Перейти к:
Оценка рефлекторных рисков для населения Мурманской области при ингаляционном воздействии вредных веществ
https://doi.org/10.21443/3034-1434-2024-2-2-62-67
Аннотация
Цель исследования — оценка индивидуальных рисков немедленных (рефлекторных) эффектов для населения семи городов Мурманской области при ингаляционном воздействии оксида азота и диоксидов азота и серы в октябре, ноябре и декабре 2021 года. Рассмотренные химические соединения относятся к третьему классу опасности. Для расчетов использованы математические модели, связывающие величины пробитов с фактическими концентрациями загрязняющих веществ в атмосферном воздухе и их предельно допустимыми максимально разовыми концентрациями. Для перевода пробитов в риски использована таблица нормального вероятностного распределения. Рассчитанные величины рисков сопоставлены с приемлемыми значениями максимальных рисков немедленного действия. Установлено, что приемлемое значение (0,02–0,05) превышено в городе Ковдоре по оксиду и диоксиду азота в ноябре и декабре. В городе Мончегорске приемлемое значение превышено по диоксиду серы в ноябре.
Ключевые слова
Для цитирования:
Фрумин Г.Т. Оценка рефлекторных рисков для населения Мурманской области при ингаляционном воздействии вредных веществ. Арктика и инновации. 2024;2(2):62-67. https://doi.org/10.21443/3034-1434-2024-2-2-62-67
For citation:
Frumin G.T. Assessment of reflex risks of inhalation exposure to harmful substances among the Murmansk oblast population. Arctic and Innovations. 2024;2(2):62-67. (In Russ.) https://doi.org/10.21443/3034-1434-2024-2-2-62-67
Введение
В середине 1980-х гг. появилась новая социологическая теория современного общества, автором которой является немецкий ученый Ульрих Бек. Согласно этой теории в последней трети XX века человечество вступило в новую фазу своего развития, которую можно назвать обществом риска. Общество риска — это постиндустриальная формация, которая коренным образом отличается от индустриального общества. Главное отличие состоит в том, что если для индустриального общества характерно распределение благ, то для общества риска — распределение опасностей и обусловленных ими рисков. Так, если эволюция индустриального общества сопровождалась появлением все новых и новых факторов, улучшающих жизнь людей (прогресс в медицине и фармакологии, развитие транспорта и средств связи, автоматизация производственных процессов, рост урожайности сельскохозяйственных культур и т.п.), то в обществе риска складывается иная ситуация: по мере его развития появляется все больше плохого, и это плохое распределяется между людьми. Примеры: сокращение биологического разнообразия, загрязнение воздуха, воды и почвы химикатами, постоянный рост числа поступающих в среду обитания ксенобиотиков, истощение озонового слоя, тенденция к изменению климата. Иными словами, в индустриальном обществе производились и распределялись главным образом положительные достижения, а в обществе риска, которое стремительно «врастает» в индустриальное общество, накапливаются и распределяются между его членами негативные последствия развития.
Оценка риска своему здоровью является естественной поведенческой реакцией человека и сопровождает его с первых дней жизни и до смерти. На оценке риска здоровью базируется вся система информационной связи человека с окружающим его миром. Такие привычные для нас понятия, как «опасность», «угроза», связаны прежде всего с информацией о риске здоровью [1][2].
Важнейшая особенность науки о риске — ее междисциплинарный характер при теснейшем взаимодействии естественных и гуманитарных наук. Оценку опасности и риска применения вещества проводят в процессе сопоставления информации о его дозе воздействия (экспозиции) и биологическом (токсическом) действии. Качественно риск характеризуют через природу неблагоприятных последствий, а количественно — через вероятность их возникновения.
Оценка риска — это вид экспертных работ, направленных на определение числа людей, способных проявить негативные реакции на воздействие конкретного неблагоприятного фактора, действующего с определенной силой и в заданный промежуток времени. Не менее важно, что оценка риска сориентирована на конкретный «управляемый» (известный и измеряемый) фактор среды, а не на всю заболеваемость населения в целом. Это делает деятельность органов госнадзора и здравоохранения целенаправленной [3][4].
