Оценка риска для здоровья населения авалиани
В настоящее время важно рассматривать происходящие негативные изменения в среде обитания с применением гигиенических технологий оценки риска для здоровья на основе показателей регионального социально-гигиенического мониторинга. Методология оценки риска является важнейшим инструментом для характеристики влияния факторов среды обитания на здоровье населения при осуществлении санитарно-эпидемиологического надзора и принятии управленческих решений [2]. Внедрение методологии оценки риска в решение задач обоснования степени экологического неблагополучия территорий по эпидемиологическим данным о нарушениях здоровья, разработки и оценки эффективности мероприятий по выводу их из состояния неблагополучия и переходу на устойчивое развитие является сегодня актуальной задачей [7]. Риск для здоровья человека, связанный с загрязнением окружающей среды, возникает при следующих условиях: наличие источника риска; источник риска, находящийся в окружающей среде, характеризуется вредной для человека концентрацией или интенсивностью; присутствие человека, контактирующего с источником риска и восприимчивого к его воздействию; наличие путей передачи вредного воздействия от источника риска к организму человека [9]. Концепция риска исходит из того, что постоянное наличие в окружающей среде потенциально вредных для здоровья человека веществ всегда создает ту или иную степень реального риска, который никогда не равен нулю. Любое мероприятие, направленное на предотвращение угрозы здоровью человека со стороны загрязненной окружающей среды, не может исключить риск, а способно лишь уменьшить его [4]. Атмосферный воздух является ведущим объектом окружающей среды, с которым связана наибольшая часть всех рисков здоровью от воздействия факторов окружающей среды. Концентрация крупных промышленных комплексов на территории городов, значительное количество предприятий теплоэнергетики, угольной, металлургической и других отраслей промышленности создают постоянную опасность высокого уровня загрязнения воздушного бассейна [1, 6].
ОАО ЦОФ «Кузнецкая» располагается в Заводском районе г. Новокузнецка, являющегося крупным промышленным центром Западной Сибири. Предприятие задействовано в области обогащения и агломерации каменного угля. Обогащение каменного угля производится двумя методами: гравитационный и флотация.
Цель исследования
Оценка риска для здоровья населения г. Новокузнецка, связанного с поступлением в атмосферный воздух города взвешенных и токсичных веществ от стационарных источников углеобогатительной фабрики «Кузнецкая».
Материалы и методы исследования
В работе по оценке экологического риска от углеобогатительной фабрики нами использовался том предельно допустимых выбросов этого промышленного объекта (том ПДВ). Том ПДВ содержит следующие характеристики промышленного предприятия: количество и наименование источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, высоты и диаметры этих источников, скорости выхода газовоздушной смеси из устья источника, температуру отходящих газов, а также массу выбросов каждого из токсичных веществ, выраженную как в тоннах в год, так и в граммах в секунду. Устанавливался удельный вес отдельных источников углеобогатительной фабрики в выбросах основных взвешенных и токсичных веществ, а также индекс сравнительной опасности выбросов [5]. Эти показатели позволяют провести идентификацию основных источников опасности и выделить наиболее опасные (приоритетные) вещества для оценки риска.
Индекс сравнительной опасности определялся по формуле:
где HRI – индекс сравнительной опасности;
TW – весовой коэффициент влияния на здоровье;
Е – величина выброса, т/год;
N – численность популяции, потенциально подверженной воздействию.
Значение TW составляет 1 при значении безопасной референтной концентрации > 1,75 мг/м 3 ; 10 – при безопасной концентрации 0,175-1,75 мг/м 3 ; 100 – при 0,0175-0,175 мг/м 3 ; 1000 – при 0,00175-0,0175 мг/м 3 .
Оценка риска, связанного с расчетными концентрациями атмосферных примесей, проводилась на основе расчетов максимальных и среднегодовых концентраций с использованием унифицированной программы расчета загрязнения атмосферы «Эколог» (вариант «Базовый», версия 3.0). Модель «Эколог» позволяет рассчитать приземные концентрации загрязняющих веществ в атмосфере в соответствии с нормативно-правовыми документами, регламентирующими контроль качества атмосферного воздуха населенных мест.
Для полного представления о распространении и воздействии примесей, поступающих от углеобогатительной фабрики в воздушный бассейн города, выбраны контрольные точки в разных районах города. Перечень точек воздействия концентраций, связанных с выбросами рассматриваемого предприятия, приведен в таблице 1.
