Оценка риска и управление риском при воздействии автотранспортных загрязнений на здоровье городского населения
М.
Д. МолевБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Молев
М.
Д. Оценка риска и управление риском при воздействии автотранспортных загрязнений на здоровье городского населения // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2017. – Т. 31. – С.
751–755. – URL:
http://e-koncept.ru/2017/970165.htm.
Аннотация. В статье изложены результаты исследований влияния автотранспорта на городское население. Описаны теоретические подходы и модели расчёта риска. Приведены основные положения методики по управлению риском здоровью населения.
Ключевые слова:
управление, оценка, модели, среда обитания, автотранспортные загрязнения, риск здоровью
Текст статьи
Молев Михаил Дмитриевич,доктор технических наук, профессор кафедры «Строительство и техносферная безопасность»Институтасферы обслуживания и предпринимательства (филиала)ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», г.Шахты2play_rnd14716@aaanet.ru
Оценка рискаи управление риском
при воздействии автотранспортных загрязнений
на здоровье городскогонаселения
Аннотация.В статьеизложенырезультаты исследований влияния автотранспорта на городское население.Описаны теоретические подходы и модели расчёта риска. Приведены основные положения методики по управлению риском здоровью населения. Ключевые слова:среда обитания,автотранспортныезагрязнения,рискздоровью, оценка, управление, модели.
Обеспечение экологическойбезопасностинаселения, особенно в условиях городской среды,представляет важнейшую научную и практическую задачу. При этомсостояние техносферыв системе «человек –среда обитания» характеризуется двумя типами риска: риск загрязнения окружающейприроднойсреды в результате деятельностимногочисленныхразличных технических объектов (машин, механизмов, инфраструктурных систем); риск здоровью жителей населённого пункта. Рискв современной теории надёжностии техносферной безопасности, по мнению учёных и специалистов, является результирующей характеристикой при оценке потенциальной опасности, имеет количественную меру и составляет основудля принятия решения [1]. Логическую связь между опасностью и риском (как еёрезультатом)можноотобразить схемой, представленной нарисунке1.
Рис.1. Генерация риска
В настоящее время большинство городского населения Российской Федерациипроживает в неблагоприятных условиях, где одним из основных источников загрязнения является автотранспорт, вклад которого в экологический ущерб достигает 62–80%. На территории страны доля автотранспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух, составляет от всех источников выбросов –45 [2].В крупном промышленномгороде Шахты (Ростовская область), по статистическим данным аналитической лаборатории ООО «НИЦ Промэкс»,на долю транспорта приходится до 70% выбросов от общего объёма выбросов в атмосферу.
В составе выбросов продуктов сгорания топлива в двигателяхобразуются вредные вещества более 200 наименований, из которых в количественном отношении идентифицируются: оксид углерода; оксиды азота; углеводороды; частицы сажи; канцерогенные вещества; соединения свинца территорий. К числу приоритетных загрязнителей атмосферы, поступающих в городскую атмосферу с отработавшими газами автомобилей, относятсяформальдегид,свинец, бензапирен, летучие углеводороды. На долю первого из них приходится более 50%. Содержание бензапирена, одного из сильнейших канцерогенов, в атмосфере 17 городовРостовской областипревышает предельнодопустимые нормы[3].
Безопасность, согласно фундаментальным научным положениям, является так называемой «большой системой», системность которой чётко характеризуетсявозможностью осуществления следующих логикоматематических процедур:
классификации по ряду качественных и количественных признаков;
интегрированного системного анализа на элементы в целях детального изучения составляющих объектов, механизмов их взаимодействия, свойств, связей;
синтеза компонентов в единое целое.
Приведённые тезисы обуславливают рассмотрение источников всех источников автотранспортного загрязнения городской техносферы, воздействие их на среду обитания, формирование и оценку рисков для здоровья населения и последующую разработку методики управления риском в целях обеспечения экологической безопасности жителей городов.
