Начнём с опасности выброса химического (например, токсина или радионуклида) вещества в атмосферу.
В этом случае опасность – это способность химического соединения наносить вред организму и/или относительная токсичность вещества или смеси веществ. Идентификация опасности – процесс установления причинной связи между экспозицией химического вещества и частотой развития и/или тяжестью неблагоприятных эффектов на здоровье человека.
Задача идентификации опасности включает следующие этапы:
– Выявление всех источников загрязнения окружающей среды и возможного воздействия на человека, растения или животных.
– Идентификация всех загрязняющих веществ.
– Характеристика потенциальных вредных эффектов химических веществ и оценка возможности вредных биологических эффектах.
– Определение возможных маршрутов экспозиции.
– Выявление приоритетных химических соединений, маршрутов их воздействия (включая загрязненные среды и пути поступления химических веществ в организм человека).
– Установление тех вредных эффектов, которые могут быть вызваны токсичными веществами при вероятных маршрутах воздействия, продолжительности экспозиции (острые, хронические, пожизненные) и путях их поступления в организм человека.
– Оценка полноты и достоверности имеющихся данных об уровнях загрязнения различных объектов окружающей среды, определение задач по дополнительному сбору информации о фактических и/или моделируемых концентрациях химических веществ в различных средах.
– Оценка наличия сведений о количественных критериях, необходимых для последующего анализа риска для здоровья (дозы и концентрации, канцерогенность).
– Окончательная корректировка плана проведения исследований по оценке риска, а также установление неопределенностей, способных повлиять на полноту и достоверность окончательных заключений и рекомендаций.
Последовательные этапы анализа и управления интегрированным экологическим риском рассмотрим на примере газообразных химических токсинов. Общая схема цепочки анализа риска выглядит так:
ИСТОЧНИК → ДИСПЕРСИЯ
→ ЭКСПОЗИЦИЯ →
ДОЗА →РИСК
Остановимся на каждом этапе более подробно.
Анализ риска начинается с идентификации опасности: (например, не вошли ли мы в контакт с токсичным веществом? И если вошли, то где его источник? Как от функционирует?)
ИСТОЧНИК. Известны различные виды источников токсичных веществ. Это могут быть химические, металлургические и биотехнологические заводы, газо- и нефтеперерабатывающие предприятия, атомные и тепловые электростанции, свалки, бензозаправки, автотранспорт, аэродромы, залежи руд, горно-обогатительные комбинаты, животноводческие фермы и др.
Управлением риском мы должны начать с ответа на вопросы:
– Опасно ли вещество, накопленное в источнике?
– Насколько оно токсично?
– Каковы его запасы в источнике?
– Насколько легко оно может покинуть источник?
ДИСПЕРСИЯ. Даже высокотоксичное вещество не опасно для человека и окружающей среды, если оно надежно замуровано и не может далеко продвигаться от источника. Однако, если источник открытый, вещество начинает его покидать и распространяться в окружающей среде (диспергироваться в ней). При анализе диффузионного процесса необходимо ответить на следующие вопросы:
– С какой скоростью будет распространяться в окружающей среде токсичное вещество и как далеко способно оно удалиться от источника за время своей жизни?
– Какова скорость уменьшения концентрации токсина в источнике?
– По каким путям, по какому механизму и с какой скоростью осуществляется миграция токсина в окружающей среде? Какова скорость увеличения концентрации токсина в среде обитания?
– Способно ли вещество накапливаться в среде? В каких именно компонентах (растения, животные., человек, вода, почва и т.п.)? Какие достижимы концентрации в критических органах?
– Способен ли токсин к химическим превращениям во время миграции в окружающей среде? В какие реакции он вступает, и какова их кинетика? Трансформируется ли он в более опасные вещества или разрушается?
ЭКСПОЗИЦИЯ. Рано или поздно, но токсин достигает живого существа и вступает с ним в контакт. Сразу возникают вопросы:
– Какой организм вступил в контакт с токсином?
– Как именно, как долго и часто вступает организм в контакт с токсином?
– Накапливается ли токсин или быстро выводится из организма? Какова скорость вывода токсина из организма?
– Где именно (в каком критическом органе) накапливается токсин?
– Если токсинов несколько, то возможен ли синергизм от их совместного воздействия?
