Реферат: Методические указания му 1 09 Издание официальное Москва, 2009 Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 1 Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений, санитарная охрана воздуха

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование

Российской Федерации

__________________________________________________________


2.1.6. Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений, санитарная охрана воздуха


ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ


Методические указания

МУ 2.1.6. -09


Издание официальное


Москва, 2009


Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей

и благополучия человека


2.1.6. Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений, санитарная охрана воздуха


^ ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ


Методические указания

МУ 2.1.6. -09


Организация мониторинга загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами: Методические указания. – М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. – 5 с.


Разработаны Федеральным государственным учреждением науки «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора (С.В.Кузьмин, Б.А.Кацнельсон, Е.А. Селезнёва), Территориальным управлением Роспотребнадзора по Свердловской области (В.Б.Гурвич, С.А.Воронин), АНО « Уральский региональный центр экологической эпидемиологии» (Л.И.Привалова), Главной геофизической обсерваторией им. А.И.Воейкова Росгидромета (С.С.Чичерин), при участии Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (О.И. Аксенова, А.С. Гуськов), НИИ гигиены окружающей среды и экологии человека им. А.Н. Сысина РАМН (С.М. Новиков, Т.А. Шашина) при консультативной поддержке Европейского Центра по окружающей среде и охране здоровья Европейского регионального бюро ВОЗ (руководитель Программы качества воздуха и охраны здоровья д-р Michal Krzyzanowski).

Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от «_____»________2009 г. №______).

Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко "____"__________200__ г. № __________.

Введены в действие с «____»__________200___г.

Введены впервые.



Содержание


1. Перечень используемых сокращений и терминов

5

2. Определения и термины

5

3. Область применения и общие положения

6

4. Критерии выбора оптимального варианта размещения постов мониторинга.

7

5. Основные требования к организации и функционированию

поста мониторинга РМ.

10

6. Методы мониторинга

11

7. Оценка измеряемых концентраций РМ.

13

Использованные источники

14































































УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Федеральной службы

по надзору в сфере защиты прав

потребителей и благополучия человека,

Главный государственный санитарный

врач Российской Федерации

Г.Г. Онищенко

«___»____________ 2009 г.

Дата введения: 2009г.


2.1.6. Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений,

санитарная охрана воздуха


^ ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ


Методические указания

МУ 2.1.6. -09


1. Перечень используемых сокращений и терминов


PM – взвешенные вещества

BS – черный дым, сажа

TSP – общие взвешенные частицы

PM10 – частицы с диаметром менее 10 мкм

PM2.5 – частицы с диаметром менее 2,5 мкм.

CoH – коэффициент тумана

U.S. EPA – Агентство США по охране окружающей среды

WHO – Всемирная организация здравоохранения.

RR – относительный риск

ЕС – элементарный углерод

TC – суммарный углерод

OC – органический углерод

МАИР – Международное Агентство по изучению рака


^ 2. Определения и термины


TSP (total suspended particulate) – сумма взвешенных веществ, которая включает все находящиеся в воздухе частицы или же только частицы так называемых ингалябильных размеров, то есть способные попасть в дыхательные пути человека при носовом дыхании;

РМ10 - фракция частиц с аэродинамическим диаметром менее 10 мкм;

РМ2,5 – фракция частиц с аэродинамическим диаметром менее 2,5 мкм;

PM10-2.5(разность концентраций между РМ10 и РМ2,5) – так называемая «грубая» фракция (подразумевается относительная грубость этой части фракции РМ10 , а не по отношению к TSP);

^ Ультратонкие частицы – фракция частиц с аэродинамическим диаметром менее 0,1 мкм (наночастицы, составляющие да 40% выбросов мелкодисперсных фракций выбросов автомобильного транспорта, особенно дизельного, представляющих высокую канцерогенную опасность для здоровья населения).



