазмой.
     На следующих этапах необходимо организовать систему постоянно действующего мониторинга, включающую не только отбор проб воздуха, но и снегомерную съемку, позволяющую с высокой степенью достоверности определять местонахождение неучтенных источников несанкционированных выбросов, производящихся в течении зимнего периода.