Оценка риска нанесения ущерба здоровью человека загрязнителями атмосферного воздуха

     Для случая одинаковых механизмов воздействия: 

     qe = qt - qc 

     где qt, qc - частности появления таких же негативных эффектов в группе риска и контрольной группе. Если эти механизмы различны: 

     qe = (qt - qc) / (1 - qc) 

     Для оценки влияния токсиканта, присутствующего в окружающей среде, вводится понятие "риска от дозы i токсиканта j", обозначаемого через [Pe (D)] ij. Фактически величина [Pe (D)] ij является вероятностью, она зависит от так называемого фактора риска данного токсиканта Fr и его дозы D. Доза измеряется в мг, а фактор риска имеет размерность (мг) - ¹ и представляет собой риск, приходящийся на единицу дозы. Величина фактора риска должна быть установлена в результате специальных исследований. Если связь между дозой и риском линейна, а воздействие токсиканта не имеет порога, то величина [Pe (D)] ij определяется простой формулой 

     [Pe (D)] ij = (Fr ∙ D) ij = (Fr ∙ c ∙ v ∙ t) ij 

     где с - концентрация токсиканта; v - его ежедневное поступление в организм; t - время воздействия токсиканта. Число тяжелых последствий (например, раковых заболеваний) действия токсикантов на население определяется выражением 

              n k

     qe = ∑ ∑ [Pe (D)] ij × N ij

          i=1 j=1 

     где N ij - количество населения, подвергающееся действию токсикантов;

     k - количество токсикантов;

     n - количество уровней доз каждого токсиканта.

     Это выражение можно применять для экспрессных количественных оценок популяционного риска. Пусть, например, после ввода в строй некоторого промышленного объекта проживающее вблизи население в количестве 10 тыс. чел. В течение 3 лет постоянно (24 часа в сутки) подвергается действию находящегося в воздухе токсиканта-канцерогена, концентрация которого равна 0,01 мг/м³. Фактор риска токсиканта составляет 10^-6 мг^-1. В данном примере двойное суммирование не требуется, так как i=1 и j=1. Если считать, что средний объем воздуха, вдыхаемый ежеминутно, равен 7,5 л/мин, то объем загрязненного воздуха, проходящий через легкие каждого человека ежесуточно, составляет: 

     V = 7,5 л/мин ∙ 10^-3 м³/л ∙ 60 мин/час ∙ 24 ч/день = 10,8 м³/день 

     С помощью вышеуказанных формул, получим qe = Fr ∙ c ∙ v ∙ t ∙ N = 10^-6 мг^-1 ∙ 10,8 м³/день ∙ 0,01 мг/м³ ∙ 365 дней/год (3года) ∙ (10⁴ чел) = 1,3. Таким образом, для приведенных условий рассматриваемый объект может вызвать приблизительно лишь один случай заболевания.

     Индивидуальный риск, как показывает сам термин, определяется вероятностью экстремального вреда - смерти индивидуума вследствие некоторой причины, рассчитываемой для всей его жизни или одного года. Часто в литературе термины "индивидуальный риск" и "вероятность" употребляются как синонимы, однако помимо вероятности события здесь присутствует ("по умолчанию") его последствие - гибель человека. Федеральные ведомства США, разрабатывающие нормативные акты, в которых устанавливаются стандарты рисков для здоровья, ориентируются на нижний предел теоретического индивидуального риска, равный, согласно нормативам Агентства по охране окружающей среды, 10^-6, что соответствует увеличению вероятности смерти на один шанс на миллион за всю жизнь человека, продолжительность которой принимается равной 70 годам. В расчете на 1 год приемлемый риск составляет, соответственно, 10^-6: 70 = 1,43 ∙ 10^-8 год^-1.

     Для оценки допустимых индивидуальных рисков, связанных с опасными видами деятельности, в Великобритании используются так называемые критерии Эшби. Они представляют собой вероятность одного фатального случая (одной смерти) в год. 

