Санитарно-защитные_зоны_для_промышленных_источников_загрязнения_атмосферного_воздуха

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Идентификация опасности

Цельюпервогоэтапаявляетсяопределениефакторов,представляющих наибольшую угрозу для здоровья человека. Именно на этом этапе организация, аккредитованная на проведение работ по оценке риска, выполняет детальную оценку технологического процесса рассматриваемого промышленного объекта. В ходе оценки должны быть решены следующие задачи:

1.  Составление перечня вредных факторов, генерируемых объектом. 2.  Выявлениеисточниковвредныхвоздействийивыбросовнаобъекте. 3.  Определение путей воздействия вредных факторов на население

(ингаляционный, пероральный, накожный).

4.  Определение уровней воздействия вредных факторов на население. 5.  Выбор приоритетных вредных факторов, подлежащих углублен-

ному исследованию на последующих этапах оценки риска.

Оценка потенциальной опасности вредных факторов на этом этапе оценки риска носит в основном качественный характер.

Определение и оценка зависимости «доза – ответ»

Второй этап является самым ответственным и наиболее сложным в процедуре оценки риска. Он направлен на определение и оценку зависимости «доза – ответ». Оценка зависимости «доза – ответ» – это процесс количественной характеристики токсикологической информации и установления связи между воздействующей дозой (концентраций) загрязняющего вредного вещества и случаями вредных эффектов у населения, проживающего в зоне воздействия промышленных выбросов объекта. Анализ зависимости «доза – ответ» предусматривает:

1.  Установление причинной обусловленности развития вредного эффекта при действии вещества.

2.  Выявление наименьшей дозы вещества, вызывающей развитие наблюдаемого эффекта.

3.  Определение интенсивности возрастания эффекта при увеличении дозы вещества.

Целью этапа «доза – ответ» является обобщение и анализ всех имеющихся данных о гигиенических нормативах, безопасных уровнях воздействия (референтных дозах и концентрациях), критических органах/системах и вредных эффектах, а также оценка применимости этих данных для обоснования размеров СЗЗ промышленного объекта с помощью методологии оценки риска. На этом этапе осуществляется совместный анализ качественныхданныхопоказателяхопасностианализируемогохимического вещества,полученныхвпроцессеидентификацииопасности,исведенийо количественных параметрах зависимости «концентрация (доза) – ответ».

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Международная методология оценки риска предполагает, что канцерогенные эффекты при воздействии канцерогенов, обладающих генотоксическим действием, могут возникать при любой дозе, вызывающей инициирование повреждений генетического материала. Такие канцерогенные химические вещества не обладают порогом действия, т.е. они не имеют уровня, ниже которого они были бы безопасны для человека. Для неканцерогенных веществ и канцерогенов с негенотоксическим механизмом действия предполагается существование пороговых уровней, ниже которых вредные эффекты не возникают. Поэтому оценка зависимости «доза – ответ» проводится раздельно для химических канцерогенов с генотоксическим действием и канцерогенов, обладающих негенотоксичным механизмом действия.

Для характеристики риска развития неканцерогенных эффектов наиболее часто используются следующие показатели зависимости «доза – ответ»:

1.  Максимальная недействующая доза.

2.  Минимальная доза, вызывающая пороговый эффект.

Эти показатели являются основой для установления уровней минимального риска – референтных доз (RfD) и референтных концентраций (RfC) химических веществ. Референтные дозы и концентрации, а также параметры зависимости «концентрация – ответ», полученные в эпидемиологических исследованиях, используются в качестве параметров для оценки неканцерогенного риска.

Приотсутствииреферентнойконцентрациивкачествеееэквивалента возможно применение предельно допустимых концентраций (ПДК) или максимальных недействующих доз (MHД), а также концентраций (МНК), нормируемых по прямым эффектам на здоровье (в атмосферном воздухе населенных мест – по резорбтивным и рефлекторно-резорбтивным эффектам; в воде водоемов и питьевой воде систем водоснабжения – по санитарно-токсикологическому признаку вредности).

Рекомендуемые значения референтных доз и концентраций с указанием критических органов и/или систем, источников информации изложены в Приложении 2 упомянутого выше руководства по оценке риска Р 2.1.10.1920-04. При этом следует помнить, что референтные концентрации предназначены только для оценки риска для здоровья населения – они не носят статус государственного норматива и не могут использоваться вместо ОБУВ или ОДК при других методах обоснования размеров СЗЗ источников загрязнения окружающей среды.