Координаты точек воздействия концентраций
Широта (градус и
Долгота (градус и секунды)
Переход от максимальных расчетных концентраций атмосферных примесей к среднегодовым концентрациям осуществлялся при помощи расчетного блока «Средние», входящего в состав модели «Эколог». Данный расчетный блок служит для определения осредненных за длительный период концентрации загрязняющих веществ. Результатом явились вычисленные для каждой из 8 точек воздействия максимальные и среднегодовые концентрации атмосферных примесей, имплицированные с выбросами углеобогатительной фабрики.
Для расчета эффектов, связанных с длительным (хроническим) воздействием веществ, загрязняющих воздух, использовалась информация об их среднегодовых концентрациях. В случае экспериментального обосновании нормативов предельного содержания вредных примесей в атмосферном воздухе по эффекту хронического воздействия математическая обработка результатов строится по принципу определения зависимости «концентрация –время – эффект». При нормировании примесей атмосферного воздуха принимались значения коэффициента запаса (Кз) в зависимости от класса опасности – для веществ 1 класса на уровне 7,5; 2 класса – 6; 3 класса – 4,5 и 4 класса – 3. При хроническом воздействии примеси на уровне пороговой концентрации (дозы) риск проявления неспецифических токсических эффектов составляет 16 % (или 0,16, если его выражать в долях единицы) [3]. Уравнение расчета риска хронической интоксикации имеет вид:
R = 1 — ехр (ln(0,84) × С / (ПДК × Кз)),
где С – среднегодовая концентрация вещества, оказывающая воздействие на организм человека.
Для оценки риска комбинированного действия нескольких загрязнителей в соответствии с правилом умножения вероятностей применяется формула, где в качестве множителя выступают не величины риска здоровью, а значения, характеризующие вероятность его отсутствия:
где Rсум – риск комбинированного действия примесей; R1. Rn – риск действия каждой отдельной примеси.
Коэффициенты опасности концентраций рассчитывались отдельно по каждому веществу в каждой расчетной точке. Коэффициент опасности представляет собой кратность референтной концентрации для острого или хронического воздействия от максимальной или среднегодовой расчетной концентрации токсичного вещества в приземном слое воздуха. Индекс опасности является суммацией коэффициентов опасности от отдельных загрязняющих веществ. Расчет индивидуального ингаляционного канцерогенного риска осуществлялся в зависимости от следующих параметров: среднегодовая расчетная концентрация канцерогенного вещества в приземном слое воздуха, суточный объем дыхания и вес тела среднестатистического индивидуума, фактор-потенциал канцерогенного эффекта [8]. Исчисленные уровни ингаляционного риска сопоставлялись с приемлемыми значениями риска.
Результаты исследования
Проведена идентификация опасности выбросов в воздушный бассейн от ЦОФ «Кузнецкая». На территории рассматриваемого предприятия расположено 32 организованных стационарных источников выбросов. Данные источники эмиссий характеризуются следующими параметрами: высота источника – от 3 м до 50 м; диаметр источника – от 0,45 м до 3,0 м; скорость выхода газовоздушной смеси из устья – от 1 м/с до 25,7 м/с; температура отходящей газовоздушной смеси – от 18,0 0 С до 64 0 С. Рассчитанная опасная скорость ветра по источникам выбросов углеобогатительной фабрики находится в пределах от 0,5 м/с до 5,6 м/с. Суммарная валовая эмиссия в воздушный бассейн города, связанная с функционированием ЦОФ «Кузнецкая» составляет 1161,1 т/год (по организованным источникам), в том числе каменноугольной пыли 749,6 т/год; оксида углерода – 157,6 т/год; диоксида серы – 102,2 т/год; диоксида азота – 99,8 т/год; метана – 26,96 т/год; оксида азота – 16,17 т/год; керосина – 5,74 т/год; древесной пыли – 1,97 т/год. В состав выбросов также входят толуол – 310,0 кг/год; ксилол – 176,0 кг/год; этанол – 162,0 кг/год; марганец – 31,0 кг/год; бензин – 7,0 кг/год и ряд других токсичных веществ. Показатель удельной эмиссии каменноугольной пыли составляет 57,1 г/с; оксида углерода – 14,0 г/с; диоксида азота – 8,9 г/с; диоксида серы – 8,2 г/с; метана – 2,9 г/с; оксида азота – 1,4 г/с. Суммарный индекс опасности выбросов углеобогатительной фабрики определен как 5847869. Данное безразмерное значение возможно сравнивать с аналогичными индексами, полученными для фабрик аналогичного типа, расположенных на других территориях и оснащенных отличными от рассматриваемого предприятия промышленным оборудованием и системами пыле- и газоочистки. Удельный вес каменноугольной пыли в суммарном индексе опасности составляет 70,5 %; диоксида серы – 9,6 %; диоксида азота – 9,4 %; керосина – 5,4 %; марганца – 2,9 %; оксида азота – 1,5 %. Удельный вес каждого из оставшихся компонентов эмиссий углеобогатительной фабрики не превышает 1 %.
