Вплив токсичних забруднювачів повітря на організм людини, визначення величини ризику та скорочення тривалості життя

Звичайно  вважають, що такою питомою концентрацією  є відношення середньої смертельної концентрації шкідливої речовини у повітрі до умовно-розрахункової тривалості життя 100 років:

 

         К_забр. = ЛК₅₀ /365 *100 ,                                                                    (2.1) 

                      

де ЛК₅₀ – летальна доза;

     365 100 – умовно-розрахункова тривалість життя, діб.

Далі  визначається  скорочення   тривалості  життя   (СВЖ_забр.)   як відношення фактичної концентрації шкідливої речовини (яка аналізується) до питомої. При цьому треба враховувати ступінь імовірності (Q_факт) проживання людини визначеного віку в умовах зазначеної фактичної концентрації:

 

      СВЖ  = Q_факт    К_факт / К_забр.  ,                                                                       (2.2)

 

де  Q_факт – імовірність перебування мешканця в умовах забрудненого атмосферного повітря;розраховується за формулою:

 

    Q_факт = (Т ) * t / 100*  24 ,                                                                    (2.3)

 

де Т – тривалість життя, років;

     t – час перебування в умовах забрудненого повітря, годин;

     100 – умовно-розрахункова  тривалість життя, років;

     24 – тривалість  доби в годинах.

   К_факт – фактична концентрація забруднювальної речовини, мг/м³.

Далі перевіряємо яку  дію мають забруднювальні речовини, які розглядаються. За умов адитивності  чи потенційності дії СВЖ речовин  сумуються.

Після цього визначається ризик скорочення тривалості життя  внаслідок забруднення атмосферного повітря:

 

           Rспж_забр. = СВЖ_забр. /100  365                                                          (2.4)

 

Далі будуються графіки  залежності СВЖ = f (t) і R_свж F (t).

Тут СВЖ _забр. є функцією ступеня токсичності шкідливої речовини та її концентрацій в атмосферному повітрі, які обумовлені природними або антропогенними джерелами. Аналогічний підхід може бути застосований і у випадку токсичної домішки у воді, грунті і т.п.

Якщо при цьому виникає рівень концентрації, який перевищує ГДКс.с. і набуває стійкий незворотний характер, то це вказує на те, що СПЖ_забр. стає постійним екологічним чинником і буде діяти в напрямку збільшення СПЖ_пр, впливаючи на статистику повного періоду життя населення, що є основою визначення СПЖ_пр.

Слід зазначити, що токсична дія шкідливих речовин, які надходять в організм у процесі дихання, за інших рівних умов, на декілька порядків вище, ніж при споживанні води і їжі, які забруднені ними, через полегшене транспортування їх у плазму крові.

Граничні значення Rспж_забр. визначають на основі результатів токсикологічних досліджень. Прийнятний ризик, який дорівнює 10^-6, має місце при концентраціях у межах ГДКс.с, а ризик, який дорівнює 1 (скорочення життя на 100 років) - при ЛК₅₀.

 Визначення ризику для жителів регіону в зв'язку з забрудненням атмосферного повітря (як у розрахунковому робочому режимі, так і у випадку аварій) є необхідним при проектуванні будь-яких промислових об'єктів, особливо хімічних, металургійних і нафтохімічних. У результаті виникає можливість побудови на карті місцевості майбутньої забудови ліній ізоризику Rспж_забр. з урахуванням токсичності всіх інгредієнтів пилегазових викидів в атмосферне повітря, а також троянд вітрів, висоти розташування джерел, і обсягу викидів. Висока трудоємність побудови таких схем і карт потребує ведення моніторингу і використання відповідних програм для комп'ютерного визначення розміру ризику [6].

 

2.2 Визначення величини  ризику

        

        Мешканець м. Одеси з 5 років на протязі 4 годин знаходиться в умовах атмосферного повітря. Функціонування підприємства і створення автотранспортної системи викликало періодичне підвищення загазованості атмосфери. Окрім цього він працює на підприємстві, де щорічно захворює вібріційною хворобою 2 людини.