Область применения и общие положения

3.1. Настоящие методические указания (далее – МУ) предназначены для организации мониторинга загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсными частицами, который проводится:

в целях получения информации о его качестве, прослеживания динамики последнего, выявления источников загрязнения и оценки эффективности мер снижения выбросов из этих источников;

для качественной и количественной оценки вредных экспозиций населения к мелкодисперсным частицам в рамках социально-гигиенического мониторинга в целях установления их вклада в нарушения популяционного здоровья, оценки рисков для этого здоровья, а также контроля соответствия или несоответствия фактических уровней загрязнения государственным нормативам допустимого содержания вредных веществ в воздухе.

3.2. Методические указания разработаны с целью обеспечения единой, научно обоснованной системы оценки мелкодисперсных частиц и учитывают новые методические подходы, как разработанные в России, так и рекомендованные международными организациями (ВОЗ).

3.3. Важной задачей управления качеством воздуха является снижение экспозиции населения к РМ. Для этого необходима, прежде всего, оценка концентраций РМ2,5 и РМ10. Мониторинг концентрации только суммы взвешенных веществ, или TSP (в которую входят и частицы большего размера, чем РМ10) в меньшей степени подходит для эффективного регулирования качества воздуха в целях охраны здоровья населения. Однако, учитывая накопленный опыт и достаточно развитую систему мониторинга суммарной концентрации взвешенных веществ, она должна быть сохранена впредь до достаточного развития системы мониторинга мелкодисперсных фракций и анализа достаточно большого материала по сопоставлению получаемых данных. Общие принципы построения системы мониторинга и методы наблюдений TSP регламентированы нормативным документом РД 52.04.186-89 "Руководство по контролю загрязнения атмосферы", утвержденным Госкомгидрометом и Минздравом СССР.


^ 4. Критерии выбора оптимального варианта

размещения постов мониторинга.

4.1. Выбор точек для размещения стационарных постов мониторинга РМ должен быть ориентирован, прежде всего, на те селитебные зоны, в которых сосредоточена основная часть населения данного региона, города, района (с размещением этих точек как можно ближе к центру такой зоны), но с учётом также условий промышленного и транспортного загрязнения атмосферы взвешенными веществами (мощность выбросов в атмосферу, их близость, направление ветра; близость транспортных магистралей), таким образом, чтобы сеть постов мониторинга в целом охватывала и зоны с максимальной экспозицией, даже если в них проживает относительно малая часть населения.

При реализации этого принципа на конкретных территориях должны учитываться некоторые важные обстоятельства, в частности, ожидаемое или уже изученное пространственное распределение концентраций РМ в пределах городской черты и даже отдельной области или региона. Оно может быть достаточно равномерным. При такой ситуации даже единственная станция мониторинга в некоторых случаях может оказаться достаточно репрезентативной для наблюдения на территории отдельных районов города или всей городской территории и даже области в том случае, если эта станция не находится под прямым влиянием локального источника загрязнения атмосферного воздуха или транспортной магистрали.

Сложный рельеф местности, а также число и размещение основных промышленных и транспортных источников выброса РМ в атмосферу, расстояние от них, метеорологические условия и т.д. могут существенным образом повлиять на распределение концентраций РМ в пределах рассматриваемой зоны и сделать его выражено неравномерным. В частности, точки мониторинга, расположенные вблизи от автотранспортных потоков, не имеющих мощных промышленных выбросов, обычно характеризуются концентрациями, существенно превышающими общегородской фон, в значительной мере зависящий от дальнего (в том числе, трансграничного) переноса частиц.

4.2. Для оценки необходимого количества постов мониторинга и выбора схемы их размещения полезен предварительный анализ пространственной картины загрязнения атмосферного воздуха по данным действующей государственной сети станций мониторинга TSP или математического моделирования рассеивания выбросов. Кроме того, немаловажное значение имеет характеристика и размещение источников выброса частиц в атмосферу. Необходимо иметь в виду, что пространственное распределение частиц разного размера в связи с неодинаковыми аэродинамическими характеристиками (в частности, с различной скоростью гравитационного осаждения) не совпадает, и что поэтому отношение PM/TSP может меняться с удалением от источника. Таким образом, пространственное распределение TSP даёт лишь приблизительную предварительную оценку вероятного распределения фракций РМ.