Установлен риск хронической интоксикации, имплицированный с выбросами в воздушный бассейн г. Новокузнецка стационарными источниками ЦОФ «Кузнецкая». Оценка риска хронической интоксикации проводится исходя из априорного утверждения о том, что человек в напряженной экологической ситуации под действием химических загрязнений чувствует себя дискомфортно и при этом включается его адаптационно-приспособительный механизм. Длительное напряжение этого механизма ведет к появлению стрессорных реакций, увеличению содержания свободных радикалов в организме и, в итоге, к возникновению того или иного патологического состояния хронического характера. Суммарное значение риска хронической интоксикации, связанного с эмиссиями от углеобогатительной фабрики, определено в пределах от 1,28×10 -3 до 5,5×10 -3 (в зависимости от зоны воздействия на территории города). Максимальные значения риска регистрируются в ТВК № 8 (5,5×10 -3 ), расположенной в Новоильинском районе города, и в ТВК № 7 (5,0×10 -3 ) – в Заводском районе. Минимальные значения отмечаются в ТВК № 6 (1,28×10 -3 ) – Куйбышевский район; в ТВК № 5 (1,45×10 -3 ) – Центральный район, микрорайон Драмтеатра; в ТВК № 4 (1,56×10 -3 ) – Центральный район, микрорайон Цирка. Вклад оксида азота в формирование риска хронической интоксикации для населения г. Новокузнецка от выбросов углеобогатительной фабрики составил от 25,5 % до 38,2 % (в зависимости от зоны воздействия); диоксида азота – от 10,9 % до 21,8 %; каменноугольной пыли – от 10,9 % до 16,1 %; марганца – 9,2–13,3 %; оксида углерода – 4,2–4,7 %; древесной пыли – 3,8–7,1 %; керосина – 3,2–5,1 %; диоксида серы – 2,1–3,3 %. Индекс опасности концентраций, индуцируемых выбросами ЦОФ «Кузнецкая», по точкам воздействия установлен в пределах от 0,067 до 0,23; значения индекса не превышает приемлемого уровня, равного 1. Наиболее критическими органами и системами организма человека, подверженными воздействию взвешенных и токсичных компонентов выбросов, являются органы дыхания (индекс опасности 0,061-0,21), центральная нервная система (индекс опасности 0,017-0,045), система кроветворения – образование метгемоглобина (0,01-0,052).
Канцерогенный риск устанавливался как дополнительный, по сравнению с фоном, риск для индивидуума заболеть раком в течение жизни при воздействии ингредиентов эмиссий углеобогатительной фабрики. Значения индивидуального ингаляционного канцерогенного риска, имплицированного с выбросами бензина стационарными источниками ЦОФ «Кузнецкая», для населения г. Новокузнецка приведены в таблице 2.
Пожизненный канцерогенный риск (доли единицы)
Источник
Оценка риска для здоровья населения авалиани
Научные проблемы оценки влияния факторов окружающей среды на здоровье человека и обоснование системы оздоровительных мероприятий сегодня являются приоритетными задачами государственной экологической политики практически во всех развитых странах. Установление причинно-следственных связей между экологическими факторами риска и состоянием здоровья населения дает возможность управления факторами риска в профилактических целях. Проблеме измерения и оценки рисков сегодня отводится особая роль, как в силу обострения экологического неблагополучия за последние десятилетия, так и ввиду сложной управляемости данного процесса.
Современные негативные тенденции в состоянии среды обитания и изменении показателей здоровья населения на сегодняшний день приобрели особую значимость и для Казахстана. В большой степени эти проблемы касаются жителей Кызылординской области, которые испытывают на себе влияние комплекса специфических факторов риска, обусловленных последствиями деградации природной среды в связи с экологической трагедией Арала.
