Практическая работа 6 ПОСТРОЕНИЕ ПОЛЕЙ ОПАСНОСТЕЙ

Цель работы: ознакомиться с понятием «поле опасностей»; получить на-

выки построения полей опасностей для людей определённых профессий.

Теоретическая часть

Человек как объект защиты постоянно находится в зоне действия разно-

образных опасностей (ноксосфере). Одновременно на него оказывают воздей-

ствие совокупность вредных факторов производственной, городской, бытовой и природной сред. Действуя на человека совместно, эти факторы способны уси-

ливать влияние друг друга, ослаблять действие других факторов, а также дейст-

вовать параллельно. Комплекс факторов, которые могут воздействовать на кон-

кретный объект защиты в один и тот же момент времени, зависит от текущего состояния совокупности источников опасности возле объекта.

Под полем опасностей принято понимать совокупность опасностей в про-

странстве около объекта защиты. Чаще всего поле опасностей представляют в графическом виде, пример которого приведён на рис. 4.

1б

Рис. 4. Схематичное изображение полей опасности:

1а – низкие температуры зимой; 1б – полярная ночь; 1в – загрязнение воздуха рабочей зоны аммиаком; 1г – повышенный уровень вибрации на рабочем месте;

1д – шум от автомагистрали рядом с домом; 2а – отсутствие контроля со стороны службы охраны труда; 2б – неверно спроектированная вентиляция на рабочем месте;

2в – плохая звукоизоляция окон в доме; 3а – нарушения правил при возведении жилой застройки вблизи автомагистрали; 3б – неудовлетворительная подготовка сотрудников, обеспечивающих безопасность на производстве, в том числе проектировщиков

39

В составе поля опасностей выделяют три круга опасностей. Опасности первого круга оказывают непосредственное влияние на объект защиты (человека). Опасности второго круга действуют чаще всего опосредованно, воздействуя на опасности первого круга. Опасности третьего круга обычно выражены неявно и оказывают влияние на опасности второго круга.

К первому кругу относятся опасности, возникновение которых обуслов-

лено:

1)естественными климатическими и погодными процессами в атмосфере и гидросфере;

2)недостаточностью и полным отсутствием естественной освещённости земной поверхности;

3)загрязнением вредными веществами атмосферного воздуха, воды, почвы и продуктов питания;

4)реализацией технологических процессов и эксплуатацией технических

средств;

5)недостаточной подготовкой работающих и населения по вопросам охраны труда и безопасности жизнедеятельности;

6)возникновением чрезвычайных ситуаций при стихийных бедствиях и техногенных авариях.

Опасностями второго круга, воздействующими непосредственно на источники опасностей первого круга, являются:

1)отходы объектов экономики и быта;

2)технические средства, энергетические и материальные ресурсы, здания и сооружения с низким уровнем безопасности;

3)неудовлетворительная подготовка руководителей по вопросам обеспечения безопасности на производстве.

Опасности третьего круга представлены в виде:

1)низкоквалифицированных проектировщиков технологических процессов и систем, зданий и сооружений;

2)отсутствия эффективной государственной системы руководства вопросами безопасности в масштабах отрасли экономики или всей страны;

3)неудовлетворительного развития системы подготовки научных и руководящих кадров в области безопасности жизнедеятельности и т.д.

Анализ имеющейся или потенциальной ситуации с точки зрения оценки причин негативного воздействия опасностей на человека необходимо проводить с учётом следующих положений:

1)воздействие источников опасностей, относящихся к первому кругу,

восновном приводит к отравлениям, травмам или заболеваниям;

40

2)пренебрежение требованиями безопасности во втором круге опасностей увеличивает масштабы их воздействия на людей (массовые отравления, гибель людей при обрушении зданий и т.п.);

3)действие источников опасностей третьего круга, как правило, широкомасштабно. Например, принятие нормативного документа по переработке радиоактивных отходов может представлять опасность для населения многих субъектов Российской Федерации.

Комплексная оценка реальных ситуаций с использованием представлений

опричинно-следственном поле опасностей, действующих в техносфере, – важнейшая задача, решение которой необходимо в целях повышения безопасности современного человека.

Методические рекомендации по выполнению работы

1.Ознакомьтесь с теоретической частью работы.

2.Согласно выданному варианту проведите анализ ситуации с позиции оценки негативного влияния опасностей на человека определённой профессии. Выделите основные опасности первого и второго круга, оказывающие влияние на человека. Варианты заданий размещены в практической работе 5. Населённые пункты для определения климатических опасностей и экологической обстановки приведены в таблице ниже.