4.3. Для оценки вклада основных промышленных и транспортных источников выброса РМ, мониторинг частиц может осуществляться:

на улицах с оживленным движением транспорта или на проезжих улицах со сплошными рядами зданий по обеим сторонам (в т.н. уличных каньонах);

в городском районе с рассредоточенными крупными промышленными источниками выбросов для оценки их вклада в загрязнение атмосферного воздуха частицами.

4.4. Точка, где могут быть зарегистрированы краткосрочные высокие пиковые концентрации загрязняющих веществ, может не совпадать с точкой, где имеет место высокая долгосрочная средняя концентрация. Первая точка может быть предпочтительнее, когда мониторинг РМ используется для оценки мер по снижению выбросов, намечаемых на предприятии, а также для контроля за соблюдением нормативов 24-часовых допустимых концентраций. Вторая точка может быть более подходящей для оценки воздействия на здоровье населения и его динамики, а также для контроля за соблюдением нормативов среднегодовых допустимых концентраций.

В случае проведения в рассматриваемой зоне на протяжении ряда предшествующих лет мониторинга суммарных концентраций частиц, при выборе точек для размещения тех постов мониторинга РМ, которые ориентируются на зоны с наиболее высоким загрязнением атмосферного воздуха взвешенными веществами, можно опираться на имеющиеся данные о пространственном распределении TSP. Если эти натурные данные недостаточны, они могут быть дополнены результатами математического моделирования рассеивания выбросов.

4.5. Вопрос о минимальном и оптимальном числе постов в различных регионах России, которое регламентируется с учётом их индустриализации, транспортной нагрузки, плотности населения, числа и величины городов, их расстояния друг от друга, уровня загрязнения атмосферного воздуха (чем он выше, тем больше точек мониторинга необходимо) и его пространственной неравномерности, а также сосредоточения в той или иной зоне особо ранимых групп населения должен быть согласован Росгидрометом и Роспотребнадзором.

В качестве ориентира, учитываются численность населения и уровень загрязнения атмосферы. Предписывается как минимум, 1 пост мониторинга на территорию с населением 0-250 тысяч чел., далее (в зависимости от трёх уровней контролируемых максимальных концентраций по отношению к установленному порогу оценки): 1 или 2 поста– при населении 250-749 тысяч чел.; 1 или 3 поста – при населении 750-999 тысяч чел.; 1, 2 или 4 поста - при 1000-1499 тысяч чел.; 1, 2 или 5 постов – при 1500-1999 тысяч чел.; 2, 3 или 6 постов – при 2000 – 2749 тысяч чел.; 2, 3 или 7 постов – при 2750 – 3 749 тысяч чел.; 2, 4 или 8 постов – при 3750 – 4749; 2, 4 или 9 постов – при 4750-5999 тысяч чел.; 3, 5 или 10 постов – при населении >6000 тысяч чел.


4.6. Таким образом, для планирования сети мониторинга РМ на уровне территории необходима следующая информация:

план территории;

пространственное распределение промышленных предприятий (с указанием типа, технологий, потенциально приводящих к значительным выбросам загрязняющих веществ, и существующих средств контроля выбросов);

данные о параметрах и выбросах из всех значительных точечных источников загрязнения и основных рассредоточенных источников;

пути прохождения и интенсивность основных транспортных потоков;

топографические и метеорологические данные, с которыми могут быть связаны рассеивание выбросов и перенос загрязнения;

пространственное распределение плотности населения, проживающего на данной территории;

основные характеристики населения на различных территориях, включая состояние здоровья, распределение по возрасту, и т.д. (на последнее может указывать расположение больниц, школ, домов престарелых и т.д.).