Визначити ризик скорочення тривалості життя в умовах забруднення атмосферного повітря за місяцями та рік, та ризики травмування та умови праці. Визначити безпечний термін та розробити рекомендації щодо умов проживання.

Розрахунок: 

1. Розраховуємо ризик  скорочення тривалості життя в умовах забруднення атмосферного повітря.

Дані розрахунки проводилися  згідно з вихідною інформацією, яка  надається табл. 2.1.

Таблиця 2.1 – Вихідні  дані

По двоокису азоту (NO2 – 0,04 мг/м3)

 

Людина знаходиться 5 років на протязі 4 годин в умовах атмосферного повітря.

Визначаємо питому концентрацію кожного з забруднювачів згідно з формулою (2.1):

К _забр.NO2 = ЛК₅₀ /36500 = 25000/36500 = 0,68 мг/(м³*діб)

Розраховуємо імовірність  перебування людини в забрудненому повітряному середовищі для 3,8 та 24 годин за формулою (2.3):

Q_факт= 95*4 / 100*24 = 0,16

Q_факт = 95*24 / 100*24 = 0,95

Визначаємо скорочення тривалості життя від впливу кожного  з забруднювачів згідно з формулою (2.2). Далі розраховуємо розмір ризику скорочення життя за формулою (2.4).

 Результати розрахунків СВЖ від впливу кожного з забруднювачів і розрахунки СВЖ з урахуванням ефекту сумації двооксиду сірки та двооксиду азоту, представлені в таблицы 2.2. Результати розрахунків розміру ризику скорочення тривалості життя представлені в таблиці 2.3.

 

Таблиця 2.2 - Результати розрахунку середньої втрати життя (СВЖ) для

NO₂

месяц	RСПЖ загр.*10-6
	№ поста
	8		10		15		20
	4	24	4	24	4	24	4	24
январь	0,645	3,83	0,168	9,95	0,58	3,44	0,645	3,83
февраль	0,709	4,21	0,838	4,98	0,645	3,83	0,645	3,83
март	0,516	3,06	0,709	4,21	0,516	3,06	0,774	4,59
апрель	0,58	3,45	0,11	6,51	0,774	4,6	0,774	4,59
май	0,516	3,06	0,774	4,59	0,516	3,06	0,516	3,06
июнь	0,516	3,04	0,645	3,83	0,451	2,68	0,451	2,68
июль	0,516	3,05	0,58	3,44	0,516	3,06	0,516	3,06
август	0,516	3,07	0,58	3,44	0,516	3,06	0,516	3,06
сентябрь	0,516	3,03	0,645	3,83	0,451	2,68	0,516	3,06
октябрь	0,58	3,46	0,58	3,44	0,322	1,91	0,387	2,3
ноябрь	0,516	3,07	0,58	3,45	0,451	2,68	0,451	2,68
декабрь	0,58	3,44	0,709	4,21	0,58	3,44	0,58	3,44
ср. год. По КЗП	0,559	3,314	0,578	4,657	0,527	3,125	0,564	3,348

Таблиця 2.3- Результати розрахунку ризику (R) скорочення тривалості життя для NO₂

По результатам розрахунків  були побудовані графіки залежності для СВЖ від  часу перебування в умовах забрудненого повітря для NO₂протягом  4 та 24 годин постів 8, 10, 15, 20 представлені на рис.Б.1-Б.2 і В.1-В.12 відповідно.

                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. АНАЛІЗ ОТРИМАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ

 

   

 В результаті отриманих результатів були побудовані графіки залежності СВЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря домішками ЅО₂,  NO₂ та неорганічного пилу (додаток А), Графіки залежності ризику скорочення життя від часу перебування в умовах забрудненого повітря домішками з урахуванням ефекту сумації ЅО₂та  NO₂ , та неорганічного пилу (додаток Б), Графіки залежності СВЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря домішками ЅО₂ , NO₂  та неорганічного пилу за місяці: січень, квітень, липень та жовтень (додаток В) та Графіки залежності ризику скорочення життя від часу перебування в умовах забрудненого повітря домішками з урахуванням ефекту сумації ЅО₂та  NO₂ , та неорганічного пилу за січень, квітень, липень та жовтень (додаток Г).

