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.