3.Постройте поле опасностей.

Варианты заданий к практической работе 6

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое поле опасности?

2.В чём отличие между опасностями первого и второго круга?

3.К какому кругу относятся следующие опасности: запылённость на рабочем месте, ошибка при проектировании вентиляции, экстремально низкие температуры зимой, отсутствие специалиста по безопасности?

41

Практическая работа 7 ОЦЕНКА РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ,

ВЫЗВАННОГО ХИМИЧЕСКИМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ВОДОЁМОВ

Цель работы: получить практические навыки оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, поступающих в окружающую среду.

Теоретическая часть

Под оценкой риска для здоровья человека понимают как качественную, так и количественную характеристику негативных последствий для организма человека, способных развиться в результате воздействия вредных факторов в специфических условиях экспозиции.

Экспозиция – количественная оценка концентрации, частоты и продолжительности воздействия фактора (химического, физического, биологического) на организм.

Важность проведения оценки риска для здоровья населения обусловлена:

1)обязательностью обоснования эффективности принимаемых управленческих решений в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия;

2)необходимостью ведения санитарно-гигиенического мониторинга на территории государства и субъектов;

3)сложностью выявления наиболее критических областей и групп населения, наиболее подверженных влиянию вредных факторов;

4)необходимостью совершенствования системы гигиенического нормирования в соответствии с международными принципами, критериями и уровнями безопасных уровней воздействия веществ.

Оценка риска включает в себя несколько этапов. На первом этапе, этапе идентификации опасности, выявляются потенциально вредные для здоровья населения факторы, оцениваются зависимости между нарушениями здоровья человека и выявленными факторами, составляются перечни наиболее опасных веществ, которые затем подвергаются анализу.

Второй этап заключается в выявлении количественных связей между показателями состояния здоровья и уровнями экспозиции.

На третьем этапе проводится оценка воздействия фактора на человека по следующим параметрам:

42

-описание источников загрязнения, путей распространения загрязнителей от источника к человеку;

-установление доз и концентраций, оказывающих влияние на человека

внастоящем, а также воздействовавших в прошлом и могущих воздействовать

вбудущем;

-определение уровней экспозиции для популяции населения в целом и для отдельных её групп.

Четвёртый этап включает в себя анализ всех данных, полученных по итогам предыдущих исследований, расчёт рисков для населения и отдельных его групп, сравнение рассчитанных рисков с допустимыми уровнями, ранжирование рисков по степени значимости для обеспечения санитарно-гигиенического благополучия населения, определение приоритетных рисков, значение которых необходимо снижать.

Методика проведения оценки рисков для здоровья населения приведена в Р2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду», утверждённом Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко в 2004 г.

В соответствии с Руководством вещества, способные вызвать вредные эффекты для здоровья человека, делятся на две группы:

1)химические вещества, обладающие канцерогенными свойствами;

2)химические вещества, не являющиеся канцерогенами.

В целях установления принадлежности вещества к одной из этих групп могут применяться как экспериментальные исследования, так и международный классификатор МАИР. Так, в качестве канцерогенов рассматриваются вещества категорий 1, 2А и 2В согласно классификации МАИР. Вещества, отнесённые к категориям 3 и 4, считаются неканцерогенными для человека.

Для канцерогенов устанавливаются факторы канцерогенного риска SF в зависимости от путей поступления вещества в организм человека: при ингаляционном – SFi, при пероральном – SFo. Также определяются показатели единичного риска URi. Значения факторов канцерогенного риска при ингаляционном и пероральном воздействии приведены в табл. 2.4 Прил. 2 Руководства. Единичный риск, являющийся верхней консервативной оценкой канцерогенного риска у человека, подверженного в течение всей жизни постоянному воздействию канцерогена в концентрациях 1 мкг/м3 (для атмосферного воздуха) или 1 мкг/л (для питьевой воды), определяется по формулам:

43

где URi, URo – единичный риск при ингаляционном и пероральном воздействии соответственно, м3/мг, мг/л; SFi, SFo – факторы канцерогенного риска при ингаляционном и пероральном воздействии соответственно, (кг·сут)/мг; 70 – стандартное значение массы тела человека, кг; 20 – суточное потребление воздуха, м3/сут; 2 – суточное потребление питьевой воды, л/сут.