При обобщении всех собранных данных для оценки зависимости «доза (концентрация) – ответ» приоритет имеют результаты, полученные путем эпидемиологических и клинических наблюдений.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

По-другому осуществляется оценка зависимости «доза-ответ» для канцерогенов с генотоксичным действием. Для таких загрязнителей оценка выполняется путем линейной эктраполяции реально наблюдаемых в эксперименте на лабораторных животных или в эпидемиологических исследованиях зависимостей в области малых доз и нулевого канцерогенного риска. Пример зависимости «доза – ответ» для канцерогена с генотоксическими (беспороговым) механизмом действия приведен на рис. 5.1.

Итогом оценки зависимости «доза – ответ» для канцерогенов с беспороговым механизмом действия является установление следующих параметров:

1.  Фактор канцерогенного потенциала (CPF) или фактор наклона (SF). 2.  Единичный риск (UR).

Фактор канцерогенного потенциала или фактор наклона характеризуют степень нарастания канцерогенного риска с увеличением воздействующей дозы на одну единицу. Фактор наклона измеряется в единицах (мг/кг × день)-1. Этот показатель отражает верхнюю консервативную оценку канцерогенного риска за ожидаемую продолжительность жизни человека (70 лет). Значения SF устанавливаются раздельно для ингаляционного (SFi) и перорального(SFo) поступления химических канцерогенов, они приведены в приложении 2 руководства по оценке риска Р 2.1.10.1920-04.

В свою очередь единичный риск (UR) представляет собой верхнюю, консервативную, оценку канцерогенного риска у человека, подвергающегося на протяжении всей своей жизни постоянному воздействию рассматриваемого канцерогена в концентрации 1 мкг/м3 (атмосферный воздух) или 1 мкг/л (питьевая вода). Для расчета UR необходимо знать величину SF. Расчет ингаляционного и перорального пути поступления канцерогена проводится по формуле:

URi [м3/мг] = SFi [(кг × сут.)/(мг)] × 1/70 [кг] × 20 [м3/сут.]; URo [мг/л] = SFo [(кг × сут.)/(мг)] × 1/70 [кг] × 2 [л/сут.]

В этих формулах использованы стандартные значения массы тела человека (70 кг), суточного потребления воздуха (20 м3/сут) и питьевой воды (2 л/сут).

Оценка экспозиции

Оценка экспозиции является третьим этапом в процедуре оценки риска. Подтермином«экспозиция»вданномслучаепонимаетсяконтактотдельных групп населения с вредным для здоровья фактором среды обитания. В процессе оценки экспозиции устанавливается количественное поступление отдельных вредных компонентов производственных выбросов предприятия,

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

воздействий для каждого анализируемого пути, идентифицированного на предыдущем 2-м этапе оценки экспозиции. Для определения границ СЗЗ промышленного предприятия первостепенное значение имеет определение концентраций загрязнителей атмосферного воздуха в так называемой точке воздействия (точке на селитебной территории населенного пункта или на местности с заданным удалением от источника выбросов). Оценка воздействующих концентраций включает определение концентраций химических веществ, воздействующих на человека в течение периода экспозиции.

Методы оценки концентраций в точке воздействия: 1.  Прямые методы:

•персональный мониторинг в зоне дыхания;

•использование биологических маркеров.

2.  Косвенные (непрямые) методы:

•непосредственное измерение образцов проб в разных средах;

•моделированиераспространенияхимическихвеществвокружающейсреде;

•анкетирование;

•использование суточных дневников;

•модели экспозиции.

Концентрация в точке воздействия (месте пребывания человека) может представлять собой среднюю арифметическую величину концентрации, воздействующей в течение периода экспозиции, или максимальную концентрацию в ограниченный период времени. Обоснование размеров СЗЗ выполняется по результатам оценки хронических воздействий промышленных загрязнителей. Для оценки риска, обусловленного хроническими воздействиями химических веществ, применяются среднегодовые концентрации и их верхние 95%-ные доверительные границы, установленные по среднесуточным концентрациям. Для расчета вышеуказанных величин, как правило, используются данные 3-летних наблюдений, но не менее чем за 1 год.

