5.6.2 Послідовність розрахунку рівнів ризику з використанням залежності «доза-ефект»

Для розрахунку індивідуального ризику може бути використаний загальний вираз:

R_{стж забр.} = (Q_факт(Q _фак. · К_фак.) / (К_забр.) _.) / 100 років.

На графіку пунктиром показані середні статистичні рівні концентрацій. Для зони Е_п таким рівнем є ГДКс. с., а для Е_с - ЛК₅₀.

При оцінці впливу забруднюючих повітря шкідливих речовин важливим є встановлення концентрацій, які викликають ранні функціональні і патоморфологічні зміни в організмі людини, а також урахування адитивності їхньої дії.

Для цього визначають так звані діючі концентрації (ефективні, токсичні), а також граничні концентрації. Перші викликають ознаки інтоксикації організму, при других - прояви дії шкідливих речовин знаходяться на грані фізіологічних змін і патологічних явищ. У другому випадку для визначення скорочення тривалості життя використовується ГДКс.с.

Як було відзначено вище, вихідним кроком для визначення скорочення тривалості життя від впливу наднормативних рівнів забруднення атмосферного повітря є визначення концентрації шкідливої речовини, яка скорочує життя на одиницю часу питомої концентрації.

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

Далі визначається скорочення тривалості життя (СПЖ_забр.) як відношення фактичної концентрації шкідливої речовини (яка аналізуєть-

ся) до питомої. При цьому треба враховувати ступінь імовірності (Q_факт.) проживання людини визначеного віку в умовах зазначеної фактичної концентрації.

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

R_{спж забр.} = (Q_факт(Q _фак. · К_фак.) / (К_забр.) _.) / 100 років.

Тут СПЖ_{. 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, чим при споживанні води і їжі, які забруднені ними , через полегшене транспортування їх у плазму крові.

Граничні значення R_{спж. 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 (мал. 1.2.2).

Таким чином, в основі визначення значення R_{спж. забр} можна записати наступне формальне рівняння. Загальний ефект впливу домішки шкідливої речовини в повітрі, яка має концентрацію ЛК_50, очевидно, пропорційний добутку цієї концентрації на час впливу, тобто к₁ · ЛК₅₀ · τ₁ , причому τ ₁ за порядком величини складає 1-4 часу (це - тривалість часу визначення ЛК₅₀). З іншого боку, загальний (сумарний) ефект гранично припустимої середньо-добової концентрації цієї речовини протягом всієї умовно-розрахункової тривалості життя людини τ ₂ (100 років або 876 000 годин.), складе к₂ · ГДКс. с. · τ₂ або к₂ · ГДКс. с. · 876 000. Тут к₁ і к₂ - відповідні коефіцієнти пропорційності.

Прирівнюючи ці величини, одержуємо:

к₁ · ЛК₅₀ · τ₁ = к₂ · ГДКс. с. · τ₂

або

к₁ · ЛК₅₀ · (1-4) = к₂ · ГДКс.с. · 876 000.

Звичайно вважають, що к₁ = к₂ . Тоді неважко знайти співвідно-шення між ГДКс. с. і ЛК₅₀:

ГДКс. с. = ((1 - 4) / 876 000) · ЛК₅₀,

тобто ГДКс. с ≈ (1 - 4 ) · 10^-6.

Проте фактично токсична дія, яка відповідає рівню концентрації і часом дії (ліва частина рівняння, що відображається схемою (мал. 1.2.1)) не реалізується, бо в організмі людини встигають здійснюватися процеси біотрансформації, детоксикації шкідливих речовин і виведення їх у зовнішнє середовище (мал. 1.2.1) . Але дія, що відповідає правій частині цього рівняння сила токсичної дії шкідливих речовин реалізується через дефіцит часу, приводячи біологічний об'єкт до загибелі.

Це означає, що в дійсності к₁ ≠ к₂,, , , тобто обумовлений таким способом рівень ГДКс. с. нижче можливостей організму по детоксикації шкідливих речовин. Це дозволило ввести більш високу гранично допустиму концентрацію шкідливих речовині в повітрі робочої зони - ГДКр. з. (мал. 1.2.2.) для випадку трудової діяльності людей.

Рисунок. 1.2.1. Взаємозв'язки стахостичних параметрів періоду життя людей

концентрацій, мг/м³