Вероятностные пути воздействия потенциально опасного химического вещества или соединения

Пути воздействия Селитебный сценарий Производственный сценарий (работники) Производственный сценарий (посетители промышленной зоны*)
Пероральное поступление (заглатывание
Водопроводная вода  
Случайное заглатывание воды при купании  
Продукты местного производства    
Мясные и молочные продукты местного производства    
Рыба из местных водоемов  
Случайное заглатывание почвы
Случайное заглатывание донных отложений  
Ингаляционное поступление (вдыхание)
Ингаляция паров
Ингаляция аэрозолей
Ингаляция испарений из водопроводной воды
Кожная экспозиция (перкутанно)
Кожный контакт с водой поверхностных водоемов  
Кожный контакт с водопроводной водой  
Кожный контакт с почвой
Кожный контакт с донными отложениями  
         

*посетители промышленной (производственной) зоны - лица, периодически посещающие или пересекающие производственную зону.

Известно, что многие вещества имеют множество различных химических и торговых названий. Однако в отчете каждое из соединений должно фигурировать только под одним определенным наименованием. Крайне необходимо унифицировать размерности приводимых в отчете концентраций химических веществ, например в мг/м3 для воздуха, в мг/л для воды и мг/кг для почвы и пищевых продуктов. Следует обращать внимание на соответствие результатов измерений чувствительности применявшихся приборов. Если концентрация вещества не определялась, то в соответствующей графе сводной таблицы необходимо указать символ «н.а.», что означает «не анализировали». Если вещество не обнаружено, необходимо указать «и.о.».

Все сведения о химических веществах и их концентрациях вносятся в общий предварительный перечень. Одновременно составляют таблицы для каждой из анализируемых сред. В тех же таблицах приводят сведения о числе анализов и частоте обнаружения вещества, минимальной и максимальной концентрации, средней арифметической и ее 95%-ном доверительном интервале. Стандартная форма такой отчетности приведена в табл. 5.2.

Вместе с данной таблицей по возможности представляют картограммы распределений концентраций загрязняющих веществ. Если в исследуемой зоне обнаруживается пространственная неравномерность содержания химического вещества, присутствуют участки с очень высокими концентрациями («горячие пятна»), необходимо представить сведения о данных участках (с соответствующими концентрациями для каждого участка).

Выбор приоритетных для исследования химических веществ. Одной из сложных проблем оценки воздействия факторов окружающей среды является присутствие в ней большого числа химических соединений.

Осуществить полную характеристику рисков для всех химических соединений из-за огромного объема необходимых аналитических исследований невозможно. Поэтому необходимо сфокусировать свое внимание на ограниченном числе химических веществ, которые в наибольшей степени определяют существующие риски.

Таблица 5.2

Итоговая таблица результатов определения концентраций загрязняющих химических веществ

Параметры Изучаемые вещества
Фенол Формаль- дегид Свинец
Число проб (n)      
Число обнаружений (n')      
Частота обнаружений (n'/N)      
Минимальная концентрация, мг/л      
Максимальная концентрация, мг/л      
Среднеарифметическая концентрация, мг/л      
95%-ный доверительный интервал, мг/л      

При определении приоритетных веществ ориентируются на их токсичность, содержание в объектах окружающей среды и возможность воздействия на человека. Основой для заключения могут служить результаты анализа зависимостей «химическая структура - биологическая активность», данные токсикологических и биомониторинговых тестов, клинических и эпидемиологических исследований.

Кроме того, при выборе приоритетных веществ учитываются наличие и доступность данных, необходимых для оценки риска воздействия конкретных химических веществ, например гигиенических нормативов.

Основными путями воздействия считаются поступление химических веществ с питьевой водой или почвой (заглатывание) и ингаляция загрязненного воздуха.

В формировании химической нагрузки могут участвовать и такие пути воздействия, как абсорбция через кожу при контакте с загрязненными поверхностными водами, почвой и воздухом. Поэтому надо акцентировать внимание на тех путях воздействия, которые явно доминируют в выбранном регионе.

Целесообразно последовательно анализировать общий предварительный список всех химических веществ, выявленных в исследуемой зоне. При отсутствии результатов измерений концентрации вещества во всех средах или ненадежности данных о веществе следует исключать их из последующего анализа, если не существует никаких иных способов оценить уровни их экспозиции.

Общие правила для исключения химических веществ из общего рассмотрения:

обнаружение веществ в небольшом числе проб, в низких концентрациях по сравнению с гигиеническими стандартами;

отсутствие выраженной токсичности и подозрений в отношении канцерогенности для человека.