Количество выделяемых в окружающую средувредных веществ зависит от численности и структуры автотранспортного комплекса, а также от технического состояния автомобилей и в первую очередь их двигателей. Только изза отсутствия необходимой регулировки карбюратора бензинового двигателя внутреннего сгорания выброс оксида углерода может возрасти в 4–5 раз [4]. В таблицепредставлены сведения о вкладе в общее загрязнениеОС различных видов автомобильного транспорта в зависимости от моторного топлива.Таблица 1Выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта в зависимости оттипадвигателя
Тип автотранспортаВид топливаБензинДизельное топливоАвтобусы4,70,2Грузовые автомобили40,54,0Легковые автомобили50,40,2Примечание. Цифрами указан вклад в %
Вредные выбросы автомобильного транспорта в городскую атмосферу формируются следующими источниками: отработанными газамиавтомобилей, содержащими токсичные загрязняющие вещества; смесями отработавших газов с парами смазочного масла (картерные газы);топливными испарениями, поступающими в воздух из двигателя. Картерные газы представляют продукты сгорания и несгоревших углеводородов. Основными токсичными компонентами картерных газов являются углеводороды и бензиновые пары. Топливные испарения поступают в атмосферный воздух из топливного бака, карбюратора, элементов системы питания и состоят из углеводородов топлива различного состава. Наибольший объем выбросов от автомобилей приходится на отработавшие газы, доля которых для отдельных вредных компонентов достигает 98%. По оценкам специалистов эта смесь является основным источником токсичных веществ автомобильного двигателя. Отработавшие газы представляют смесь газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящую из продуктов сгорания топлива. В своем составе они содержат около 300 веществ, большинство из которых токсичны для факторов и среды обитания и человека. Также,по мнению авторитетных учёных, большую опасность для городского населения представляют мелкодисперсные частицы диаметром до 2,5 и 10 мкм. Высокое содержание частиц сажи в атмосферных аэрозолях ведет к повышению заболеваемости населения, особенно часто отмечаются заболевания верхних дыхательных путей и легких. Наибольший вред сажи проявляется в адсорбировании на её поверхности бензапирена, который в этом случае оказывает более сильное негативное воздействие на организм человека, чем в чистом виде. Он хорошо растворяется в маслах, жирах, в сыворотке человеческой крови[5].
Автотранспорт является специфическим источником загрязнения воздуха, представляющим множество мобильных точечных источников, которые случайным образом распределены на автомагистралях. Формируемые автотранспортом зоны загрязнения атмосферы такими веществами, как оксиды углерода, азота, серы и углеводороды, могут характеризоваться высокими концентрациями и распространяться на большие городские территории. Основная масса поллютантов выбрасывается грузовыми автомобилями, которые составляют лишь 10% от общего количества автотранспортных средств. Легковым автотранспортом (примерно 88% автотранспортных средств) выбрасывается в ОСтолько четверть всей массы загрязнителей (рис. 2).
Рис.2. Зависимость выброса вредных газовот типа автомобиля: mг/час –масса в течение часа
При этом наибольшие валовые выбросы окислов азота, как свидетельствуют результаты измерений в г. Шахты,приходятся на долю грузовых илегковых автомобилей, а также автобусовс бензиновыми двигателями: соответственно 34,1%, 27,5% и 12,4%,. Количествовыбрасываемых примесей зависит не только от типа двигателя, но и от его мощности, режима работы, степени износа, условий эксплуатации и обслуживания.
Многочисленными исследователями установлены причинноследственные связи между состоянием здоровья и факторами среды обитания [2, 4, 5].Описанные выше вредные вещества характеризуютсятак называемымрезорбтивным действием, подкоторым специалисты в области медицины понимаютвозможность развитияу человекаобщетоксических, мутагенных, канцерогенных и других негативных эффектов.
Совместный анализ фактических результатов об автотранспортных загрязнениях в г. Шахты и научнотехнических публикаций по рассматриваемой проблеме позволил сформулировать основные положения методики оценки риска здоровью городского населения.
Вопервых, оценка риска для человеческого здоровьяопределяетсякакустановление вероятности развития и степени выраженности неблагоприятных последствий для здоровья человека или здоровья будущих поколений, обусловленных воздействием факторов среды обитания. Стадия оценки риска включает следующие операции: анализ частоты, анализ последствий и их 89835724,7020406080100ЛегковыеМикроавтобусыАвтобусыГрузовыеТип
автомобиляm, г/час
сочетаний.Приэтом необходимо подчеркнуть, что объективная оценка риска может быть построена только на достоверных результатах идентификации опасности.На этом этапеситуация должна рассматриваться в многомерномпространстве опасности, включающем следующие переменные:пространственные координаты;время (час, день, месяц);вещества –загрязнители; источники вредных выбросов;направленность воздействия по системам человеческого организма[6].
Методической основой практического применения оценки риска для здоровья городского населения служит вероятностный статистический анализ, позволяющий оценить уровень взаимной связи между критериями здоровья людей и факторами риска, построить математическую модель воздействия вредного фактора на здоровье населения, количественно оценить уровень риска для здоровья населения.