ДОЗА. Вещество, попавшее в организм, распространяется по нему и начинает отрицательно воздействовать на функционирование его систем. Суммарный эффект воздействия и определяет дозу. Здесь следует ответить на такие вопросы, как
– Какова концентрация токсина в организме?
– Как долго он находится в организме или в критическом органе?
– Какова его токсичность
РИСК. Риск определяется вероятностью возникновения негативных последствий для организма из-за контакта с токсином. Вопросы:
– Насколько хорошо организм способен сопротивляться негативным последствиям действия токсина (например, каково состояние иммунной системы организма)?
– К каким последствиям приводит контакт организма с токсином (болезни, смерть)?
– Каковы последствия для экосистемы в целом?
Оценку опасности со стороны токсинов химической природы следует начинать с качественного и количественного анализа веществ, накопившихся в источнике и готовых его покинуть. Качественный анализ показывает, какие именно вещества имеются в источнике. Об их токсичности можно судить по Справочнику предельнодопустимых концентраций. В нем степень токсичности вещества выражается как концентрация его в воздухе или питьевой воде, безопасная для человека. Чем ниже величина в справочнике, тем опаснее вещество
Количественный анализ показывает, каковы запасы токсина в источнике. Естественно, что чем выше количество токсина, тем опаснее источник.
Однако, определив какие и в каких количествах находятся вещества в источнике, мы еще не сможем оценить истинную опасность источника. Важнейшим параметром является степень открытости источника. Степень открытости источника показывает, какими путями и как легко токсин способен покидать источник и переходить в среду обитания. Степень открытости источника зависит от физико-химических свойств, как самого токсина, так и остальных веществ в источнике. Если токсин представляет собой газ, пар или легко испаряющуюся жидкость, то ему легче покинуть источник, чем, например, токсичному тяжёлому металлу.
Открытость системы в значительной мере определяется тем, в какой химической форме пребывает токсин. Например, если экологическая служба объявляет, что в донных осадках реки, протекающей через ваш город, обнаружены отложения ртути, то это мало что значит. Если ртуть находится в виде достаточно хорошо растворимых хлоридов, то тогда она опасна, т.к. может перейти в воду, накопиться в обитающих в реке рыбах и, в конце концов, попасть к человеку. Если же ртуть находится в виде труднорастворимых сульфидов, то она столетиями будет залегать на дне (закрытый источник) и опасности для населения представлять не будет. Поэтому, когда речь идет о токсичном тяжёлом металле информации об его концентрации совершенно недостаточно: для оценки реальной опасности нужно знать в какой химической форме он находится, и какова степень открытости системы (степень пористости вмещающей породы, плотность породы, возможность контакта с проточной водой и др. факторы).
Если аварийная ситуация возникла из-за выброса токсина из трубы какого-то предприятия, то для характеристики источника используются такие параметры, как тип выброшенных веществ, их концентрации, температура, интенсивность и объем выброса, высота и диаметр трубы, продолжительность выброса, координаты трубы. Если выбросы происходят из нескольких труб, то необходимы знания о координатах всех источников.
Важное значение имеет идентификация токсина и правильная оценка его опасности для людей, животных или растений. При наличии нескольких химических веществ следует выделить из них наиболее опасный. Критериями приоритетности являются:
– количество вещества, поступающее в окружающую среду;
– персистентность, характеризуемая временем полусуществования химического вещества в объектах окружающей среды (в случае радиоактивного вещества
– период его полураспада); к персистетным относят химические соединения с периодом полусуществования более 50 дней;
– биоаккумуляция, отражающая способность вещества переходить из окружающей среды в биообъекты (например, водные организмы); к биоаккумулирующим относят химические соединения с коэффициентом биоаккумуляции для рыб более 500, а также вещества, у которых логарифм коэффициента распределения октанол/вода превышает 4,0.
Персистентность (упорствовать) — продолжительность сохранения ксенобиотиком биологической активности в окружающей среде или её отдельных объектах- в почве, атмосфере, гидросфере, растениях, тканях и т.д. Характеризуется периодом полураспада вещества. Персистентность показывает степень устойчивости ксенобиотика к процессам разложения и трансформации. Наряду с ПДК и токсичностью является критерием вредного воздействия вещества.
