В России воздействию повышенной концентрации бенз(а)пирена подвергается около 14 млн. чел., в том числе концентрации выше 3 нг/м3, при длительном воздействии которых возможно увеличение частоты возникновения заболеваний раком легких, – до 10 млн. чел. В городах с крупными промышленными выбросами уровень загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном очень высок. Хотя и последние годы концентрация бенз(а)пирена в атмосферном воздухе несколько снизилась, все же с учетом эффекта отдаленных последствий можно ожидать, что на протяжении 15 – 20 лет в этих городах будет регистрироваться повышенная частота заболеваний раком легких.
Для общих групп населения среднесуточное количество бенз(а)пирена, поступающего в организм человека, составляет, мкг: с воздухом 0,009 – 0,043, с водой – 0,0011, с продуктами питания –0,16– 1,60; при курении одной пачки сигарет – 2 – 5 мкг/сут. Дополнительное количество этого вещества может быть получено и во время приготовления пищи на кухне – 0,54 мкг/сут. Бенз(а)пирен относится к числу тех агентов, для которых имеются ограниченные доказательства канцерогенного действия в отношении людей и достоверные – для животных. Его канцерогенный эффект рассматривают во взаимодействии с другими химическими продуктами сложного состава – сажами, смолами, маслами, для которых получены достоверные доказательства канцерогенности.
Профессиональное воздействие каменноугольной смолы, пека и некоторых минеральных масел вызывает у людей рак различных локализаций, включая рак кожи, легких, мочевого пузыря, кишечника. Канцерогенное действие этих продуктов обусловлено как раз присутствием в них бенз(а)пирена.
Эколого-эпидемиологичсскис исследования, проведенные и различных странах мира, показывают увеличение показателей смертности и заболеваемости населения раком легких в ряде промышленных городов, но при этом всегда производится их стандартизация с учетом фактора курения. Статистически достоверное увеличение заболеваемости раком легких населения Кривого Рога, где расположены крупные сталеплавильные производства, выявлено при концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе выше 3 нг/м3. В городах с повышенным содержанием бенз(а)пирена в воздухе установлена повышенная смертность и заболеваемость как мужчин, так и женщин злокачественными новообразованиями органов дыхания. Это, прежде всего, города с алюминиевыми и сталеплавильными заводами (Свердловская область), с развитой нефтеперерабатывающей промышленностью (Уфа, Стерлитамак и Ишимбай), с никелевыми производствами (Верхний Уфалей, Реж, Норильск и др.). В Магнитогорске среднегодовые концентрации бенз(а)пирена в воздушном бассейне превышают ПДК в 9,4–12,1 раза (9,4–12,1 нг/м3). По данным В.С. Кошкиной (1998), в этом городе показатели заболеваемости раком легких в наиболее загрязненном районе в 1,5 раза выше у мужчин (Человек и среда его обитания, 2003).
К летучим органическим соединениям относятся бензол, толуол и ксилолы. Бензолпоступает в окружающую среду со сточными водами и газообразными выбросами производств основного органического синтеза, нефтехимических и химико-фармацевтических производств, предприятий по производству пластмасс, взрывчатых веществ, ионообменных смол, лаков, красок и искусственной кожи, он содержится в выхлопных газах автотранспорта и т.д. Бензол быстро испаряется из водоемов в атмосферу и способен к трансформации из почвы в растения. В питьевую воду бензол может попадать в результате загрязнения источника водоснабжения промышленными сточными водами, а также из угольных фильтров, используемых для очистки воды. Ксилолыпоступают в питьевую воду из водоисточников, загрязненных сточными водами преимущественно предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.
Содержание бензола в атмосферном воздухе колеблется в пределах 3–160 мкг/м3. Более высокие концентрации обнаруживаются в воздухе крупных городов около нефтеперерабатывающих заводов. Выброс бензола в воздушный бассейн России от стационарных источников составляет 13 –24 тыс. т в год. В атмосферном воздухе городов среднегодовая концентрация бензола достигает 90 мкг/м3, а максимальная – 2000 мкг/м3 при максимальной разовой ПДК 300 мкг/м3 и среднесуточной ПДК 100 мкг/м3. ВОЗ не дает рекомендаций относительно нормативного уровня содержания бензола в атмосферном воздухе и приводит только величины канцерогенных потенциалов, необходимых для расчета канцерогенного риска.
В атмосферном воздухе большинства городов с крупными нефтехимическими производствами (Губаха, Ишимбай, Кстово, Омск, Салават, Самара, Тольятти, Усолье-Сибирское) концентрация бензола находится в пределах 20 – 60 мкг/м3. Более высокие концентрации – 200 мкг/м3 – регистрируются в воздушном бассейне городов с интенсивным движением автотранспорта – Москве и Санкт-Петербурге. Вероятно, высок уровень загрязнения атмосферного воздуха бензолом и в других городах с нефтехимическими производствами, однако там систематический контроль за содержанием этого продукта отсутствует.