Количественная оценка риска осуществляется посредством корреляционнорегрессионного анализа. На основании полученного массива коэффициентов корреляции специалисты могут установить тесноту связи между загрязнением средыи состоянием здоровья населения на данной территории, а регрессионный анализ позволяет оценить тенденции динамики состояния среды и человеческого здоровья, а также построить математическую модель зависимости критериев здоровья жителей от качества среды обитания. При этом количественной характеристикой силы связи служит коэффициент парной линейной корреляции, который изменяется впределах от 1 до 1. При величине коэффициента корреляции выше±0,7 теснота связи считается сильной. Специалисты в области математической статистики стаже утверждают, что при относительно большом объёме выборки (более 30), даже низкие значения коэффициентов парных корреляций, классифицируемые в практике как «слабая» и «средняя» силы связи, оказываются статистически значимыми и заслуживают рассмотрения [7].
Оценка так называемой зависимости «доза –ответ» является одним из четырех основных компонентов процедуры оценки риска для здоровья населения и представляет количественную характеристику токсикологической информации и установления связи между воздействующей дозой (концентрацией) загрязняющего вещества и случаями вредных эффектов в экспонируемой популяции.Процедура оценки «доза–ответ» осуществляется с использованием аналитической зависимости R= f(C),
где R–индивидуальный риск, C–концентрация вещества (рис. 3.)
Рис. 3. Оценка зависимости «дозаответ»: R –индивидуальный риск;С –концентрация вещества; М –беспороговая модель воздействия
R10MС, мг/м3
Оценка риска должна производиться с использованием специальногокомплекса, который включает следующие критерии:
фактор канцерогенного потенциала, характеризующийдополнительный индивидуальный канцерогенный риск или степень увеличения вероятности развития рака при ингаляционном воздействии химического вещества, обладающего канцерогенным действием;
референтная (безопасная) концентрация при остром воздействии;
референтная концентрация при хроническом ингаляционном воздействии;
предельно допустимаямаксимально разовая концентрация;
предельно допустимаясреднесуточная концентрация;
ориентировочные безопасные уровни воздействия;
показатели зависимости «дозаответ»
Концептуальная модель гигиенической оценки рисказдоровью городского населения от воздействия автотранспорта включает научно обоснованный алгоритм, состоящий из последовательных этапов работы сбора и анализа информации для формирования и выбора оптимальных управленческих решений. Комплекс указанных решений направлен на реализацию целевой функции –снижение влияния автотранспортных выбросов на здоровье населения города. Предлагаемая модель представляет целостную систему взаимосвязанных действий специалистов надзорных органов, учёных в области гигиены и менеджеров, которые должны осуществить сбор и анализ информации об автотранспортных загрязнениях, а также количественных и качественных параметрах риска для человеческого здоровья, обусловленных воздействием автомобильного транспорта. При этом разработанная модель, как и ряд других частных моделей, на который опирается анализ риска, разработана с учётом современных методологических подходов иявляется элементом территориального мониторинга [8].
Модель предусматривает в качестве обязательной операции сбор данных и формирование полноценной информационной базы, содержащей следующие данные: фактические материалы о химическом и физическом воздействии автотранспортных загрязнений на городскую техносферу; сведенияо качестве городской атмосферы и показателях здоровья жителей, подвергающихся воздействию выбросов автотранспорта. Последующий анализ полученной фактографических сведений с привлечением географической информационной системы даёт возможность в режиме реального времени оценить ситуацию, определить проблемные территории в плане воздействия загрязнений, и обосновать оптимальные решения по снижению риска. На следующей стадии анализа выполняется детальное рассмотрение состояния проблемных территорийна предмет оценки неканцерогенного и канцерогенного риска для населения, проживающего в опасной зоне воздействия автотранспорта.Количественные и качественные характеристики вредных факторов воздействия автотранспорта в целях получения достоверных результатов необходимо оценивать непосредственно на границе зоны проживания населения. Эту задачу наилучшим образом можно решить с использованием региональной системы мониторинга,которая хорошо зарекомендовала себя при реализации аналогичных задач.
Полученные количественные показатели риска здоровью предоставляют реальную возможностьвыполнить полноценные экологоэкономические расчёты, в том числе обосновать экономический ущерб от автотранспортных загрязнений, а также возможный предотвращенный ущерб при реализации мероприятий по охране городской атмосферы.
Основой предлагаемой модели являются информационноаналитические материалы федеральной системы социальногигиенического мониторинга, включая структуру и интенсивность автотранспортных потоков, качество факторов среды обитания, здоровье городского населения. Такая аппроксимация в целом соответствует действующей модели социальногигиенического мониторинга, которая апробированана практике (рис. 4).