При упрощенном подходе заболеваемость рассматривается как функция риска в соответствии со следующим уравнением:
Заболеваемость = а + b×Risk, (1)
где Risk — потенциальный риск здоровью, а — фоновый уровень заболеваемости, то есть тот, который не зависит от загрязнения окружающей среды, b — коэффициент пропорции роста заболеваемости в зависимости от уровня потенциального риска.
Более пятидесяти лет назад создатель гелиобиологической науки А.Л. Чижевский написал следующее: «Мы уделяем больше внимания тому, что мы едим и пьем, однако мы поразительно мало внимания уделяем воздуху, которым дышим» [5]. Эти слова не потеряли своего значения и в настоящее время.
Практика определения потенциальных эффектов неблагоприятного воздействия, связанных с загрязнением атмосферного воздуха, предполагает расчет следующих типов риска:
– риска немедленных эффектов, проявляющегося непосредственно в момент воздействия (неприятные запахи, раздражающие эффекты, различные физиологические реакции, обострение хронических заболеваний и пр., а при значительных концентрациях — острые отравления);
– риска длительного (хронического) воздействия, проявляющегося при накоплении достаточной для этого дозы в росте неспецифической патологии, снижении иммунного статуса и т.д.;
– риска специфического действия, проявляющегося в возникновении специфических заболеваний или канцерогенных, иммунных, эмбриотоксических и других подобных эффектов.
Материалы и методы исследования
В соответствии с российским законодательством анализ экологической безопасности необходимо строить на основе концепции приемлемого риска (табл. 1).
Максимальный риск немедленного действия выражается в вероятности ощущения населением неприятных запахов или развития иных рефлекторных реакций (слезотечение, кашель), дискомфортных состояний, головной боли и пр., что создает основной поток жалоб населения.
Риск немедленных эффектов проявляется непосредственно в момент воздействия (неприятные запахи, раздражающие эффекты, различные физиологические реакции, обострение хронических заболеваний, а при значительных концентрациях — острые отравления). Вещества, вызывающие рефлекторное действие: оксид азота (NO), диоксид азота (NO2), аммиак (NH3), фтористый водород (HF), диоксид серы (SO2), сероуглерод (CS2), фенол (C6H5OH), муравьиный альдегид (H×COH).
В РФ все вредные вещества по степени опасности разделены на 4 класса: I — чрезвычайно опасные; II — высокоопасные; III — умеренно опасные; IV — малоопасные.
Оксид азота, диоксид азота и диоксид серы — вещества III класса опасности.
Для оценки риска (вероятности) немедленных (рефлекторных) эффектов при ингаляционном воздействии вредных веществ использованы математические модели, приведенные в таблице 2. По этим моделям рассчитаны пробиты (Prob), которым соответствуют величины рисков (Risk), представленные в таблице 3 [6][7]. В таблице 2 ПДКМ.Р — максимальная разовая ПДК. ПДКМ.Р = 0,2 мг/дм3 (NO2), ПДКМ.Р = 0,4 мг/дм3 (NO), ПДКМ.Р = 0,5 мг/дм3 (SO2).
Для расчетов рефлекторных рисков была использована информация ФГБУ «Мурманское УГМС» о состоянии загрязнения атмосферного воздуха городов Мурманской области по данным автоматизированных информационно-измерительных комплексов непрерывного контроля загрязняющих веществ за 4-й квартал 2021 года (informatsionnyy-otchet_4-kvartal_2021.pdf) (табл. 4).