Для неканцерогенов определяются референтные дозы RfD при пероральном поступлении, референтные концентрации RfС при ингаляционном воздействии, наличие зависимостей «доза– ответ» и «концентрация– ответ», а также критические эффекты, возникающие в организме в результате воздействия референтных значений.

Под референтной дозой/концентрацией понимается воздействие химического вещества в течение суток на протяжении всей жизни, не приводящее к возникновению неприемлемого риска для здоровья чувствительных групп населения.

В целях установления приоритетных для оценки риска загрязняющих веществ применяют метод предварительного ранжирования. Для канцерогенов индекс сравнительной канцерогенной опасности HRIc рассчитывается по формуле

коэффициент канцерогенного эффекта (определяется в зависимости от значения SF и положения в классификаторе EPA, табл. 20); Р – численность популяции (может быть представлена в баллах: <1000 чел. – 1 балл; 1000…100 000 чел. – 2 балла; 100 000…10 000 000 чел. – 3 балла; >10 000 000 чел. – 4 балла).

20. Значения весовых коэффициентов канцерогенного эффекта

44

Для веществ, не обладающих канцерогенными свойствами, индекс сравнительной неканцерогенной опасности (HRI) рассчитывается по формуле

где TW – весовой коэффициент влияния на здоровье (зависит от значений референтных доз и концентраций, табл. 21).

Далее вещества ранжируются в порядке убывания значений их индексов и осуществляется выбор наиболее приоритетных веществ для последующих этапов оценки.

В общем виде формула для оценки количества поступающих загрязняющих веществ в организм человека выглядит следующим образом:

загрязнённой среды, контактирующей с человеком за единицу времени, например м3/сут воздуха; EF – частота воздействий, сут/год (принимается равным 350 сут/год); ED – продолжительность воздействия, лет (для взрослых – 30 лет, для детей – 6 лет); BW – средняя масса тела в период взаимодействия с веществом, кг (принимается равным для детей 15 кг, для взрослых – 70 кг); AT – время осреднения, число дней (для взрослых – 30 лет, для детей – 6 лет, для канцерогенов – 70 лет).

При оценке риска чаще всего используют средние суточные дозы

45

где IR – скорость поступления вещества в организм человека, зависящая от скорости ингаляции, объёма потребляемой воды и т.д.

Для канцерогенов средняя суточная доза (LADD), усреднённая с учётом средней продолжительности жизни (AT = 70 лет), рассчитывается как

ция вещества в воздухе жилища, мг/м3 (принимается как Сh = 1,0Са); Тout – время, проводимое человеком вне помещений, ч/сут (принимается равным 8 ч/сут);

Тin – время, проводимое человеком внутри помещений, ч/сут (принимается равным 16 ч/сут); Vout – скорость дыхания вне помещений, м3/ч (принимается равным 1,4 м3/ч); Vin – скорость дыхания внутри помещений, м3/ч (принимается равным 0,63 м3/ч).

Средняя суточная доза при пероральном поступлении вещества в орга-

низм человека с питьевой водой рассчитывается по формуле

Полученное в результате вычислений значение ICR характеризует верх-

нюю границу канцерогенного риска за среднюю продолжительность жизни

(70 лет). То есть если ICR = 10–4 , то у населения численностью 10 000 человек может возникнуть дополнительный случай злокачественного новообразования.

Популяционный канцерогенный риск рассчитывается по формуле

где POP – численность населения, чел.

46

Суммарный индивидуальный канцерогенный риск является суммой индивидуальных канцерогенных рисков по каждому из веществ, т.е.

Для характеристики развития неканцерогенных эффектов используют коэффициенты опасности HQ:

ARfC

где С – среднегодовая (формула (28)) или максимальная почасовая (формула (29)) концентрация, мг/м3; RfC – референтная концентрация для хронических воздействий, мг/м3 (определяется по табл. 2.2 Прил. 2 Руководства); ARfC – референтная концентрация для острых воздействий, мг/м3 (определяется по табл. 2.1 Прил. 2 Руководства).

Если величина HQ меньше 1, то риск развития неканцерогенных эффектов минимален, если больше – то риск развития увеличивается пропорционально.

Далее вещества со схожими неканцерогенными эффектами группируют и

По результатам оценки канцерогенных и неканцерогенных эффектов определяется уровень риска в соответствии с табл. 22.

Минимальный уровень риска говорит о том, что ситуация благополучная

ине требует быстрого принятия мер.

22.Категории уровней риска

47

Низкий уровень риска соответствует приемлемому (допустимому) риску, а значит, должен осуществляться усиленный контроль за загрязняющими веществами.