4.6. Мониторинг концентраций РМ и основанные на его данных оценки экспозиции имеют определенные ограничения, в частности, по пространственному разрешению и возможности прогностических оценок. Методы математического моделирования загрязнения атмосферы РМ, особенно для длительных промежутков времени (год), имеют в этом отношении преимущество. При моделировании необходим учет образования в воздухе вторичных твердых аэрозолей (сульфатов, нитратов, и др.), которые могут существенно увеличить риск для здоровья человека

4.7. Организацию постов целесообразнее осуществлять поэтапно:

- на первом этапе ставится задача соответствующего оснащения существующих станций мониторинга и лабораторий, их обслуживающих, необходимым оборудованием для мониторинга РМ;

- на втором этапе – постепенное, в зависимости от экономических (с учётом как капитальных, так и эксплуатационных затрат) и материально-технических факторов, а также с учётом реального опыта, полученного на первом этапе, создание дополнительных постов и, при необходимости, перемещение существующих для оптимизации сети мониторинга и обеспечениие отбора как круглосуточных, так и среднегодовых проб.

4.8. При этом необходимо:

а). критически оценить размещение существующих постов с точки зрения их соответствия задачам мониторинга, а также с учётом защищённости от влияния узко локальных источников загрязнения и аэродинамических возмущений, удобства обслуживания, охраны оборудования и т.д. и выбрать наиболее подходящие для использования в системе мониторинга РМ;

б). обеспечить как реконструкцию действующих, так и создание дополнительных постов унифицированной проектно-технической документацией;


^ 5. Основные требования к организации и функционированию

поста мониторинга РМ.

5.1. При организации поста с целью оценки воздействия на состояние здоровья населения основной является задача охарактеризовать изучаемую территорию или селитебную зону населенного пункта в среднем. Пост мониторинга, располагаясь как можно ближе к геометрическому центру зоны, должен быть удалён от локальных источников загрязнения (в том числе, от непосредственной близости к проезжей части улицы) и располагаться в местах, свободных от аэродинамических возмущений, создаваемых стенами, деревьями и т.п.

5.2. Отбор пробы воздуха должен осуществляться на высоте 1 м от горизонтальной поверхности крыши существующей станции мониторинга или специального контейнера с установкой вертикального прямого воздухозаборника с защитой от атмосферных осадков. Оптимальной высотой отбора проб является 2-3 м от уровня земли.

5.3. В тех случаях, когда для проведения специальных эпидемиологических исследований по выявлению связи здоровья населения определённых зон или каких-то выбранных групп населения этих зон с воздействием РМ необходим достаточно длительный мониторинг этого воздействия там, где постоянный пост отсутствует и не намечается к созданию, следует оборудовать временный пост или посты, функционирующие в течение заданного периода наблюдения. Поскольку и по месту расположения, и по устройству эти посты должны быть «привязаны» к задачам конкретного исследования и не входят в систему постоянного государственного мониторинга, получаемые на них результаты не вполне сопоставимы с данными последнего. Однако необходимо соответствие этих постов основным требованиям, названным выше, а также единообразие их устройства, оборудования и правил эксплуатации в рамках каждого такого исследования.

5.4. Длительность и периодичность отбора проб. Ввиду большей пространственной неравномерности концентраций РМ10, чем РМ2,5, возможно проводить мониторинг РМ2,5 не во всех точках, в которых проводится мониторинг РМ10. Однако доказано, что определение PM2,5 более информативно в плане оценки возможных ущербов здоровью населения. ВОЗ в своих последних глобальных рекомендациях по качеству воздуха особо подчёркивает эпидемиологически обоснованное положение о наибольшей опасности для здоровья населения тонкой фракции, входящей в диапазон РМ10, но измеряемой отдельно как РМ2,5. Поэтому уже на первом этапе наиболее целесообразно создать систему, на каждом посту которой будет осуществим мониторинг обеих фракций. При необходимости ограничения эксплуатационных расходов может быть рассмотрен вопрос об ограничении в конкретных зонах мониторинга РМ в одной из фракций той или иной периодичностью отбора проб (предпочтительно – с учётом реального хода концентраций в течение года, но таким образом, чтобы весь год был охвачен мониторингом равномерно). При недостаточности средств для оборудования всех постов аппаратурой для мониторинга обеих указанных фракций рекомендуется обеспечить на каждом из них возможность постоянного мониторинга РМ2.5 , а в выбранные отрезки времени (например, в течение 2 недель каждого сезона года) – дополнительно мониторинга РМ10 с помощью аппаратуры, перемещаемой от одного поста к другому.