Важнейшим параметром, отражающим воздействие химического вещества на организм, является доза. Именно доза непосредственно указывает на количество загрязнителя, обладающего потенциальным эффектом в отношении органа-мишени. Доза – это количество загрязнителя, полученное организмом с увеличением времени воздействия с учетом массы тела. В качестве количественной меры экспозиции в исследованиях по оценке риска рекомендуется использовать потенциальную дозу, рассчитываемую путем умножения величины концентрации химического вещества в среде (воздухе, воде, продуктах питания) на объем вдыхаемого воздуха, потребляемой воды или уровень абсорбции

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

через кожу с учетом массы тела. Общая потенциальная доза (TPD) рассчитывается по стандартному уравнению:

TPD = C × IR × ED, где:

С – концентрация загрязняющего вещества в объекте окружающей среды (воздух, почва и т.д.), контактирующим с телом человека (выражается в единицах масса/объем или масса/масса);

IR – величина (скорость) поступления, зависящая от скорости ингаляции (объема легочной вентиляции), объема потребляемой воды и др.;

ED – продолжительность воздействия.

Для разных путей поступления химических веществ в организм из основных объектов окружающей среды используются стандартные уравнения, приведенные в руководстве по оценки риска Р 2.1.10.1920-04 (приложение 3). Эти уравнения являются вариантом основной формулы потенциальной дозы.

Общая доза – это сумма отдельных доз, полученных организмом человека в результате влияния на него отдельного загрязняющего вещества за определенный период в процессе взаимодействия со всеми содержащими данный загрязнитель средами (воздухом, водой, пищей, почвой). При оценке риска потенциальные дозы, как правило, усредняются с учетом массы тела и времени воздействия. Такая доза носит название среднесуточной дозы (ADD), она рассчитывается путем деления потенциальной дозы на массу тела (BW) и время осреднения воздействия (AT):

ADD = TPD / (BW × AT).

Расчет ADD выполняется при оценке риска воздействия неканцерогенных веществ или канцерогенов, не обладающих генотоксическим механизмом действия.

Для оценки канцерогенных рисков от воздействия канцерогенных компонентов выбросов производств с генотоксическим действием (не имеющих порога вредного действия) 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 = [C × CR x ED × EF] / [BW × AT × 365], где:

LADD – средняя суточная доза или поступление, мг/(кг × день);

С – концентрация вещества в загрязненной среде, мг/л, мг/м3, мг/см2, мг/кг; СR – скорость поступления воздействующей среды (питьевой воды,

воздуха, продуктов питания и т.д.), л/день, м3/день, кг/день;

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ED – продолжительность воздействия, лет; EF – частота воздействия, дней/год;

BW – масса тела человека, кг;

AТ – период усреднения экспозиции (для канцерогенов АТ=70 лет); 365 – число дней в году.

В ряде случаев при обосновании размеров СЗЗ для промышленных источников загрязнения атмосферного воздуха дополнительно требуется выполнение интегральной оценки экспозиции. Такая оценка необходима, если в промышленных выбросах преобладают стабильные в окружающей среде химические вещества, способные поступать в организм по нескольким маршрутам из многих сред (тяжелые металлы, диоксины, фториды и т.п.). Алгоритм интегральной оценки экспозиции изложен в руководстве по оценке риска Р 2.1.10.1920-04. Однако, как показывает опыт практической работы, в атмосферных выбросах промышленных объектов в большинстве случаев превалируют газообразные загрязнители и труднорастворимые аэрозоли с твердой фазой (кремнесодержащая пыль, летучая зола топлива и др.), для которых характерен только ингаляционный путь. В таких случаях оценивается только аэрогенный риск для здоровья населения, а оценка экспозиции завершается расчетом ADD или LADD по указанным ранее уравнениям.

Характеристика риска

Характеристика риска является четвертым, заключительным этапом оценки риска для здоровья населения при воздействии загрязняющих веществ. На данном этапе интегрируются данные об опасности анализируемых химических веществ, величине экспозиции, параметрах зависимости «доза – ответ», полученные на всех предшествующих этапах исследований. Данный этап выполняется с целью количественной и качественной оценки риска.

При обосновании размеров СЗЗ промышленных объектов алгоритм характеристики риска предполагает выполнение следующих задач:

1.  Обобщение результатов оценки экспозиции и зависимости «доза (концентрация) – ответ».

2.  Расчет значений риска для отдельных маршрутов и путей поступления химических веществ.

3.  Расчет рисков для условий агрегированной (поступление одного химического соединения в организм человека всеми возможными путями из разных объектов окружающей среды) и кумулятивной (одновременное воздействие нескольких химических веществ) экспозиции.