Оценка экспозиции

Второй этап - оценка экспозиции, или получение информации о том, с какими реальными дозовыми нагрузками сталкиваются те или иные группы населения. Под оценкой экспозиции понимают процесс измерения количества агента в конкретном объекте среды обитания, находящегося в соприкосновении с пограничными органами человека (легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа) в течение какого-либо точно установленного времени, сопровождающийся оценкой частоты, продолжительности и путей воздействия. Экспозиция химической природы может быть выражена как общее количество вещества в окружающей среде (в единицах массы, например мг) или как величина воздействия (масса вещества, отнесенная к единице времени, например мг/сут), или как величина воздействия, нормализованная с учетом массы тела, например мг/кг*день.

Наиболее важные шаги при оценке экспозиции:

• уточнение вероятных источников загрязнения окружающей среды или их определение, если это не было выполнено на первом этапе;

• оценка маршрутов воздействия с учетом качественных количественных изменений при переносах токсичного агента;

• оценка вероятных путей контакта (поступления) агента организмом человека;

• анализ частоты и продолжительности воздействия;

• определение количественных характеристик экспозиции (концентрации, дозы);

• идентификация групп населения, подвергающегося воздействию, с учетом возраста, пола, профессионального, социального статуса.

Хорошо известно, что объекты окружающей среды являются, с одной стороны, аккумуляторами вредных веществ, с другой стороны, путям и передачи этих веществ от источника загрязнения к человеку. Маршрут движения вредных субстанций часто довольно сложен и не всегда поддается четкой конкретизации.

При оценке экспозиционных нагрузок принято выделять три типа воздействия:

острое - при продолжительности воздействия менее 2 недель;

подострое - при продолжительности воздействия до 7 лет;

хроническое - при продолжительности воздействия более 7 лет.

Источниками информации о количественных характеристиках экспозиции служат данные лабораторного мониторинга, результаты расчетов. Лабораторные измерения, выполненные в соответствии с действующими нормативными документами в режиме мониторинга, могут дать объективную информацию о состоянии окружающей среды. Однако эти данные охватывают лишь часть тех примесей, которые действительно присутствуют в том или ином оцениваемом объекте, и привязаны к конкретному посту наблюдения. При недостаточном числе этих постов затруднительно получить достоверную интерполяцию. В определенной степени эти недостатки можно компенсировать организацией выборочного персонального мониторинга. Но даже в этом случае результаты таких исследований представляют лишь интегральную оценку, без точного выхода на конкретный источник. Идентификацию последнего необходимо выполнять, ориентируясь на экспертные подходы; достоверность результатов таких работ во многом определяется квалификацией эксперта.

Расчетные методы позволяют построить полноценную модель загрязнения объекта окружающей среды с возможностью её оценки в любой точке изучаемого пространства. Точность расчетов зависит от качества исходной информации и точности выбранной модели. В настоящее время существует большое количество разнообразных прикладных программ, которые реализуют на компьютере различные математические модели. С помощью Интернета найдены упоминания о более чем 90 моделях, реализованных в настоящее время.

Наиболее активно внедряются численные трехмерные гидродинамические модели (около 50%), на втором месте по распространению - широко известные гауссовые модели, разбивающие нормативные методики EPA US и МАГАТЭ (около 25%); остальная часть приходится на двумерные, одномерные и аналитические модели. К числу последних относится, в частности, и используемая в России нормативная методика ОНД-86.

В качестве итога выполнения второго этапа оценки риска, как правило, следует рассматривать расчет среднесуточной дозы (ADD) или поступления.

Стандартное уравнение для расчета среднесуточной дозы или среднесуточного поступления имеет следующий вид:

ADD(I) = (C*CR*ED*EF)/(BW*AT*365) (5.2)

где ADD - среднесуточная доза (I - среднесуточное поступление); С - концентрация вещества в среде обитания; CR - скорость поступления (объем ежедневно вдыхаемого воздуха, м3/день, или количество потребляемой питьевой воды, л/сут, и пр.); ED - продолжительность воздействия, лет; EF - частота воздействия, дней/год; BW - масса тела человека; AT - период усреднения экспозиции, лет; 365 - число дней в году.

Реализация второго этапа системы оценки риска зависит от целей и задач оценки, а также материального обеспечения этого вида работ. По мнению многих экспертов, наиболее надежным источником получения информации о реальных и потенциальных дозовых нагрузках является разумная комбинация лабораторных и расчетных методов на основе единого информационного пространства, основой для которого могут стать муниципальные геоинформационные системы.

Наши рекомендации