Рис. 4. Модель расчета риска от воздействия автотранспортных выбросов
Управление экологическим риском представляет важную часть системного подхода к принятию решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для жизни человека, риска заболеваний населения, ущерба окружающей природной среде. При этом должен соблюдаться принцип последовательности и единства процедур, согласно которому заключительная фаза этапа оценки риска, характеристики риска, одновременно должен быть первым звеном процедуры управления риском.Анализ литературы по УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМРасчёт ущерба здоровью населенияКорректировка нормативов (санитарные разрывы)Организационные мероприятия по управлению транспортными потокамиКонтрольнонадзорные мероприятияПроведение опросов по выявлению жалоб жителей Определение зоны влияния Исследования
формированияэффектов для здоровья от воздействия выбросовРасчет показателя фактора
по жалобамФормирование информационной базыГеоинформационная система Анализ заболеваемости по статистическим формамСоциальногигиенический мониторингФакторы
Здоровье населения
Расчёт популяционного риска оттранспортного воздействияЖалобы населения на загрязненияФормирование информационной базы данныхРасчет средневзвешенного суточного воздействияПроведение инструментальных замеров Определение зоны влияния данному вопросу показывает, что на современном этапе анализа риска наиболее надёжнымспособом получения достоверной информации является система территориального мониторинга с использованием комплекса моделей [1].
Наосновании анализа результатов исследований представляется целесообразным, что модель управления риском здоровью населения должна включать аналитические блоки, которые характеризуют четыре этапа. На первом этапепроводится сравнительная характеристика рисков с целью установления приоритетов и определяется степень опасности (вредности). Второй этап заключается в определении приемлемости риска. Риск сопоставляется с рядом социальноэкономических факторов: выгоды от того или иного вида мероприятий; потери, обусловленные использованием вида деятельности; наличие и возможности регулирующих мер с целью уменьшения негативного влияния на среду и здоровье человека. Процесс сравнения опирается на метод «затраты –выгоды». В сопоставлении «нерисковых» и «рисковых» факторов проявляется суть процесса управления риском. При этом возможны три варианта принимаемых решений: риск приемлем полностью, риск приемлем частично, риск неприемлем полностью.Третий этапзаключается в выборе одной из типовых” мер, способствующей уменьшению (или устранению) риска. Четвёртый этап состоит в принятии регулирующего решения. Основываясь на указанных экспериментальнотеоретических положениях, модель управления риском здоровью населении можно сформировать в виде схемы (рис. 5).
Рис. 5. Модель управления риском здоровью городского населения
Применение представленной модели позволяет разработать эффективную оценочную систему воздействия автотранспорта на здоровье населения и на её основе формирование управленческих решений в целях снижения риска.
Весьма важное условие правильного формирования управленческихрешений –определение ограничений и формулировка критериев принятия решения.При этом выделяют следующие ограничения:по несоответствию, по состоянию научнотехнического прогресса, по полномочиям.
Система мониторинга
Управление риском
Информация о рискеСтроительство дорогЗапрещение движения автотранспортаОграничение движенияЭкспертизаНормирование
Кроме ограничений, необходимо определить стандарты, по которым предстоит оценивать альтернативные варианты выбора, т.е. должна быть определена мера сравнения альтернатив.Успешное внедрение разработанной методики риска здоровью населения, какпоказывает практика, обеспечивается выполнением комплекса организационных и технических условий, которые отражают адаптацию методических положений к реальной ситуации.
Ссылки на источники1.Молев М.Д., Масленников С.А.Техногенные риски населения больших городов: монография. –Шахты: ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2016. –118 с.
2.Лим, Т.Е. Оценка воздействия на население СанктПетербурга загрязнённой почвы канцерогенными // Профилактическаяи клиническая медицина. –СПб.2013. –№ 2. –С. 13–15.3.Экологический вестник Дона. «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2012 году». http://www.eeccawater.net/file/ecodon.pdf.4.Корчагин, В.А. Экономическая оценка норм выбросов вредных веществ автомобильных двигателей России и развитых стран / В.А. Корчагин, Д.И. Ушаков, Т.В. Корчагина // Экология ЦЧО РФ. –1992. –№ 2 –С. 119–122.5.Рахманин, Ю.А. Методологические проблемы оценки угроз здоровьючеловека факторов окружающей среды / Ю.А. Рахманин, С.М. Новиков, Г.И. Румянцев // Гигиена и санитария. –2003. –№ 6. –С. 5–9.6.Молев М.Д. Прогнозирование состояниятехносфернойбезопасности: монография /М.Д. Молев, С.А. Масленников, И.А. Занина, Н.И. Стуженко –Шахты: ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2015. –113 с.7.Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных: учебник. –М.: ООО «БиномПресс», 2007. –512 с.8.Molev M. D. Theoretical and experimental substantiation of construction regional security monitoring systems technosperic /M. D. Molev,S. G. Stradanchenko,S. A. Maslennikov //ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. –2015. –№16, September. –Pp. 67876788.