Аналізуючи графіки  залежності СВЖ від часу перебування  в умовах забрудненого повітря домішками ЅО₂,  NO₂ та неорганічного пилу (рис.2.1-2.3) виявилось, що в умовах забруднення повітря ЅО₂

 

 

 

 

 

Аналіз графіків залежності СВЖ від часу перебування в умовах забрудненого повітря домішками неорганічного пилу, ЅО₂ та NO₂ за місяці січень, квітень, липень та жовтень (рис.2.1) дає змогу зробити висновок, що залежність є прямо пропорційною. Це означає, що зі збільшенням часу перебування в умовах забрудненого повітря збільшується і показник скорочення тривалості життя. При цьому внесок газу NO₂ в СВЖ є більшим. Це може бути пов'язано з тим, що NO₂ належить до II класу небезпеки і є більш небезпечнішим, ніж ЅО₂ (III клас небезпеки), а стосовно формальдегіду, хоча він також належить до ІІ класу небезпеки, його концентрації є значно меншими в атмосферному повітрі, ніж NO_2.

Аналіз графіку залежності величини ризику СВЖ від часу (рис.2.2) робиться відносно лінії значення ризику СВЖ  1*10^-6, вище якої умови середовища вважаються небезпечними, а нижче – допустимими. Знаходиться точка перетину цієї лінії з графіком залежності величини ризику СВЖ від часу. У даному випадку це точка, що відповідає значенню часу – 20 годин, і яка належить графіку залежності величини ризику СВЖ від часу, який враховує ефект сумації SO₂ та NO₂. Отже, перебування в умовах забрудненого атмосферного повітря, є безпечним лише протягом двадцяти годин.

Аналізуючи графіки розподілу величини ризику СВЖ по місяцях можна визначити, що за 4 години перебування в умовах забрудненого повітря (2.3) найбільш небезпечні умови середовища спостерігалися в січні, а найбільш безпечні -  у березні, а за 24 години перебування в умовах забрудненого повітря (2.4) найбільш небезпечні умови середовища спостерігалися в лютому, а найбільш безпечні в березні. Такі значення пов'язані зі значеннями СВЖ в цих місяцях, які були відповідно найбільшими та найменшими за рік.

        Аналізуючи  ризик скорочення тривалості життя від впливу радіаційного забруднення, який становить 2*10^-3 на людину за рік, можна стверджувати, що умови проживання відносяться до ІІІ категорії небезпеки. Для зменшення шкідливого впливу радіаційного випромінювання важливим є скорочення часу перебування в близькості від джерел випромінювання і видалення від них людей на безпечну відстань.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

 

В курсовому проекті  були розраховані значення скорочення тривалості життя та ризик скорочення тривалості життя в умовах, якщо повітря забруднене NO₂ в результаті функціонування підприємства і створення автотранспортної системи. Також були побудовані графіки залежності даних величин від тривалості впливу забруднювальних речовин на основі вихідних даних. Було визначено, що величини ризику скорочення тривалості життя перевищують граничне значення, а саме 10^-6, тому умови перебування людей в даній місцевості є небезпечними.

       В місцевості на якій проживає мешканець відмічається радіаційне забруднення і значення величини ризику скорочення тривалості життя від  цього впливу становить 2*10^-3 на людину за рік. Це означає, що умови проживання небезпечні та відносяться до ІІІ категорії небезпеки.

         В теперішній час спостерігається тенденція збільшення кількості  захворювань органів дихання та онкологічних хворих внаслідок зростання забруднення атмосферного повітря. Найбільше значення мають сірковміщуючі речовини, особливо їх адитивний вплив на верхні дихальні шляхи. Підвищені концентрації формальдегіду спричинюють вплив на нижче лежачі відділи респіраторного тракту. Виходячи з цього, визначення розміру ризику скорочення життя під впливом дії шкідливих речовин, визначення умов проживання в залежності від значення ризику та запровадження заходів щодо зменшення рівня ризику являється надзвичайно важливим завданням для забезпечення екологічної безпеки.