Учитывается способность вещества к межсредовому распределению и транспорту, миграции из одной среды в другие среды, а также возможность одновременного загрязнения нескольких сред. При анализе токсичности обращают внимание на вред вещества для здоровья человека, включая отдаленные и необратимые эффекты, во вторую очередь – на токсичность для дикой природы (водные и наземные животные, птицы и растения). Загрязняющие природу вещества могут быть вредными и с другой точки зрения, например, нарушать химические процессы в атмосфере, изменять реакцию среды (pH), нарушать прозрачность атмосферы, вызывать цветение водоемов и др.
Дисперсия определяется мощностью источника (т.е. величиной потока токсина в среду), скоростью распространения его в окружающей среде и физико-химическими процессами в среде, происходящими с участием токсинов. Чем интенсивнее работает источник с ограниченным запасом токсина, тем скорее он кончит функционировать, но тем больше токсина попадет в среду обитания.
Распространение некоторого вещества в окружающей среде определяется законами диффузии. Если источник токсина (например, фабричная труба) находится на некотором расстоянии от приёмника, то величина потока токсина пропорциональна разности его концентраций в источнике и приёмнике, площади входной поверхности приёмника и обратнопропорциональна расстоянию от источника до приёмника. Связь между разностью концентраций и потоком задаётся размерным множителем, который называется коэффициентом диффузии. Чем выше значение коэффициента диффузии, тем выше поток вещества и тем быстрее токсин проходит свой путь от источника к приемнику. Токсин довольно быстро распространяется в атмосфере, значительно медленнее мигрирует по воде и очень медленно в почве и донных осадках (только в высокопористых средах возможна заметная диффузия). Количество токсина, попавшее в приемник, прямо пропорционально времени функционирования источника.
Различают два режима диффузии: стационарный и нестационарный. В стационарном режиме существует установившийся поток (работает постоянный источник токсина, например, дымящая труба тепловой электростанции). В нестационарном режиме (например, в случае выброса токсина при аварии на заводе) концентрация токсина изменяется во времени: какое-то время токсина еще нет в приемнике (Требуется время на прохождение диффузионной волны. "Время запаздывания" прямопропорционально квадрату расстояния от источника до приемника и обратнопропорционально величине коэффициента диффузии), затем концентрация токсина начинает расти, достигает максимума, после чего начинает падать (если источник токсина прекратил свою деятельность), и, в конце концов, его концентрация в приёмнике достигает фонового уровня.
Согласно традиционной теории миграции, фронт диффузанта симметрично распространяется вокруг источника. Если токсин осаждается дождем или снегом, то линии его одинаковой концентрации в почве представляют собой изоконцентрические окружности с центром в источнике. Однако, если дует ветер, то возникает преимущественное направление миграции токсина. В случае бокового сноса (адвекции) изоконцентрационные линии токсина будет иметь вид вытянутого эллипса, и облако токсина может накрыть достаточно далеко отстоящий от завода населенный пункт. Направление главной оси эллипса определяется Розой Ветров для данной местности. При выборе места строительства опасного предприятия следует по многолетним метеорологическим наблюдениям определить основные сезонные направления ветров и расположить предприятие таким образом, чтобы ветра приходили сначала в населенный пункт, а затем на завод, но не наоборот.
Многие токсины устойчивы к внешним воздействиям и в ходе миграции не изменяются. Другие (например, хлор) по ходу своего движения в воздухе или в воде вступают в многочисленные реакции со встречающимися в окружающей среде веществами. В результате исходный токсин исчезает, но вместо него возникает другой, иногда ещё более сильный токсин. В ряде случае имеет место целая цепочка подобных превращений (каждое такое превращение идёт со своей скоростью и имеет собственную температурную зависимость), поэтому прогноз распространения опасности превращается в серьёзную проблему. Наличие химических реакций может привести к новому эффекту - возникновению автоволновых колебаний.