Средний уровень приемлем для профессиональных групп и неприемлем для населения в целом. Это говорит о необходимости разработки и проведения экстренных профилактических и оздоровительных мероприятий.

Высокий и чрезвычайно высокий уровни не приемлемы ни для профессиональных групп, ни для обычного населения, что означает экстренную необходимость проведения оздоровительных мероприятий, а также мер по снижению риска.

Методические рекомендации по выполнению работы

1.Изучите теоретическую часть.

2.Выполните задания в соответствии с методикой, изложенной ниже.

3.Оформите отчёт.

Варианты заданий к практической работе 7

Задание 1. В воздухе населённого пункта с численностью населения 549 000 человек присутствуют следующие загрязняющие вещества: диоксид серы, диоксид азота, оксид углерода, фенол, формальдегид, бенз(а)пирен, аммиак, свинец. Их валовые выбросы за год составили:

Проранжируйте вещества-загрязнители атмосферного воздуха по канцерогенной и неканцерогенной опасности. Для этого с помощью Прил. 2 Руководства [4]:

1)определите, к какой группе относятся вещества (канцерогены или неканцерогены);

2)внесите в табл. 23 и 24 информацию о референтных концентрациях, факторах канцерогенного риска, а также данные из классификаторов CAS, EPA

иМАИР;

3)по формулам (18) и (19) определите индексы сравнительной канцерогенной и неканцерогенной опасности. Внесите полученные результаты в табл. 23 и 24;

4)проранжируйте вещества в порядке уменьшения значений их индексов. Вещество с максимальным значением – более приоритетно для оценки, с минимальным – менее приоритетно.

48

23. Сводная форма по ранжированию веществ с канцерогенным эффектом

24.Сводная форма по ранжированию веществ

снеканцерогенным эффектом

Задание 2. На территории г. Тамбова ежегодно ведётся мониторинг состояния атмосферного воздуха по следующим веществам, не являющимся канцерогенами: диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, оксид азота, фенол, аммиак. За многолетний период были определены средние и максимально разовые концентрации перечисленных веществ, которые составили:

1.Оцените риски неканцерогенных эффектов для здоровья населения при остром и хроническом ингаляционном воздействии по формулам (28) и (29). Для удобства результаты внесите в табл. 25.

2.Оцените уровень риска по значению индекса опасности развития неканцерогенных эффектов для групп веществ со схожим критическим эффектом. Сделайте вывод о необходимости принятия дополнительных мер.

25.Сводная форма по заданию 2

49

Задание 3. В воздухе, вблизи химического предприятия, были обнаружены винилхлорид, средняя годовая концентрация которого составила 0,005 мг/м3, и эпихлоргидрин с концентрацией 0,002 мг/м3. В течение 30 лет таким воздухом дышит взрослое население численностью 2500 человек.

1. Оцените индивидуальные и популяционные риски канцерогенных эффектов для здоровья населения по каждому из веществ. Для удобства результаты внесите в табл. 26.

26. Сводная форма по заданию 3

2. Оцените уровень риска по значению индекса опасности развития канцерогенных эффектов (IRCсум). Сделайте вывод о необходимости принятия дополнительных мер.

Задание 4. В населённом пункте в воздухе и в воде, используемой для питьевого водоснабжения, были обнаружены марганец и фенол, концентрации которых составили:

Оцените среднесуточное поступление вещества в организм взрослого человека и ребёнка при ингаляционном и пероральном воздействии в течение 10 лет.

Вопросы для самоконтроля

1.Объясните необходимость проведения оценки рисков для здоровья населения.

2.Приведите примеры канцерогенных и неканцерогенных эффектов.

Вчём заключается их основное отличие?

3.Какова цель создания классификаторов CAS, EPA и МАИР?

4.Что такое единичный риск? Для каких веществ определяется единичный риск?

5.Определите, для какого вещества риск развития острых неканцероген-

ных эффектов будет выше, если были получены следующие данные: аммиак

(ARfC = 0,35 мг/м3, С = 1 мг/м3); оксид азота (II) (ARfC = 0,72 мг/м3, С = 1 мг/м3). 6. Определите, для какого вещества риск развития хронических неканцерогенных эффектов будет ниже, если были получены следующие данные: фор-

мальдегид (RfC = 0,003 мг/м3, С = 0,004 мг/м3); керосин (RfC = 0,01 мг/м3, С = = 0,015 мг/м3).

50