Экологическая угроза является едва ли не самой важной с точки зрения национальной безопасности. Экологическая безопасность и устойчивость развития общества возможны лишь при наличии контроля состояния окружающей среды, контроля источников антропогенного воздействия на окружающую среду и наличии эффективного механизма управления природопользованием.
Оценка рисков влияния факторов среды обитания на здоровье населения – это не только неотъемлемая часть социально-гигиенического мониторинга, но и вершина гигиенической диагностики. Реализация этой методологии позволяет не только оценить санитарное благополучие территории, но и разработать эффективную систему профилактических мероприятий на основе системного анализа вклада отдельных факторов риска в прогнозируемый показатель индивидуального или популяционного здоровья населения. Оценка риска для здоровья удачно сочетает в себе способность комплексно учитывать медицинские, природоохранные, социальные и экономические проблемы регионов. Решения, принимаемые на такой основе, преследуют цель устранения даже минимального риска для здоровья человека или стабильности экосистемы без учета затрат на обеспечение такой ситуации.
Оценка риска для канцерогенов Приаралья была проведена согласно Руководству по оценке риска здоровью населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду [1].
Целью данной работы является:
Внедрение оценки канцерогенных рисков при воздействии химических факторов объектов окружающей среды на здоровье населения Приаралья для разработки и внедрения принципов управления здоровья населения.
— проведение расчетов дозовых нагрузок для хлорорганических пестицидов, полихлорированных бифенилов и диоксинов в изучаемых районах Приаралья по Кызылординской области;
— проведение расчетов канцерогенных рисков для всех объектов окружающей среды по хлорорганическим пестицидам, полихлорированным бифенилам и диоксинам в изучаемых районах Приаралья по Кызылординской области;
— проведение расчетов для оценки концерогенных рисков по токсичным металлам.
Обзор литературных данных
По мнению большинства отечественных и зарубежных экспертов ВОЗ, здоровье человека и его заболеваемость определяются 4 группами факторов, взаимодействующими в следующем соотношении:
1) медико-генетическими (20 %);
2) образом жизни и качеством питания (50 %);
3) состоянием окружающей среды (20 %);
4) уровнем развития здравоохранения и качеством лечебно-профилактической помощи (10 %) [1].
Вопросы количественной оценки вклада каждой группы факторов в общую структуру заболеваемости важны, т.к. определяют объем и специфику профилактических мероприятий.
При оценке риска здоровью населения в связи с качеством среды обитания обычно выделяют три группы факторов:
в) медико-санитарные, в том числе гигиенические критерии, отражающие уровень техногенного загрязнения среды и рациональность архитектурно-планировочной организации территории [2].
Важной стороной индивидуального здоровья человека являются его связи с окружающей средой как системой физических, химических, биологических, психосоциальных и техногенных факторов.
Однако, как показывают исследования и анализ заболеваемости населения в сельских регионах Кызылординской области, была зарегистрирована в 2014 и 2015 годах следующая заболеваемость: заболевания кожи и подкожной клетчатки 2867,7 в 2014 году и 3093,3 в 2015 году при республиканском уровне в 2014 году 1812,8 и 1878 в 2015 году на 100 тысяч населения; заболевания эндокринной системы в 2014 году – 1029,4 и в 2015 году – 1071,0 при республиканском уровне 566,9 ( 2014 г.) и 574,8 ( 2015 г.); заболевания глаза и его придаточного аппарата 2217,2 в 2014 году и 3130,8 в 2015 году при республиканском уровне 1630,0 и 1848,0 соответственно в 2014 и 2015 годах. Статистическая отчетность показывает высокую смертность детей до 1 года в Кызылординской области с диагнозом «врожденные аномалии» в 2014 году 26,5 и 25,4 в 2015 году при республиканском уровне 20,3 и 19,7 в 2014 и 2015 годах на 10000 родившихся, отмечается высокий уровень смертности при состояниях, возникающих в перинатальном периоде, в том числе сепсиза 5,9 и 5,6, был зарегистрирован в 2014 и 2015 годах при республиканском уровне 1,6 и 1,7 на 10000 родившихся [3], [4].
В обзорной работе С.Л. Авалиани и другие «Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт)» [2] и последующей работе Г.Г. Онищенко «Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду»[5] дается понятие риска, его структуризация, а также излагается процедура его оценки. Приводится санитарно-гигиенический алгоритм анализа риска, созданный для комплексного изучения последствий негативного влияния загрязняющего комплекса среды на здоровье населения.