Оценка рискаи управление риском
при воздействии автотранспортных загрязнений
на здоровье городскогонаселения
Аннотация.В статьеизложенырезультаты исследований влияния автотранспорта на городское население.Описаны теоретические подходы и модели расчёта риска. Приведены основные положения методики по управлению риском здоровью населения. Ключевые слова:среда обитания,автотранспортныезагрязнения,рискздоровью, оценка, управление, модели.
Обеспечение экологическойбезопасностинаселения, особенно в условиях городской среды,представляет важнейшую научную и практическую задачу. При этомсостояние техносферыв системе «человек –среда обитания» характеризуется двумя типами риска: риск загрязнения окружающейприроднойсреды в результате деятельностимногочисленныхразличных технических объектов (машин, механизмов, инфраструктурных систем); риск здоровью жителей населённого пункта. Рискв современной теории надёжностии техносферной безопасности, по мнению учёных и специалистов, является результирующей характеристикой при оценке потенциальной опасности, имеет количественную меру и составляет основудля принятия решения [1]. Логическую связь между опасностью и риском (как еёрезультатом)можноотобразить схемой, представленной нарисунке1.
Рис.1. Генерация риска
В настоящее время большинство городского населения Российской Федерациипроживает в неблагоприятных условиях, где одним из основных источников загрязнения является автотранспорт, вклад которого в экологический ущерб достигает 62–80%. На территории страны доля автотранспорта в суммарных выбросах загрязняющих веществ в атмосферный воздух, составляет от всех источников выбросов –45 [2].В крупном промышленномгороде Шахты (Ростовская область), по статистическим данным аналитической лаборатории ООО «НИЦ Промэкс»,на долю транспорта приходится до 70% выбросов от общего объёма выбросов в атмосферу.
В составе выбросов продуктов сгорания топлива в двигателяхобразуются вредные вещества более 200 наименований, из которых в количественном отношении идентифицируются: оксид углерода; оксиды азота; углеводороды; частицы сажи; канцерогенные вещества; соединения свинца территорий. К числу приоритетных загрязнителей атмосферы, поступающих в городскую атмосферу с отработавшими газами автомобилей, относятсяформальдегид,свинец, бензапирен, летучие углеводороды. На долю первого из них приходится более 50%. Содержание бензапирена, одного из сильнейших канцерогенов, в атмосфере 17 городовРостовской областипревышает предельнодопустимые нормы[3].
Безопасность, согласно фундаментальным научным положениям, является так называемой «большой системой», системность которой чётко характеризуетсявозможностью осуществления следующих логикоматематических процедур:
классификации по ряду качественных и количественных признаков;
интегрированного системного анализа на элементы в целях детального изучения составляющих объектов, механизмов их взаимодействия, свойств, связей;
синтеза компонентов в единое целое.
Приведённые тезисы обуславливают рассмотрение источников всех источников автотранспортного загрязнения городской техносферы, воздействие их на среду обитания, формирование и оценку рисков для здоровья населения и последующую разработку методики управления риском в целях обеспечения экологической безопасности жителей городов.