5.5. Для оценки воздействия суточных колебаний концентраций РМ на состояние здоровья населения отбор проб воздуха должен обеспечить полный набор среднесуточных данных, на основании которых можно провести расчет среднегодовой концентрации.

5.6. Для исследования химического состава РМ, а иногда и для точного взвешивания масса пробы, отобранной в течение 24 часов, в определённом числе случаев может оказаться недостаточной, в особенности, при низких концентрациях РМ2.5. Поэтому при ведении мониторинга РМ с целью как оценки качества атмосферного воздуха, так и вредной экспозиции населения продолжительность непрерывного отбора пробы на один и тот же фильтр в зонах с низкими концентрациями может быть увеличена до 2-7 суток, если суточный отбор не обеспечивает определимой даже с помощью чувствительных весов (или достаточной для химического анализа) массы частиц, накопленных на фильтре.

^ 6. Методы мониторинга
6.1. Методы мониторинга РМ делятся на гравиметрические (измерение массы собранных РМ на фильтре с помощью точных весов в помещении с регулируемой температурой и влажностью воздуха) и непрерывные, посредством которых масса РМ оценивается косвенно по тем или иным физическим эффектам. Гравиметрические методы можно подразделить на методы с использованием приборов, для которых требуется замена фильтров вручную, и приборов с автоматической заменой фильтра. Для мониторинга концентрации TSP, РМ10 и РМ2,5 можно использовать все три метода.


Таблица сравнения методов мониторинга РМ10 и РМ2.5
Метод мониторинга Качество
Комментарии



Ручная смена фильтров и гравиметрия


Эталонный метод

Требуется ежедневная ручная замена фильтра. Передача данных в режиме on-line невозможна.


Автоматическая смена фильтров и гравиметрия


Эквивалентный гравиметрический метод

Автоматическая замена фильтров. Передача данных в режиме on-line невозможна.

Автоматическое непрерывное измерение

Прибор для непрерывного измерения, для калибровки которого в единицах массовой концентрации РМ, необходимо установление локального поправочного коэффициентом

Возможна передача данных в режиме on-line.


6.2. Выявление кратковременных колебаний концентраций РМ в атмосфере и получение в сочетании с метеорологическими данными (главным образом, направлением ветра) объяснения пиковых концентраций на протяжении суток (эпизоды сильного загрязнения) возможно лишь при использовании прибора непрерывного автоматического мониторинга с высоким временным разрешением, которое в некоторых современных устройствах достигает 15 сек.

6.3. Проведенный в ряде стран сравнительный анализ результатов измерений, полученных на одних и тех же участках территории, показал, что замеры, сделанные с помощью автоматических анализаторов, не эквиваленты измерениям, выполненным с помощью гравиметрического метода. Решением этой проблемы является отбор проб воздуха на основе гравиметрического метода параллельно с непрерывным автоматическим мониторинга в холодный и тёплый периоды года. Таким способом получают «локальный поправочный коэффициент», который зависит от места мониторинга, времени года и типа прибора. Одного общего поправочного коэффициента не существует.

6.4. Разделение фракций РМ не является абсолютными и существенно зависит от конструкции пробоотборника и скорости протягивания воздуха через него, средств разделения и регистрации что требует выбора аппаратуры, проверенной на эквивалентность, и регламентации режима их работы, в том числе регулярной проверки с использованием специальных референтных образцов пыли и сверкой результатов анализов с другими аккредитованными лабораториями.