Таблица 1. Уровни приемлемого риска
Table 1. Acceptable risk levels
|
Вид риска / Type of risk |
Приемлемое значение / Acceptable value |
|
Максимальный риск немедленного действия |
0,02–0,05 |
|
Хронический (неканцерогенный риск) |
0,02 (или 20 дополнительных случаев на 1000 человек) |
|
Канцерогенный риск |
1×10-5 – 1×10-6 (или от 10 до 1 дополнительного случая на 1 млн человек) |
Таблица 2. Вероятность токсического воздействия вещества при оценке кратности превышения ПДКМ.Р в соответствии с классом опасности
Table 2. Probability of toxic effects of a substance when assessing the multiple exceedance of MPCR in accordance with the hazard class
|
Класс опасности / Hazard Class |
Уравнение / Equation |
|
I |
Prob = –9,15 + 11,66lg(C/ПДКМ.Р) |
|
II |
Prob = –5,51 + 7,49lg(C/ПДКМ.Р) |
|
III |
Prob = –2,35 + 3,73lg(C/ПДКМ.Р) |
|
IV |
Prob = –1,41 + 2,33log(C/ПДКМ.Р) |
Таблица 3. Соотношение между пробитами и рисками
Table 3. Relationship between probits and risks
|
Prob |
Risk |
Prob |
Risl |
Prob |
Risk |
Prob |
Risk |
|
–3,0 |
0,001 |
–1,1 |
0,136 |
0,0 |
0,500 |
1,1 |
0,864 |
|
–2,5 |
0,006 |
–1,0 |
0,157 |
0,1 |
0,540 |
1,2 |
0,885 |
|
–2,0 |
0,023 |
–0,9 |
0,184 |
0,2 |
0,579 |
1,3 |
0,903 |
|
–1,9 |
0,029 |
–0,8 |
0,212 |
0,3 |
0,618 |
1,4 |
0,919 |
|
–1,8 |
0,036 |
–0,7 |
0,242 |
0,4 |
0,655 |
1,5 |
0,933 |
|
–1,7 |
0,045 |
–0,6 |
0,274 |
0,5 |
0,692 |
1,6 |
0,945 |
|
–1,6 |
0,055 |
–0,5 |
0,309 |
0,6 |
0,726 |
1,7 |
0,955 |
|
–1,5 |
0,067 |
–0,4 |
0,345 |
0,7 |
0,758 |
1,8 |
0,964 |
|
–1,4 |
0,081 |
–0,3 |
0,382 |
0,8 |
0,788 |
1,9 |
0,971 |
|
–1,3 |
0,097 |
–0,2 |
0,421 |
0,9 |
0,816 |
2,0 |
0,977 |
|
–1,2 |
0,115 |
–0,1 |
0,460 |
1,0 |
0,841 |
2,5 |
0,994 |
|
3,0 |
0,999 |
Таблица 4. Максимальные разовые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городов Мурманской области (С, мг/м3)
Table 4. Maximum one-time concentrations of pollutants in the atmospheric air of cities in the Murmansk Oblast (C, mg/m3)
|
Вещество / Substance |
Октябрь / October |
Ноябрь / November |
Декабрь / December |
|
г. Мурманск |
|||
|
Оксид азота |
0,359 |
0,455 |
0,441 |
|
Диоксид азота |
0,111 |
0,138 |
0,089 |
|
Диоксид серы |
0,097 |
0,194 |
0,186 |
|
г. Заполярный |
|||
|
Оксид азота |
0,057 |
0,172 |
0,084 |
|
Диоксид азота |
0,048 |
0,060 |
0,054 |
|
Диоксид серы |
0,009 |
0,089 |
0,016 |
|
г. Кандалакша |
|||
|
Оксид азота |
0,219 |
0,424 |
0,094 |
|
Диоксид азота |
0,041 |
0,067 |
0,067 |
|
Диоксид серы |
0,003 |
0,131 |
0,047 |
|
г. Ковдор |
|||
|
Оксид азота |
0,169 |
0,945 |
0,885 |
|
Диоксид азота |
0,071 |
0,362 |
0,491 |
|
Диоксид серы |
0,003 |
0,042 |
0,018 |
|
г. Североморск |
|||
|
Оксид азота |
0,450 |
0,255 |
0,126 |
|
Диоксид азота |
0,056 |
0,054 |
0,043 |
|
Диоксид серы |
0,011 |
0,063 |
0,020 |
|
г. Кола |
|||
|
Оксид азота |
0,159 |
0,187 |
0,072 |
|
Диоксид азота |
0,074 |
0,067 |
0,048 |
|
Диоксид серы |
– |
0,095 |
0,079 |
|
г. Мончегорск |
|||
|
Диоксид серы |
0,279 |
1,034 |
0,211 |
Результаты и их обсуждение
Результаты расчетов рефлекторных рисков для населения городов Мурманской области приведены в таблице 5.