Количество выделяемых в окружающую средувредных веществ зависит от численности и структуры автотранспортного комплекса, а также от технического состояния автомобилей и в первую очередь их двигателей. Только изза отсутствия необходимой регулировки карбюратора бензинового двигателя внутреннего сгорания выброс оксида углерода может возрасти в 4–5 раз [4]. В таблицепредставлены сведения о вкладе в общее загрязнениеОС различных видов автомобильного транспорта в зависимости от моторного топлива.Таблица 1Выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта в зависимости оттипадвигателя
Тип автотранспортаВид топливаБензинДизельное топливоАвтобусы4,70,2Грузовые автомобили40,54,0Легковые автомобили50,40,2Примечание. Цифрами указан вклад в %
Вредные выбросы автомобильного транспорта в городскую атмосферу формируются следующими источниками: отработанными газамиавтомобилей, содержащими токсичные загрязняющие вещества; смесями отработавших газов с парами смазочного масла (картерные газы);топливными испарениями, поступающими в воздух из двигателя. Картерные газы представляют продукты сгорания и несгоревших углеводородов. Основными токсичными компонентами картерных газов являются углеводороды и бензиновые пары. Топливные испарения поступают в атмосферный воздух из топливного бака, карбюратора, элементов системы питания и состоят из углеводородов топлива различного состава. Наибольший объем выбросов от автомобилей приходится на отработавшие газы, доля которых для отдельных вредных компонентов достигает 98%. По оценкам специалистов эта смесь является основным источником токсичных веществ автомобильного двигателя. Отработавшие газы представляют смесь газообразных веществ с разнообразными химическими и физическими свойствами, состоящую из продуктов сгорания топлива. В своем составе они содержат около 300 веществ, большинство из которых токсичны для факторов и среды обитания и человека. Также,по мнению авторитетных учёных, большую опасность для городского населения представляют мелкодисперсные частицы диаметром до 2,5 и 10 мкм. Высокое содержание частиц сажи в атмосферных аэрозолях ведет к повышению заболеваемости населения, особенно часто отмечаются заболевания верхних дыхательных путей и легких. Наибольший вред сажи проявляется в адсорбировании на её поверхности бензапирена, который в этом случае оказывает более сильное негативное воздействие на организм человека, чем в чистом виде. Он хорошо растворяется в маслах, жирах, в сыворотке человеческой крови[5].
Автотранспорт является специфическим источником загрязнения воздуха, представляющим множество мобильных точечных источников, которые случайным образом распределены на автомагистралях. Формируемые автотранспортом зоны загрязнения атмосферы такими веществами, как оксиды углерода, азота, серы и углеводороды, могут характеризоваться высокими концентрациями и распространяться на большие городские территории. Основная масса поллютантов выбрасывается грузовыми автомобилями, которые составляют лишь 10% от общего количества автотранспортных средств. Легковым автотранспортом (примерно 88% автотранспортных средств) выбрасывается в ОСтолько четверть всей массы загрязнителей (рис. 2).
Рис.2. Зависимость выброса вредных газовот типа автомобиля: mг/час –масса в течение часа
При этом наибольшие валовые выбросы окислов азота, как свидетельствуют результаты измерений в г. Шахты,приходятся на долю грузовых илегковых автомобилей, а также автобусовс бензиновыми двигателями: соответственно 34,1%, 27,5% и 12,4%,. Количествовыбрасываемых примесей зависит не только от типа двигателя, но и от его мощности, режима работы, степени износа, условий эксплуатации и обслуживания.
Многочисленными исследователями установлены причинноследственные связи между состоянием здоровья и факторами среды обитания [2, 4, 5].Описанные выше вредные вещества характеризуютсятак называемымрезорбтивным действием, подкоторым специалисты в области медицины понимаютвозможность развитияу человекаобщетоксических, мутагенных, канцерогенных и других негативных эффектов.
Совместный анализ фактических результатов об автотранспортных загрязнениях в г. Шахты и научнотехнических публикаций по рассматриваемой проблеме позволил сформулировать основные положения методики оценки риска здоровью городского населения.
Вопервых, оценка риска для человеческого здоровьяопределяетсякакустановление вероятности развития и степени выраженности неблагоприятных последствий для здоровья человека или здоровья будущих поколений, обусловленных воздействием факторов среды обитания. Стадия оценки риска включает следующие операции: анализ частоты, анализ последствий и их 89835724,7020406080100ЛегковыеМикроавтобусыАвтобусыГрузовыеТип
автомобиляm, г/час
сочетаний.Приэтом необходимо подчеркнуть, что объективная оценка риска может быть построена только на достоверных результатах идентификации опасности.На этом этапеситуация должна рассматриваться в многомерномпространстве опасности, включающем следующие переменные:пространственные координаты;время (час, день, месяц);вещества –загрязнители; источники вредных выбросов;направленность воздействия по системам человеческого организма[6].
Методической основой практического применения оценки риска для здоровья городского населения служит вероятностный статистический анализ, позволяющий оценить уровень взаимной связи между критериями здоровья людей и факторами риска, построить математическую модель воздействия вредного фактора на здоровье населения, количественно оценить уровень риска для здоровья населения.
Количественная оценка риска осуществляется посредством корреляционнорегрессионного анализа. На основании полученного массива коэффициентов корреляции специалисты могут установить тесноту связи между загрязнением средыи состоянием здоровья населения на данной территории, а регрессионный анализ позволяет оценить тенденции динамики состояния среды и человеческого здоровья, а также построить математическую модель зависимости критериев здоровья жителей от качества среды обитания. При этом количественной характеристикой силы связи служит коэффициент парной линейной корреляции, который изменяется впределах от 1 до 1. При величине коэффициента корреляции выше±0,7 теснота связи считается сильной. Специалисты в области математической статистики стаже утверждают, что при относительно большом объёме выборки (более 30), даже низкие значения коэффициентов парных корреляций, классифицируемые в практике как «слабая» и «средняя» силы связи, оказываются статистически значимыми и заслуживают рассмотрения [7].