4.  Выявление и анализ неопределенностей оценки риска.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5.  Обобщение результатов оценки риска в выбранных рецепторных точках (точках воздействия) на рассматриваемой границе СЗЗ предприятия и на границе ближайшей жилой застройки, анализ уровней риска.

Характеристика риска развития неканцерогенных эффектов осуществляется путем сравнения фактических уровней экспозиции с безопасными уровнями воздействия. Количественная оценка для отдельных загрязнителей проводится на основе расчета коэффициента опасности (HQ):

HQ = AD / RfD или HQ = AC / RfC, где:

AD – среднегодовая доза, мг/м3;

AC – среднегодовая концентрация, мг/м3; RfD – референтная (безопасная) доза, мг/кг;

RfC – референтная (безопасная) концентрация, мг/м3. Характеристика риска воздействия отдельных неканцерогенных га-

зообразных компонентов атмосферных выбросов предприятия обычно проводится при условии хронического ингаляционного воздействия. В этом случае для расчета HQ используются величины среднегодовой концентрации и референтной концентрации вещества.

ДопустимойвеличинойHQнаграницеСЗЗсчитаетсязначениеменее1,0. Характеристика канцерогенного риска осуществляется поэтапно:

1.  Обобщениеианализвсейимеющейсяинформацииовредныхфакторах,особенностяхихдействиянаорганизмчеловека,уровняхэкспозиции.

2.  Расчет индивидуального канцерогенного риска для каждого вещества, поступающего в организм человека анализируемыми путями.

3.  Расчет индивидуального канцерогенного риска для каждого канцерогенного компонента исследуемой смеси химических веществ, а также суммарного канцерогенного риска для всей смеси.

4.  Расчет суммарных канцерогенных рисков для каждого из анализируемых путей поступления, а также общего суммарного канцерогенного риска для всех веществ и всех анализируемых путей их поступления в организм.

5.  Расчет популяционных канцерогенных рисков.

6.  Обсуждение и оценка источников неопределенности и вариабельности результатов характеристики риска.

Расчет индивидуального канцерогенного риска (СR) может проводиться в двух вариантах:

1.  Величина экспозиции с учетом фактора наклона (SF).

2.  Величина экспозиции с учетом значения единичного риска (UR). Значение SF (в мг/(кг × день))-1 и UR (в мг/м3 или мг/л) определяются на втором этапе оценки – «Определение и оценка зависимости «доза – ответ»».

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Величина экспозиции, как правило, учитывается с помощью среднесуточной дозы в течение жизни LADD (в мг/кг × день), значение которой вычисляется на третьем этапе оценки риска – «Оценка экспозиции».

Расчет индивидуального канцерогенного риска по фактору наклона (SF) выполняется по формуле:

CR = LADD × SF.

При использовании показателя единичного риска (UR) расчетная формула приобретает следующий вид:

CR = LADC × UR.

Вэтойформулевеличинаэкспозицииучитываетсяспомощьюсредней концентрации вещества в исследованном объекте окружающей среды за весьпериодусредненияэкспозицииLADC(вмг/м3 илимг/л).Дляобоснования СЗЗ объектов, загрязняющих атмосферу, используют LADC в воздухе (в мг/м3). UR в данном случае характеризует величину риска на 1 мг/м3.

Допустимой величиной CR на границе СЗЗ считается уровень риска в течение всей жизни менее 1 × 10-4 (или 1,00Е-04). По классификации уровней риска диапазон более 1 × 10-6, но менее 1 ×10-4 соответствует предельно допустимому риску, т.е. верхней границе приемлемого риска. Именно на этом уровне установлено большинство зарубежных гигиенических нормативов для населения в целом.

При необходимости для более всестороннего обоснования размеров СЗЗ промышленных объектов, расположенных в населенных пунктах с высокой плотностью населения, могут определяться величины популяционных канцерогенных рисков (PCR). Популяционные канцерогенные риски показывают дополнительное (к фоновому) число случаев злокачественных новообразований, способных возникнуть на протяжении жизни вследствие воздействия исследуемого фактора. Определение PCR проводится по формуле:

PCR = CR × POP, где:

CR – индивидуальный канцерогенный риск; POP – численность исследуемой популяции, чел.

Известно, что атмосферные выбросы промышленных предприятий и объектов по своему химическому составу является многокомпонентными смесями. На этом основании оценка комбинированных и комплексных воздействий является обязательной частью отчета по оценке риска для здоровья населения для промышленных источников загрязнения атмосферы I – II классов опасности и для промузлов, имеющих в своем составе предприятия I, II и III классов опасности.