В ходе миграции токсин может адсорбироваться на встречающихся на его пути природных объектах. Например, тяжёлые металлы, путешествующие на аэрозолях, адсорбируются поверхностью листьев или хвои и выводятся из миграционного процесса. При опадении листьев, тяжёлые металлы оказываются в почве. Аналогично, вещества, растворенные в воде, при фильтрации сквозь песок или гравий, адсорбируются последними, и вода очищается. Прекрасным природным адсорбентом является чернозём. Процесс адсорбции увеличивает время прохождения токсина от источника до приёмника и уменьшает концентрацию токсина в самом приемнике. Однако на своём транспортном пути токсин может концентрироваться в некоторых природных объектах, образуя вторичные залежи. Поэтому вместо импульсного точечного источника техногенного происхождения мы получаем распространённые в природе источники токсина длительного действия. Борьба с негативным влиянием такого источника может оказаться намного сложнее, чем с первичным.
Ситуация усложняется, когда в регионе функционируют несколько заводов, каждый из которых выбрасывает свою группу токсинов. Один завод проектируется независимо от другого и руководствуется требованиями санитарного паспорта, по которому его выбросы не должны превышать предельно допустимое значение. Однако, токсины, поступившие от разных заводов, могут встретиться в облаке и здесь во влажной атмосфере под действием солнечного ультрафиолета вступить друг с другом в химические реакции. В результате может возникнуть новый токсин, предельная концентрация которого в тысячи раз ниже предельно допустимой концентрации любого "планового" токсина. Возникает вопрос: кто отвечает за производство этого "внепланового" супертоксина и за факт превышения его ПДК в среде обитания? Как бороться с его природным производством? Еще опаснее если в реакции, происходящие в окружающей среде, начинают вмешиваться микробиологические процессы. Микробы, планктон, грибки и лишайники с одной стороны способны перерабатывать токсин в более токсичную и более подвижную форму, и сами трансформироваться (например, мутировать под действием токсина) в новый вид, более болезнетворный.
При расчёте распространения выброса загрязнителей необходимо учитывать такие параметры, как скорость ветра (на уровне почвы, на высоте 10 м на высоте трубы), азимут ветра (роза ветров), инсоляция, облачность, температура воздуха индекс устойчивости температуры воздуха, параметр Кариолиса (=0.000093 1/с на широте 40 град), тип и интенсивность осадков, класс устойчивости атмосферы, турбулентность атмосферы, высотные градиенты для ветра и температуры, высота инверсионного слоя, тип рельефа, средняя неровность рельефа, тип растительности, тип городской застройки, расстояние от источника, расстояние от оси шлейфа. Метеоданные поступают со станций гидромета, их надежность зависит от плотности этих станций на исследуемой территории. В итоге расчёта дисперсии определяют характер пространственного распределение концентрационного поля токсина и эволюцию его во времени и пространстве. В частности определяют значения концентрации токсина в точке, для которой проводится оценка экологического риска (точка воздействия). После прохождения волны токсина измеряется количество загрязнителя, осевшего на земле, траве, листьях деревьев, попавшего в водоему (в первую очередь – в колодца с питьевой водой). Строится карта загрязнений и определяется характер её изменения в пространстве и времени. Проводится ранжировка территорий по степени загрязненности, и выявляются «горячие точки».
Для адекватного расчета риска от газообразного токсина для конкретного организма необходимо учесть характер экспозиции этого организма в атмосфере токсина. Количество токсина в организме определяется скоростью его поступления в организм, которая зависит от концентрации загрязнителя в воздухе (эта концентрация может изменяться во времени, как из-за дисперсии токсина, так и из-за перемещения объекта исследования, покидающего загрязненную зону), от объёма вдыхаемого в единицу времени воздуха, от особенности абсорбции и отложения газов или аэрозолей в органах дыхания. Радиационная доза и последствия облучения зависят от времени пребывания радиоактивного изотопа в зоне экспозиции и от скорости его вывода из организма (определяется периодом полураспада радионуклида и периодом полувыведения меченого соединения). Следует также учесть тип экспонированного объекта: человек (дети, взрослые, рабочие, служащие, визитеры), животные, растения и т.п., анатомо-физиологические параметры мишени (например, наличие критического органа). Одновременно проводят ранжировку объектов по возможной силе отрицательного воздействия токсина.
Различают дозу однократного, хронического и пожизненного воздействия.
Основные этапы анализа экспозиции приведены в Табл. 2.
Табл.2 Основные элементы анализа экспозиции.
| Элемент | Характеристика |
| Агент(ы) | Биологические, химические, физические, один агент, множество агентов, смеси |
| Источник(и) | Антропогенный/неантропогенный, поверхностный/ точечный, стационарный /подвижный, внутри-/вне помещения |
| Транспорт/накопление | Воздух, вода, почва, пыль, пищевые продукты и др |
| Маршрут(ы) воздействия | Потребление загрязненной пищи, вдыхание воздуха на производстве и др. |
| Воздействующая концентрация | кг/кг (пищевые продукты), мг/л (вода), мкг/м3 (воздух) |
| Пути поступления | Ингаляция, кожный контакт, глотание, множественные пути |
| Продолжительность экспозиции | Секунды, минуты, часы, дни, недели, месяцы, годы, на протяжении жизни |
| Частота воздействия | Постоянная, периодическая, циклическая, редкая, случайная |
| Экспонируемая популяция | Производственная/непроизводственная, жители/визитеры, отдельные подгруппы, индивидуумы |
| Географический охват | Связь с территорией/связь с источником, локальный, региональный, национальный, международный, глобальный |
| Период оценки | Прошлое, настоящее, будущее, тренды |
Результатом анализа процесса экспозиции является расчёт дозы, т.е. количества токсина, накопившегося в организме, или прошедшего через организм в ходе воздействия.
Доза, т.е. количество токсичного вещества в организме, сама по себе мало что значит. Важно причинит ли она организму ущерб, и если причинит, то какого типа и какой тяжести, важно также не вызовет ли она эпидемию, способную нанести вред всей популяции.
В качестве примера приведём расчёт риск для человека (вычисления для любого другого компонента экосистемы проводятся аналогично).
Расчёт риска проводится корреляционно-регрессионным анализом. При этом строятся трёхмерные графики, в которых независимыми переменными являются концентрация токсина и время экспозиции, а зависимая переменная – ущерб (заболеваемость, смертность, стресс). На этом этапе важно точно определить, что понимать под ущербом здоровью. Обычно понимают смертность и онкологические заболевания, хотя в качестве критерия ущерба могут выступать любые другие показатели здоровья.
Два основных элемента риска связаны простым уравнением:
Риск=опасность•экспозиция
Обычно полагают справедливыми постулаты Парацельса:
Риск = (Токсичность)•(Доза)
Экспозиция = Доза
Тогда Риск=(Токсичность)•(Экспозиция)
Оценка риска здоровья проводится по схеме: источник→эмиссия→среда→ экспозиция→ человек. Различают риски от однократного поступления токсина в организм и хроническое поражение населения (например, от токсина, выбрасываемого стандартно работающим заводом).
При расчёте риска от газообразного токсина учитываются различные факторы воздействия вредного вещества на организм. Среди них:
I. Учёт величины возможного ущерба для здоровья
1-й уровень – предупреждение развития слабых вредных эффектов. Воздействие не вызывает развития явных вредных эффектов, однако возможно слабое, легко обратимое раздражающее действие на слизистые оболочки, полностью исчезающие после прекращения воздействия.
2-й уровень – предупреждение выраженных вредных эффектов: превышение данного уровня способно приводить к стойким изменениям состояния здоровья, нарушениям или даже прерыванию беременности, снижению способности осуществлять защитные действия.
3-й уровень – предупреждение развития эффектов, угрожающих жизни: превышение данного уровня может привести к смерти наиболее чувствительных индивидуумов. При увеличении продолжительности воздействия высока вероятность гибели лиц в общей популяции. После прекращения воздействия возможны стойкие или необратимые изменения состояния здоровья вследствие поражения ряда органов и систем организма.
II. Учёт специфических особенностей экспонируемой популяции.
III. Учёт продолжительности воздействия.
Расчёты риска проводят с применением модифицированного уравнения Габера
C•n•t = K
где n – параметр зависимости «концентрация – время», специфичный для каждого химического вещества; t – время воздействия; C – концентрация вещества; K – специфическая для каждого вещества константа.
Показатель относительной опасности: H = a + b•logC
где H – показатель относительной опасности, усл.ед.; a, b – эмпирические коэффициенты, получаемые методом наименьших квадратов, C – концентрация химического вещества в воздухе, мг/м3.