На сегодняшний день работы по оценке риска, где были проведены канцерогенные и не канцерогенные риски, имеются и в работах казахстанских ученых.
В работе Засорина Б.В. «Оценка канцерогенного риска для здоровья населения урбанизированных территорий при воздействии факторов среды обитания» [6] на примере г. Актюбинска дается оценка воздействия на здоровье населения по канцерогенным рискам в виде приоритетных загрязнителей, выявленных в атмосфере селитебных территорий города: трех- и шестивалентный хром, формальдегид, свинец. В работе В.В. Меньшикова и А.И. Тасмагамбетовой «Оценка риска для здоровья населения в связи с загрязнением атмосферного воздуха крупного промышленного центра» [7] даются основные аспекты загрязнения свинцом и пылью г. Усть-Каменогорска.
В республике были разработаны правила проведения оценки риска для здоровья населения при воздействии химических факторов окружающей среды [8].
Материалы и методы
Расчеты экспозиции, суточных доз путей поступления химических веществ в организм из основных объектов окружающей среды и расчеты канцерогенных рисков проводились согласно Руководству по оценке риска здоровью населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду [9].
Расчеты для канцерогенных веществ проводились по формуле :
I = Cs × FI × EF × ЕТ × CF2 × ((EDc × IRc/BWc) + (EDa × IRa/BWa))/(AT x 365)
При оценке канцерогенных рисков используют средние суточные дозы, усредненные с учетом ожидаемой средней продолжительности жизни человека (70 лет). Такие дозы обозначаются как LADD. Стандартное уравнение для расчета LADD имеет следующий вид:
LADD = [С× CR × ED × EF]/[BW × AT × 365].
Результаты и обсуждение
СОЗы или стойкие органические загрязнители – это группа высокоустойчивых химических веществ, в которые входят: промышленные вещества типа полихлордифинилов, пестициды типа ДДТ, ГХЦГ, вредные отходы типа диоксинов и фуранов. СОЗами занимается в настоящее время и Республика Казахстан в связи с подписанием конвенции в 2002 г. «По ограничению и запрещению СОЗов» [10].
Для оценки канцерогенных рисков нами были проведены канцерогенные риски для следующих СОЗов – ПХБ (полихлорированные бифенилы), диоксины, ГХЦГ и его изомеры и ДДТ.
В связи с высоким уровнем загрязнения тяжелым металлом-свинцом нами также были рассчитаны канцерогенные риски для свинца.
Данная работа проводилась в следующей последовательности:
-В пяти населенных пунктах п. Айтеке-би, п. Жалагаш. п. Жосалы, п. Шиели, г. Аральск была проведена оценка экспозиции с учетом воздействия объектов окружающей среды – вода, почва, продукты питания.
Оценка дозовых нагрузок проводилась с учетом количества экспозиции исследуемого вещества при воздействии в зависимости от путей поступления.
Доза – основная мера экспозиции, характеризующая количество химического вещества, воздействующего на организм.
Зависимость «экспозиция – ответ» – связь между воздействующей дозой (концентрацией), режимом, продолжительностью воздействия и степенью выраженности, распространенностью изучаемого вредного эффекта в экспонируемой популяции. Для оценки дозовых нагрузок или оценки экспозиции устанавливается количественное поступление химических веществ в организм разными путями (ингаляционным, пероральным, накожным) в результате контакта с различными объектами окружающей среды (атмосферный воздух, питьевая вода, продукты питания).
Процесс оценки экспозиции состоит из трех основных этапов.
Первый этап – характеристика окружающей обстановки, которая предусматривает анализ основных физических параметров исследуемой области и характеристику популяций, потенциально подверженных воздействию.
Второй этап – идентификация маршрутов воздействия, источников загрязнения, потенциальных путей распространения и точек воздействия на человека.
Третий этап (количественная характеристика экспозиции) – предусматривает установление и оценку величины, частоты и продолжительности воздействий для каждого анализируемого пути, идентифицированного на втором этапе. При химической экспозиции этот этап состоит из двух стадий: оценки воздействующих концентраций и расчета поступления.
Наибольшая экспозиция из 5 населенных мест по полихлорированным бифенилам была установлена в г.Аральск.
Сводная таблица для анализа многомаршрутной, многосредовой экспозиции ПХБ
Источник