     Табл. Критерии приемлемости Эшби

 

3.  Методика расчета риска 

    Расчет риска возникновения рефлекторных эффектов.

    В качестве эффекта воздействия загрязняющих веществ на организм человека оценивается не только (и не сколько) риск появления заболеваний, но и вероятность рефлекторных реакций (ощущение раздражения, неприятного запаха и пр.) или эффектов психологического дискомфорта, что также расценивается как факт нарушения здоровья. 

    Применяются следующие формулы для прогнозирования риска возникновения рефлекторных эффектов при загрязнении атмосферного воздуха:

   1 класс Рrоb = -9,15+11,66·lg(С/ПДКм.р.);             2.1.1

2. класс Рrоb = -5,51+7,49·lg (С/ОДКм.р.);               2.1.2
3. класс Prob = -2,35+3,73·lg (С/ПДКм.р.);           2.1.3
4. класс Prob = -l,41+2,33·lg (С/ПДКм.р.);           2.1.4

     где ПДКм.р. - максимально-разовая предельно-допустимая концентрация. С - концентрация анализируемого вещества в воздухе. Соответствие ''пробитое'' и вероятности эффекта показано в таблице 2.

     Таблица 2

     Таблица нормально-вероятностного распределения 

    Расчет неканцерогенного риска.

    Оценка риска неспецифических хронических эффектов (неканцерогенный риск) при загрязнении атмосферного воздуха уравнение расчета риска имеет следующий вид:

Risk = l - exp(ln0,84·(C/ПДK)^b/K₃),      2.2.1.

где b - коэффициент для веществ 1, II, III и IV класса опасности соответственно равен 2,35, 1,28, 1,00 и 0,87; ПДК - ПДКс.с. (предельно-допустимая среднесуточная концентрация, мг/м³⁾. При нормировании примесей атмосферного воздуха предлагается принимать следующие значения коэффициента Кз в зависимости от класса опасности - для веществ 1 класса опасности на уровне 7,5; II класса - 6; III класса - 4,5; IV класса - 3.

   Расчет комбинированной оценки риска.

    Для веществ, обладающих однонаправленным или комбинированным действием, проводится определение суммарного (комбинированного) риска.

    Комбинированная оценка риска - умножение рисков в соответствии с законами теории вероятности и статистики.

Risk_сум = 1-(1- Risk₁)·(l - Risk₂)·...·(l - Risk_n),   2.3.1.

где Risk_сум – риск комбинированного действия примесей; Risk₁ … Risk_n - риск действия каждой отдельной примеси.

    Хроническое воздействие химических веществ на уровне малых концентраций (1-15 ПДК) характеризуется однотипным неспецифическим эффектом, поэтому используется уравнение расчета риска для всех примесей, которые являются потенциальными токсикантами хронического действия.

    Расчет канцерогенного риска.

    Средняя ежедневная концентрация вещества, воздействующая на человека на протяжении всей жизни, составляет С (в мкг/м³ для воздуха), то индивидуальный риск развития рака составит:

    IR = UR·С.                                                             2.4.1

UR = CPS·1/70 кг · 20 м³/сут · 1/1000,                     2.4.2

где 70 кг - масса тела человека; 20 м³/сут - объем суточной легочной вентиляции; 1/1000 - коэффициент перевода мг в мкг.

   Расчет популяционного риска.

   Если известна численность (N) популяции, подверженной воздействию вещества в концентрации С, то можно рассчитать и популяционный риск - число дополнительных случаев рака в данной популяции:

    PR = IR·N.                                                           2.5.1

 

     4. Оценка риска поражения  здоровья человека, проживающего на  территории с загрязненной  атмосферой.

     Вариант №30

       Исходные данные:

 

     Степень суммарного загрязнения воздуха: 

     

     При 3 загрязняющих веществах (хром VI, кобальт сульфат и водород бромистый) и комплексного показателя Р=12,63 степень загрязнения атмосферного воздуха сильная. 
 
 

      Выбор приоритетных загрязнителей: