Толкачёва Н.А. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Толкачёва Н.А.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ
КОМПЛЕКСНОГО
ХИМИЧЕСКОГО
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ.
УО «Белорусский государственный медицинский университет» Минск,
Беларусь.
Как известно, оценка комбинированного действия атмосферных
загрязнений имеет большое значение для санитарной охраны воздуха
населенных мест. Важнейшей особенностью оценки комплексного химического
загрязнения атмосферы является активное взаимодействие химических веществ
друг с другом и с физическими факторами среды и их дальнейшая
трансформация. В этой связи весьма сложно осуществлять объективную
гигиеническую оценку степени опасности загрязнения атмосферы для
самочувствия, работоспособности и здоровья человека. Все загрязняющие
атмосферу вещества можно подразделить на две основные категории:
первичные и вторичные загрязнители. К первой категории относятся вещества,
выбрасываемые непосредственно в атмосферу из стационарных или
движущихся источников. Вторичные загрязнители образуются в атмосфере при
химических трансформациях первичных загрязнителей. В процессе
трансформации изменяется химическая природа веществ, и, как следствие,
происходит изменение биологической активности и токсичных свойств вновь
образованных химических соединений, что приводит к определенным
трудностям в использовании гигиенических нормативов качества атмосферы
(ПДК и ОБУВ) в отношении исходных веществ – первичных загрязнителей.
Учет процессов трансформации значительно расширяет достоверность
гигиенической оценки степени влияния атмосферных загрязнений на здоровье
населения.
Важнейшей особенностью оценки суммарного загрязнения атмосферы
является учет его характера на основе различных методик оценки комплексного
загрязнения, при использовании которых зачастую получаются неравнозначные
результаты. Среди основных методик оценки комплексного загрязнения
атмосферы можно выделить:
1. Гигиеническая оценка степени опасности загрязнения атмосферного
воздуха по комплексному показателю «Р». Показатель «Р» учитывает характер
комбинированного действия загрязняющих веществ по типу неполной
суммации. Следует иметь ввиду, что показатель «Р» является относительным,
так как при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм
человека характер их комбинированного действия в большинстве случаев
остается пока неизвестным и такое количественное его выражение
максимально приближено к возможному биологическому воздействию.
Расчет комплексного показателя «Р» проводится по формуле:
Pi 
где:
n
K
i 1
2
i
,
(1)
Рi – суммарный показатель загрязнения;
Кi – «нормированные» по ПДКсс концентрации веществ 1, 2, 4 классов
опасности «приведенные» к таковой биологически эквивалентного 3-го класса
опасности по коэффициентам изоэффективности.
Фактическое загрязнение атмосферного воздуха населенных мест
оценивается в зависимости от величины показателя «Р» (и количества
загрязнителей атмсоферы) по пяти степеням: I – допустимая, II – слабая, III –
умеренная, IV – сильная, V – опасная. Загрязнение I степени является
безопасным для здоровья населения, при загрязнении I-V степени
возникновение негативных эффектов возрастает с увеличением степени
загрязнения атмосферы.
2. Индекс загрязнения атмосферы (далее - ИЗА). ИЗА – комплексный
индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей. ИЗА
рассчитывается по формуле:
In = ∑ = ∑ (xi/ ПДКi) Ci,
(2)
где Хi — средняя за год концентрация i-того вещества,
Ci —коэффициент, позволяющий привести степень загрязнения воздуха
i-тым веществом к степени загрязнения воздуха диоксидом серы,
In — ИЗА, безразмерная величина.
В конкретном городе не на всех станциях измеряются концентрации
одинакового набора веществ, их количество также различается. При такой
ситуации данные расчета суммарного ИЗА не могут сравниваться между собой.
Чтобы значения In были сопоставимы для разных городов или за разные
интервалы времени в одном городе, необходимо рассчитывать их из
одинакового количества (n=m) веществ.
Таким образом, используемый ИЗА позволяет учитывать несколько
значений разных концентраций примесей, измеренных в городе, и представить
интегральный уровень загрязнения воздуха в городе за год одним числом.
Значение ИЗА показывает, какому уровню загрязнения в единицах ПДК
диоксида серы соответствуют фактически наблюдаемые уровни, т.е. во сколько
раз суммарный уровень загрязнения воздуха превышает ПДК диоксида серы.
Вследствие того, что ИЗА рассчитывается по среднегодовым значениям
концентраций вредных примесей, он может быть показателем хронического
воздействия загрязнения воздуха города на здоровье населения.
Показатель ИЗА применяется также и для изучения связи между
уровнем загрязнения и заболеваемостью населения. Установлена зависимость
между этими показателями и числом заболеваний различными болезнями. На
основе этих исследований установлены категории загрязнения воздуха: низкая
– ИЗА < 5; повышенная - ИЗА от 5 до 8; высокая - ИЗА от 8 до 13; очень
высокая - ИЗА > 13.
3 Определение реальной химической нагрузки на организм человека за
счет загрязнения воздушной среды.
Измерение наружных концентраций веществ является приблизительным
отражением персонального вредного воздействия, так как значительную часть
времени человек проводит в закрытых помещениях, в транспорте, дома, на
работе и тп. Для смягчения вредного влияния некоторых токсических веществ
необходимо оценить сравнительный риск от данного загрязнителя для всех
сред и уменьшить риск самым эффективным и экономичным способом.
Реальную химическую нагрузку на население за счет загрязнения
воздушной среды следует рассматривать как сумму химических загрязнителей,
поступающих в организм через органы дыхания в течение определенного
периода времени. Она должна определяться как сумма произведений
суммарного химического загрязнения воздушной среды в различных условиях
на время пребывания человека в этих условиях. В качестве основных
составляющих суммарной химической нагрузки для человека следует
принимать дозы загрязнения, поступаемые с воздухом рабочих помещений,
жилых и общественных зданий, салонов городского транспорта, зон реакции и
с атмосферным воздухом, которая рассчитывается по формуле:
Sвоз = Спр х Тпр+Сж х Тж+ Стр х Ттр + Срек х Трек,
(3)
где S – показатель реальной химической нагрузки;
Спр, Сж, Стр и Срек – соответствующие уровни химического
загрязнения в воздушной среде производственных, жилых и общественных
зданий, cалонов городского транспорта, жилой среды города и мест реакции;
Tпр, Тж, Ттр, Татм, Трек – соответствующие доли суточного времени,
проводимые в каждой среде.
Таким образом, при расчете реальной химической нагрузки
первоначально необходимо определить среднюю длительность пребывания
человека на производстве, в квартире, в транспорте и других местах, а затем –
долю суточного времени, в течение которого человек пребывает в указанных
условиях. Сведения о затратах суточного времени на различные виды
производственной и бытовой деятельности, связанные с пребыванием человека
в квартире, офисе, рабочих помещениях, салоне транспорта и т.д., могут быть
получены из литературных источников или взяты из результатов, полученных
при специально проведенных хронометражных измерениях.
Очевидно, что часто концентрации токсических веществ во внутренней
атмосфере вносят гораздо больший вклад в суммарное воздействие на
организм, чем внешние источники, и этот вклад тем больше, чем ниже
концентрации ксенобиотиков в наружном воздухе.
4. При совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких
загрязняющих веществ, обладающих суммацией действия, сумма их
концентраций не должна превышать 1 (единицы) при расчете по формуле
Аверьянова:
(4)
С  С  . . .  С 1
ПДК ПДК
ПДК
где С1, С2, ..., Сn – фактические концентрации загрязняющих веществ в
атмосферном воздухе;
ПДК1, ПДК2, ..., ПДКn – предельно допустимые концентрации
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.
5. Определение коэффициента комбинированного действия (далее ККД) химических веществ. Данный метод по сути является модификацией
1
n
2
1
2
n
формулы Аверьянова, при котором устанавливается конкретное значение ККД
(т.е. суммы соотношений фактических концентраций веществ к их ПДК) для
определенных веществ в смеси. ККД позволяет достаточно точно оценить
комбинированное действие химических веществ, но не учитывает в полной
мере процессы трансформации веществ в атмосфере.
Таким образом, для адекватной оценки многокомпонентного
химического загрязнения атмосферного воздуха необходимо учитывать
процессы трансформации, а также эффекты от комбинированного воздействия
данных веществ. Необходимо отметить, что до настоящего времени ни у нас в
стране, ни на международном уровне не согласованы единые термины,
методические приемы, математические методы оценки воздействия
многокомпонентного загрязнения атмосферы на здоровье населения.
Все вышеописанные методы позволяют оценить загрязнение
атмосферного воздуха только с по определенному аспекту (комбинированное
воздействие по типу неполной суммации – показатель «Р»; хроническое
воздействие веществ – ИЗА, эффект суммации – формула Аверьянова, учет
реальной химической нагрузки на организм). Все эти подходы должны
применяться совместно для наиболее адекватной оценки степени химического
загрязнения атмосферного воздуха и влияния комбинированного воздействия
химических веществ на здоровье населения.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Вредные химические вещества : справ. / под ред. В.А. Филова. – Л. :
Химия, 1990. – 732 с.
2. Захарченко М.П. Профилактическое направление в медицине и
«новые» науки о здоровье людей / М.П. Захарченко // Гигиена и санитария. –
1998. – № 5. – С. 62–64.
3. Об утверждении нормативов предельно допустимых концентраций
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и ориентировочно безопасных
уровней воздействия загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
населенных пунктов и мест массового отдыха населения : постановление
Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 30.12. 2010 г. № 186. –
Минск, 2010. – 75 с.
4. Соколов С.М., Филонов В.П., Амвросьев П.А., Науменко Т.Е.
Гигиенические критерии оценки загрязнения атмосферного воздуха. // IX съезд
работников профилактической медицины Республики Беларусь. (70 лет
санитарно-эпидемиологической службы), Минск, 1996, Т. II, Ч.1. - С. 81.
5. Шандала М.Г. Методические подходы к оценке вредных химических
воздействий в быту. //Вестн. РАМН.- 1995.- N 3.- С. 6-8.