Воздействию повышенных концентраций бензола в атмосферном воздухе России подвергается около 2 млн. чел., в том числе концентраций на уровне 50 – 70 мкг/м3 – до 0,5 млн. чел. и 25 – 30 мкг/м3 – 1,3 млн. чел. В США воздействиям концентрации бензола 32 мкг/м3 подвержено около 0,08 млн. чел. и 13 – 32 кг/м3 – 0,2 млн. чел.
Наряду с канцерогенным бензол обладает мутагенным, гонадотоксическим, эмбриотоксическим, тератогенным и аллергическим действиями. У рабочих хроническая бензольная интоксикация характеризуется в основном поражением крови и кроветворных органов и в меньшей степени нервной системы. Часто неврологическая симптоматика соответствует тяжести гематологических сдвигов (лейкопения, тромбоцитопения). Длительное воздействие высоких концентраций бензола (0,6 – 40,0 мг/м3) приводит к увеличению хромосомных аберраций. Канцерогенность бензола подтверждена рядом эпидемиологических исследований, выявивших увеличение заболеваемости лейкемией среди рабочих, находившихся в условиях длительного воздействия бензола концентрацией 32–320 мг/м3. МАИР свидетельствует о линейной зависимости между дозой накопления бензола и заболеваемостью лейкемией.
В многочисленных эпидемиологических исследованиях установлена причинная связь между воздействием бензола на рабочих и частотой возникновения различных типов лейкозов. Наиболее представительными были ретроспективные когортные исследования, проведенные в Китае. Среди 28460 рабочих, имевших контакт с бензолом на 233 производствах, было обнаружено 30 случаев лейкозов (23 острых и 7 хронических), в то время как в референтной когорте из 28 257 рабочих, занятых в машиностроительной области (83 производства) и не имевших профессионального контакта с бензолом, зарегистрировано всего 4 случая заболевания лейкозом. Смертность от лейкоза в первой группе составила 14 случаев, во второй – 2 случая на 100000 чел./год.
Биологическая оценка воздействия бензола основана на определении динамики содержания фенола в моче. У контактных лиц концентрация фенола в моче составляет (9,5±3,6) мг/л и снижается сразу после окончания работы во вредных условиях труда. Уровень фенола в моче порядка 25 мг/л считается показателем воздействия бензола, а 75 мг/л – креатинина, что соответствует биологически допустимому уровню. ПДК бензола в питьевой воде (санитарно-токсикологический показатель вредности) установлен на уровне 0,01 мг/л. Порог ощущения запаха бензола и воде составляет 0,5 мг/л при 20°С.
Концентрация толуолав поверхностных водах, как правило, не превышает 10 мкг/л. Порог ощущения запаха (1 балл) соответствует концентрации толуола 0,67 мг/л, причем хлорирование не уничтожает специфического запаха. Пороговая концентрация по привкусу составляет 1,1 мг/л. ПДК толуола в воде водоисточников (органолептический показатель вредности) составляет 0,5 мг/л.
Толуол – яд общетоксического действия, вызывающий острые и хронические отравлении. По мнению некоторых авторов, длительный контакт с малыми дозами толуола может оказывать влияние на кровь. Его раздражающий эффект выражен сильнее, чем у бензола. Представляет опасность проникновение толуола через неповрежденную кожу в организм, поскольку он вызывает эндокринные нарушения и снижает работоспособность. В силу высокой растворимости в липидах и жирах толуол накапливается преимущественно в клетках центральной нервной системы.
В поверхностных водах содержание ксилолов достигает 2 – 8 мкг/л, в водопроводной воде – 3– 8 мкг/л. Они длительно время сохраняются и грунтовых водах. Ксилолы обладают раздражающим и эмбриотропным действием, нарушают процессы репродукции и становятся опасными при проникновении через кожу. В концентрации 100 мг/л ксилолы тормозят процессы биологического потребления кислорода. ПДК ксилола в иоде водоисточников составляет 0,05 мг/л – органолептический показатель вредности.
Сероводород –бесцветный газ с характерным запахом. Он присутствует в вулканических газах, а также продуцируется бактериями в процессе распада растительного и животного белка. В значительном количестве сероводород присутствует в воздухе некоторых районов газовых месторождений, в частности Астраханского, а также в воздухе геотермально активных районов. Сероводород, является побочным продуктом процессов коксования серосодержащего угля, рафинирования неочищенных серосодержащих масел, производства сероуглерода, вискозного шелка, крафт-професон при получении древесной массы. В воздушный бассейн городов России сероводород поступает преимущественно с выбросами целлюлозно-бумажных, коксохимических, металлургических, нефте- и газоперерабатывающих, нефтехимических Производств, а также заводов синтетических волокон. Ежегодное поступление сероводорода ранее достигало 30 тыс. т, и в последние годы, в связи с сокращением производства, уменьшилось до 15 тыс. т. Контроль за содержанием сероводорода в атмосферном воздухе осуществляется более чем в 100 городах. В последнее время среднегодовая концентрация сероводорода составляет 2 мкг/м3.