Оценка так называемой зависимости «доза –ответ» является одним из четырех основных компонентов процедуры оценки риска для здоровья населения и представляет количественную характеристику токсикологической информации и установления связи между воздействующей дозой (концентрацией) загрязняющего вещества и случаями вредных эффектов в экспонируемой популяции.Процедура оценки «доза–ответ» осуществляется с использованием аналитической зависимости R= f(C),
где R–индивидуальный риск, C–концентрация вещества (рис. 3.)
Рис. 3. Оценка зависимости «дозаответ»: R –индивидуальный риск;С –концентрация вещества; М –беспороговая модель воздействия
R10MС, мг/м3
Оценка риска должна производиться с использованием специальногокомплекса, который включает следующие критерии:
фактор канцерогенного потенциала, характеризующийдополнительный индивидуальный канцерогенный риск или степень увеличения вероятности развития рака при ингаляционном воздействии химического вещества, обладающего канцерогенным действием;
референтная (безопасная) концентрация при остром воздействии;
референтная концентрация при хроническом ингаляционном воздействии;
предельно допустимаямаксимально разовая концентрация;
предельно допустимаясреднесуточная концентрация;
ориентировочные безопасные уровни воздействия;
показатели зависимости «дозаответ»
Концептуальная модель гигиенической оценки рисказдоровью городского населения от воздействия автотранспорта включает научно обоснованный алгоритм, состоящий из последовательных этапов работы сбора и анализа информации для формирования и выбора оптимальных управленческих решений. Комплекс указанных решений направлен на реализацию целевой функции –снижение влияния автотранспортных выбросов на здоровье населения города. Предлагаемая модель представляет целостную систему взаимосвязанных действий специалистов надзорных органов, учёных в области гигиены и менеджеров, которые должны осуществить сбор и анализ информации об автотранспортных загрязнениях, а также количественных и качественных параметрах риска для человеческого здоровья, обусловленных воздействием автомобильного транспорта. При этом разработанная модель, как и ряд других частных моделей, на который опирается анализ риска, разработана с учётом современных методологических подходов иявляется элементом территориального мониторинга [8].
Модель предусматривает в качестве обязательной операции сбор данных и формирование полноценной информационной базы, содержащей следующие данные: фактические материалы о химическом и физическом воздействии автотранспортных загрязнений на городскую техносферу; сведенияо качестве городской атмосферы и показателях здоровья жителей, подвергающихся воздействию выбросов автотранспорта. Последующий анализ полученной фактографических сведений с привлечением географической информационной системы даёт возможность в режиме реального времени оценить ситуацию, определить проблемные территории в плане воздействия загрязнений, и обосновать оптимальные решения по снижению риска. На следующей стадии анализа выполняется детальное рассмотрение состояния проблемных территорийна предмет оценки неканцерогенного и канцерогенного риска для населения, проживающего в опасной зоне воздействия автотранспорта.Количественные и качественные характеристики вредных факторов воздействия автотранспорта в целях получения достоверных результатов необходимо оценивать непосредственно на границе зоны проживания населения. Эту задачу наилучшим образом можно решить с использованием региональной системы мониторинга,которая хорошо зарекомендовала себя при реализации аналогичных задач.
Полученные количественные показатели риска здоровью предоставляют реальную возможностьвыполнить полноценные экологоэкономические расчёты, в том числе обосновать экономический ущерб от автотранспортных загрязнений, а также возможный предотвращенный ущерб при реализации мероприятий по охране городской атмосферы.
Основой предлагаемой модели являются информационноаналитические материалы федеральной системы социальногигиенического мониторинга, включая структуру и интенсивность автотранспортных потоков, качество факторов среды обитания, здоровье городского населения. Такая аппроксимация в целом соответствует действующей модели социальногигиенического мониторинга, которая апробированана практике (рис. 4).