6.5. Проведение мониторинга РМ сопровождается заполнением протокола отбора проб или рабочего журнала техником, осуществляющим этот отбор. В протоколе отбора проб РМ отражается идентификационный номер фильтра, дата, время и температура воздуха на момент начала и окончания отбора, показания ротаметров (приборов, указывающих скорость протягивания воздуха) и измерителей объема протянутого воздуха за весь период отбора, а также комментарии об особенностях отбора и событиях, которые могут повлиять на достоверность результатов (например, сжигание мусора, проведения землекопных работ поблизости от станции мониторинга и т.п.). В дальнейшем каждый такой случай должен быть рассмотрен особо, с тем чтобы решить, в какой мере такое локальное событие искажает зональную оценку ингаляционной экспозиции населения.


^ 7. Оценка измеряемых концентраций РМ.

7.1. Гигиеническая оценка полученных результатов мониторинга осуществляется в соответствии с гигиеническими нормативы ГН 2.1.6. –09 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Дополнение № 8 к ГН 2.1.6.1338-03»

7.2. Исходя из признания практической беспороговости вредного действия тонкой фракции и с учётом реальности снижения её концентрации, рекомендуются минимально достижимые уровни для PM2.5, а критерии для РМ10 рассчитаны по среднему соотношению PM2.5/РМ10, которое принимается равным 0,5.


^ Использованные источники

1. Рекомендации по качеству воздуха для Европы, Второе издание, Копенгаген, Европейское региональное бюро ВОЗ, 2000 (региональные публикации ВОЗ, серия №91), http://www.euro.who.int/air/activities/20050223_4; с переводом на русский язык, Весь Mир, Москвa 2004.

2. World Health Organization. “WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global update 2005” http://www.who.int/phe/air/aqg2006execsum.pdf

3. Привалова Л.И., Кацнельсон Б.А., Кузьмин С.В. и др. «Экологическая эпидемиология: принципы, методы, применение». – Екатеринбург, 2003. – 276 с.

4. Дж. Швайс, Т.Вейн, Э.Ю.Безуглая и др. // в сборнике Э.Ю. Безуглая (ред.) «Мониторинг загрязнения атмосферы в городах, выпуск 549» - Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1998. – С.32-45.

5. ВОЗ-Европа «Рамочный план организации мониторинга взвешенных веществ в атмосфере в странах Восточной Европы, Кавказа и Центральной Азии» - Бонн: Европейский центр по окружающей среде и охране здоровья, 2006 – 52 С.

6. Cohen A. et al., "Mortality impacts of urban air pollution", in Comparative quantification of health risks: global and regional burden of disease attributable to selected major risk factors, M. Ezzati et al., ВОЗ, Женева, стр.1353-1434 (2004).

7. «Мониторинг качества атмосферного воздуха для оценки воздействия на здоровье человека». – Региональные публикации ВОЗ, Европейская серия, № 85. – 293 с.

8. Wilson R., Spengler J. “Particles in our air. Concentrations and health effects” –Harvard University Press: 1996. – 259 P.

9. Pope A., Burnett R.T.. Thun M.J. e.a. // JAMA . – 2002. – V.287, №9. – P. 1132-1141.

10. World Health Organization, European Centre for Environment and Health, Bonn office. - “Health risks of particulate matter from long-range transboundary air pollution” / Copenhagen: WHO Regional Office for Europe, 2006, 99 P.

11. Council directive 1999/30/EC of 22 April 1999 // Official J. European Communities - 29.6. 1999 - L 163/55.

12.Proposals for a directive of the European Parliament and of the Council on ambient air quality and cleaner air for Europe (Brussels, 21.9.2005). http://ec.europa.eu/environment/air/cafe/pdf/com_2005_447_en.pdf