Оценка опасности, осуществленная по спектру связей «концентрация ответ» (зависимость «тяжесть – ответ – концентрация время»), индивидуальна для каждого вещества. Каждый выделенный диапазон концентраций характеризуется эффектами определенной тяжести, возникающими в конкретных (в том числе сверхчувствительных) группах населения. Для межвременных экстраполяций используют зависимость «концентрация – время»:
lgC2 = lgC1 + n•lg(t1/t2)
При анализе риска населения учитываются такие факторы, как годовая статистика смертности, смертность на единицу населения, причина смерти (отдельно выделяется канцерогенный риск), половозрелая группа; заболеваемость (годовая статистика обращаемости), обращаемость на единицу населения, регистры обращаемости, детские поликлиники, скорая помощь, время, пространство, диагноз, половозрелая группа. Используются базы данных по населению, миграции, карта распределения плотности населения и медицинских учреждений, маршруты передвижения населения.
Результаты расчёта ущерба сравнивают с «фоном», выбранным за систему отсчёта. Выявляют статистически значимый ущерб от воздействия промышленного токсина по сравнению с фоновым. Проводят корреляционный анализ для поиска связанных групп факторов среды и здоровья. Методами регрессионного анализа получают количественные зависимости риска (смерти или повреждения организма) от интенсивности воздействия неблагоприятного фактора среды (например, токсина). Окончательно осуществляют расчёт дерева сценариев – вариантов развития ситуации «среда-здоровье», оптимизированных под разные управленческие решения.
Управление риском начинается с расчёта экономического эквивалента ущерба здоровью: решение принимается по схеме эффект-цена. Базовой величиной является интегральный индекс ущерба здоровью. Проводят учёт социально-экономических факторов, потерь и затрат, рассчитывают и оптимизируют неопределенности информации. На последнем этапе осуществляют выбор мер управления по критерию эффективность/стоимость.
Управленческие решения включают смену технологии, установку очистных сооружений, модернизацию противоаварийных систем, улучшение мер защиты населения, диагностики заболеваний и лечения, денежные компенсации пострадавшим и т.п.
В настоящее время имеется несколько программ для компьютерного анализа риска, связанного с поступлением в среду обитания газообразного токсина. В России наиболее известна система обработки информации по проблеме «Среда – здоровье» EHIPS – Environmental Health Information Processing System.
В системе оценки риска проводятся раздельно для канцерогенов и для неканцерогенов. Результаты расчётов позволяют выйти на определение приоритетов по загрязнителям, территориям, сезонам и, таким образом, являются материалом для непосредственного применения к принятию решений по управлению риском. Оценка риска для здоровья, связанного с загрязнением окружающей сред проводится в четыре этапа: идентификация опасности, оценка экспозиции, оценка связи доза-эффект и характеристика риска. Схема оценки экспозиции включает определение типа воздействия, маршрута от источника к "приёмнику" экспозиции, факторов неопределенности, пространственной и временной координаты. Учёт токсичности загрязнителей проводится по различным видам кривой «доза-ответ».
В EHIPS интерпретация оценок риска проводится в терминах вида и тяжести ожидаемого ущерба для здоровья. Для канцерогенных рисков интерпретация достаточно груба: все виды раковых заболеваний суммируются. При этом методика позволяет достаточно полно учесть как токсикологические, так и эпидемиологические данные для нераковых заболеваний. Ранжировка ожидаемых эффектов для здоровья проводится по тяжести, в зависимости от уровня риска. Деталировка этой информации дается по группам населения. Кривые "доза – эффект" (точнее, "концентрация – эффект"), строят по токсикологическим и эпидемиологическим данным для ряда веществ. Переход от риска к ожидаемой заболеваемости осуществляется и по кривым, полученным только из эпидемиологических данных.
Система рассчитана на 5 типов данных: выбросы, концентрации, риски, заболеваемость и смертность. Модель рассеяния позволяет оценить ожидаемые концентрации в любой точке территории и, таким образом, восполнить дефицит станций прямого мониторинга загрязнения атмосферы. В системе заложены две различные модели рассеяния: отечественная ОНД-86 и американская ISC3ST. Характерными для расчётных концентраций являются «горячие точки» (хвосты гистограмм), которые часто соответствуют территориям, не охваченным мониторингом. Анализ включает этапы: идентификацию опасности, оценку экспозиции, оценку связи доза-эффект и характеристику риска. Определяется тип воздействия, маршрут от источника к «приёмнику» экспозиции, факторы неопределенности, а также токсичность загрязнителей по различным видам кривой «доза-ответ». Даны принципы определения приоритетности загрязнителей по их токсичности. Раздельно рассматриваются канцерогенные и неканцерогенные эффекты.