Рис. 4. Модель расчета риска от воздействия автотранспортных выбросов
Управление экологическим риском представляет важную часть системного подхода к принятию решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для жизни человека, риска заболеваний населения, ущерба окружающей природной среде. При этом должен соблюдаться принцип последовательности и единства процедур, согласно которому заключительная фаза этапа оценки риска, характеристики риска, одновременно должен быть первым звеном процедуры управления риском.Анализ литературы по УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМРасчёт ущерба здоровью населенияКорректировка нормативов (санитарные разрывы)Организационные мероприятия по управлению транспортными потокамиКонтрольнонадзорные мероприятияПроведение опросов по выявлению жалоб жителей Определение зоны влияния Исследования
формированияэффектов для здоровья от воздействия выбросовРасчет показателя фактора
по жалобамФормирование информационной базыГеоинформационная система Анализ заболеваемости по статистическим формамСоциальногигиенический мониторингФакторы
Здоровье населения
Расчёт популяционного риска оттранспортного воздействияЖалобы населения на загрязненияФормирование информационной базы данныхРасчет средневзвешенного суточного воздействияПроведение инструментальных замеров Определение зоны влияния данному вопросу показывает, что на современном этапе анализа риска наиболее надёжнымспособом получения достоверной информации является система территориального мониторинга с использованием комплекса моделей [1].
Наосновании анализа результатов исследований представляется целесообразным, что модель управления риском здоровью населения должна включать аналитические блоки, которые характеризуют четыре этапа. На первом этапепроводится сравнительная характеристика рисков с целью установления приоритетов и определяется степень опасности (вредности). Второй этап заключается в определении приемлемости риска. Риск сопоставляется с рядом социальноэкономических факторов: выгоды от того или иного вида мероприятий; потери, обусловленные использованием вида деятельности; наличие и возможности регулирующих мер с целью уменьшения негативного влияния на среду и здоровье человека. Процесс сравнения опирается на метод «затраты –выгоды». В сопоставлении «нерисковых» и «рисковых» факторов проявляется суть процесса управления риском. При этом возможны три варианта принимаемых решений: риск приемлем полностью, риск приемлем частично, риск неприемлем полностью.Третий этапзаключается в выборе одной из типовых” мер, способствующей уменьшению (или устранению) риска. Четвёртый этап состоит в принятии регулирующего решения. Основываясь на указанных экспериментальнотеоретических положениях, модель управления риском здоровью населении можно сформировать в виде схемы (рис. 5).
Рис. 5. Модель управления риском здоровью городского населения
Применение представленной модели позволяет разработать эффективную оценочную систему воздействия автотранспорта на здоровье населения и на её основе формирование управленческих решений в целях снижения риска.
Весьма важное условие правильного формирования управленческихрешений –определение ограничений и формулировка критериев принятия решения.При этом выделяют следующие ограничения:по несоответствию, по состоянию научнотехнического прогресса, по полномочиям.
Система мониторинга
Управление риском
Информация о рискеСтроительство дорогЗапрещение движения автотранспортаОграничение движенияЭкспертизаНормирование
Кроме ограничений, необходимо определить стандарты, по которым предстоит оценивать альтернативные варианты выбора, т.е. должна быть определена мера сравнения альтернатив.Успешное внедрение разработанной методики риска здоровью населения, какпоказывает практика, обеспечивается выполнением комплекса организационных и технических условий, которые отражают адаптацию методических положений к реальной ситуации.
Ссылки на источники1.Молев М.Д., Масленников С.А.Техногенные риски населения больших городов: монография. –Шахты: ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2016. –118 с.
2.Лим, Т.Е. Оценка воздействия на население СанктПетербурга загрязнённой почвы канцерогенными // Профилактическаяи клиническая медицина. –СПб.2013. –№ 2. –С. 13–15.3.Экологический вестник Дона. «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2012 году». http://www.eeccawater.net/file/ecodon.pdf.4.Корчагин, В.А. Экономическая оценка норм выбросов вредных веществ автомобильных двигателей России и развитых стран / В.А. Корчагин, Д.И. Ушаков, Т.В. Корчагина // Экология ЦЧО РФ. –1992. –№ 2 –С. 119–122.5.Рахманин, Ю.А. Методологические проблемы оценки угроз здоровьючеловека факторов окружающей среды / Ю.А. Рахманин, С.М. Новиков, Г.И. Румянцев // Гигиена и санитария. –2003. –№ 6. –С. 5–9.6.Молев М.Д. Прогнозирование состояниятехносфернойбезопасности: монография /М.Д. Молев, С.А. Масленников, И.А. Занина, Н.И. Стуженко –Шахты: ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2015. –113 с.7.Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных: учебник. –М.: ООО «БиномПресс», 2007. –512 с.8.Molev M. D. Theoretical and experimental substantiation of construction regional security monitoring systems technosperic /M. D. Molev,S. G. Stradanchenko,S. A. Maslennikov //ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. –2015. –№16, September. –Pp. 67876788.