Как следует из таблицы 5, приемлемое значение рефлекторного риска (0,02–0,05) превышено в городе Ковдоре по оксиду и диоксиду азота в ноябре и декабре 2021 г. В городе Мончегорске приемлемое значение рефлекторного риска превышено по диоксиду серы в ноябре 2021 г.
Таблица 5. Индивидуальные риски рефлекторных эффектов для населения городов Мурманской области
Table 5. Individual risks of reflex effects among the population of cities in the Murmansk Oblast
|
Вещество / Substance |
Октябрь / October |
Ноябрь / November |
Декабрь / December |
|
г. Мурманск |
|||
|
Оксид азота |
0,006 |
0,160 |
0,014 |
|
Диоксид азота |
0,0005 |
0,0016 |
0 |
|
Диоксид серы |
0 |
0 |
0 |
|
г. Заполярный |
|||
|
Оксид азота |
0 |
0 |
0 |
|
Диоксид азота |
0 |
0 |
0 |
|
Диоксид серы |
0 |
0 |
0 |
|
г. Кандалакша |
|||
|
Оксид азота |
0 |
0,012 |
0 |
|
Диоксид азота |
0 |
0 |
0 |
|
Диоксид серы |
0 |
0 |
0 |
|
г. Ковдор |
|||
|
Оксид азота |
0 |
0,169 |
0,145 |
|
Диоксид азота |
0 |
0,082 |
0,184 |
|
Диоксид серы |
0 |
0 |
0 |
|
г. Североморск |
|||
|
Оксид азота |
0,015 |
0 |
0 |
|
Диоксид азота |
0 |
0 |
0 |
|
Диоксид серы |
0 |
0 |
0 |
|
г. Кола |
|||
|
Оксид азота |
0 |
0 |
0 |
|
Диоксид азота |
0 |
0 |
0 |
|
Диоксид серы |
- |
0 |
0 |
|
г. Мончегорск |
|||
|
Диоксид серы |
0 |
0,121 |
0 |
Список литературы
1. Фрумин Г.Т. Экология человека (Антропоэкология). СПб.: РГГМУ; 2012.
2. Киселев А.В., Фридман К.Б. Оценка риска здоровью. СПб.: Международный институт оценки риска здоровью; 1997.
3. Киселев А.В. Оценка риска здоровью в системе гигиенического мониторинга. СПб.: Медицинская академия последипломного образования; 2001.
4. Большаков А.М., Крутько В.Н., Пуцилло Е.В. Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения. Москва: Эдиториал УРСС; 1999.
5. Чижевский А.Л. Космический пульс жизни: Земля в объятьях Солнца. Гелиотараксия. Москва: Мысль; 1995.
6. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. Ленинград: Медгиз; 1963.
7. Фрумин Г.Т. Экологическая токсикология (экотоксикология). СПб.: РГГМУ; 2013.
Об авторе
Г. Т. ФруминРоссия
Фрумин Григорий Тевелевич — доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории факультета географии
ID WоS: 4545-2020
ID Scopus: 6603777922
ID РИНЦ: 64494
191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48
Рецензия
Для цитирования:
Фрумин Г.Т. Оценка рефлекторных рисков для населения Мурманской области при ингаляционном воздействии вредных веществ. Арктика и инновации. 2024;2(2):62-67. https://doi.org/10.21443/3034-1434-2024-2-2-62-67
For citation:
Frumin G.T. Assessment of reflex risks of inhalation exposure to harmful substances among the Murmansk oblast population. Arctic and Innovations. 2024;2(2):62-67. (In Russ.) https://doi.org/10.21443/3034-1434-2024-2-2-62-67