В текущей версии основным результатом работы системы является расчет риска (односредового – только по воздуху) для здоровья населения в развёртке по времени, территориям, экспозиционным группам и другим используемым в системе переменным. Система может быть использована для решения обратных задач идентификации факторов и источников.
При оценке влияния факторов среды на здоровье населения используются следующие понятия:
I. Идентификация опасности включает источник (инвентаризация); эмиссия (объём выброса, параметры, необходимые для расчёта максимально разовых и среднегодовых концентраций); потенциально опасные факторы (абсолютно все присутствующие в окружающей среде вещества); перечень приоритетных (наиболее опасных) факторов.
II. Экспозиция: территория; население, включая чувствительные подгруппы; маршрут воздействия: источник – воспринимающая среда – транспортирующие и трансформирующие среды – воздействующая среда – точка контакта – путь поступления –экспонируемая группа населения; воздействующие дозы и концентрации с учётом выбранного маршрута экспозиции (воздействующих сред и путей поступления). Результаты моделирования концентраций (модели рассеивания); результаты моделирования межсредовых переходов (концентрации во всех воздействующих средах); данные непрямого мониторинга (максимально разовые, среднегодовые концентрации, статистическое распределение); данные прямого мониторинга (индивидуальный отбор проб); факторы экспозиции (суточная активность, потребление воздуха, воды, продуктов и др.); расчёт воздействующих доз для населения в целом и отдельных чувствительных групп; расчёт суммарных доз для всех маршрутов экспозиции, путей поступления, воздействующих сред; характеристика суммарной нагрузки.
III. Зависимость доза-ответ включает ПДК по санитарно токсическому признаку вредности; референтные концентрации (уровни минимального риска); факторы канцерогенного потенциала; параметры зависимости «доза-ответ» для неканцерогенов (риск нарушения здоровья на единицу дозы/концентрации); поражаемые органы и системы, тяжесть изменений при разных уровнях воздействия; установление этиологической связи между экспозицией и фактическими показателями состояния здоровья населения, выявление вклада изучаемого фактора в риск развития нарушений состояния здоровья.
IY. Характеристика риска использует значения рисков для отдельных факторов при разных путях воздействия из определенных сред; суммарные риски для маршрутов воздействия, путей поступления, суммарные риски для веществ с одинаковым типом вредного действия; расчет интегрированных индексов опасности для факторов с разным типом вредного действия, например, канцерогенов и неканцерогенов; анализ распределения рисков в популяции, в особо чувствительных подгруппах, выявление сверхэкспонируемых индивидуумов; сравнение многолетней динамики рисков на данной территории; ранжирование факторов, источников загрязнения, территорий; сравнительная характеристика рисков влияния на здоровье, экологических рисков, влияния факторов на условия и качество жизни населения; определение приоритетных проблем для данной территории.
Система EHIPS позволяет проводить межвидовую экстраполяцию, экстраполяцию со среднего индивидуума на наиболее чувствительные подгруппы (внутривидовая экстраполяция), экстраполяцию с одного пути воздействия на другой (с учетом различий в токсичности при разных путях поступления токсина в организм), а также учитывать влияние вредного вещества на развивающийся организм (плод, новорожденный, ребенок) с переходом от более тяжелых эффектов к менее тяжёлым.
В результате работы системы EHIPS рассчитываются медико-биологические последствия воздействия токсинов на экосистему, отдельную особь и популяцию, что обеспечивает информацию, необходимую для принятия мер по управлению экологическим риском и выработки мер по стратегии развития конкретного типа промышленности (например, ядерной индустрии) на региональном, государственном и глобальном уровне.
Итак, рисков много: риски, угрожающие безопасности; здоровью; состоянию среды обитания; общественному благосостоянию; финансовые риски, химические, канцерогенные и т.п. В данном курсе лекций мы их последовательно рассмотрим.