Оценка неканцерогенного риска и времени наступления токсического эффекта

Оценка неканцерогенного риска здоровью (вероятности проявления токсического эффекта) выполнена на примере 7 основных загрязнителей воздушного бассейна города: оксида углерода II, оксида серы IV, оксида азота IV, формальдегида, пыли, свинца, бенз(α)пирена. Основанием включения бенз(α)пирена в перечень веществ для оценки неканцерогенного риска явились результаты гигиенических исследований, доказавшие его гонадотоксическое и эмбриотоксическое действие [91].

Анализ результатов расчетов территориальных рисков по административным районам и поликлиническим участкам свидетельствует, что суммарный индивидуальный неканцерогенный риск наиболее велик в Железнодорожном районе, к которому близки в целом Ленинский и Коминтерновский районы. Минимальный риск отмечен в Советском районе. Наибольший вклад в формирование относительного неблагополучия вносят оксид углерода II и пыль, риск развития токсического эффекта, для которых достигает около 0, 03-0, 04 (т.е. 3-4%), в то время как по другим ингредиентам он практически не превышает величины 0, 02 (2%).

Обращает на себя внимание относительно высокий потенциальный неканцерогенный риск (не менее 3%), кроме того, в зоне обслуживания Левобережных поликлиник № 6 и 7 (за счет пыли, оксида углерода II), 1 поликлиники Коминтерновского, поликлиники № 2 Центрального и поликлиники №3 Ленинского районов (за счет оксида углерода II), поликлиники № 4 Советского района (за счет бенз(α)пирена). Это преимущественно промышленные районы города с высокой транспортной загруженностью, нерациональной планировкой, плотной застройкой микрорайонов без необходимого санитарного разрыва промышленных и жилых зон. Подобная нерациональная инженерно-транспортная и градопланировочная инфраструктура с высоким техногенным прессингом на среду обитания создает реальную угрозу появления разнообразных токсических эффектов.

Не смотря на то, что время наступления этих эффектов в целом значительно (в среднем от 50 до 80 лет по большинству ингредиентов) что по критериям US.EPA не вызывает беспокойства в условиях нарастания и сохранения негативных тенденций в состоянии воздушного бассейна в ближайшие годы ситуация может ухудшиться до опасной, особенно вследствие суммации эффектов загрязнений.

Вполне закономерной, в целом не вызывающей опасений выглядит ситуация в «условно-чистых» зонах города (11 и 1-СХИ поликлиники), где уровень неканцерогеиного риска по любому ингредиенту не превышает 2% в год (особенно благополучен «зеленый» район города в пределах микрорайона «СХИ - Березовая роща»).

Учитывая, что риск по своей сути является величиной вероятностной, не исключается возможность определения риска комбинированного (суммарного) действия в соответствии с правилом умножения вероятностей, где в качестве множителей выступают не величины риска здоровью, а значения, характеризующие вероятность их отсутствия [43]:

Анализ результатов показал, что наибольшее опасение с точки зрения оценки неканцерогенного потенциального риска представляют, в первую очередь, такие ингредиенты, как оксид углерода, оксид азота, формальдегид, бенз(α)пирен. Оксид серы обладает минимальным эффектом воздействия, а теоретическое время наступления токсического эффекта столь велико в любом районе города (более 120 лет), что присутствие этого ингредиента в воздухе в таких малых концентрациях пока не вызывает беспокойства.

Результаты исследований по рецепторным точкам на основных автомагистралях города, представлены в таблице 4.2.

Анализ данных таблицы 4.2. показывает, что вероятное время наступления эффекта хронического воздействия в зоне влияния крупнейших автомагистралей в 4 - 20 раз короче по сравнению с результатами территориального анализа.

Несмотря на введение поправки, учитывающей максимально возможное время пребывания человека в районе автомагистрали (при пребывании в транспорте - 3 часа т.е. 1/8 суток или 1/8 ежегодного времени жизни, т.е. когда эффект воздействия будет уменьшен в 8 раз), минимальные показатели вероятного времени наступления эффектов хронического воздействия составят для свинца - 3, 38× 8 = 27 лег, бенз(α)пирена 2, 88× 8 = 23 года, т.е. сохраняются на опасном уровне.

Таблица 4.2.

Показатели потенциального индивидуального
неканцерогенного риска и вероятного времени
наступления токсического эффекта
по основным автомагистралям г. Воронежа
(максимальные значения) [53]

*) Для свинца - мг/м³, без(α)пирена - мкг/100 м³.

Кроме того, на примере одного из самых индустриально развитых районов города, расположенного в северо-восточном левобережье города (Железнодорожного), где уровни рисков достигают максимальных для города величин, была проведена детальная оценка уровней неканцерогенного риска.

В Железнодорожном районе проживает около 120 тысяч человек, а на его территории функционирует около 60 промышленных предприятий, в число которых входят представители электронной промышленности (АООТ «ВЗГШ», АООТ «Завод процессор», АООТ «Элмаш», ОАО «Видеофон», АООТ «ВЭЛТ»); мебельной промышленности (АООТ «Мебель Черноземья», АООТ «СОМЕФ», АООТ «Графское») объекты железнодорожного транспорта (Локомотивное депо ст. Отрожка, ВВРЗ им. Тельмана), а также другие промышленные и автотранспортные предприятия. По сведениям Городского комитета охраны окружающей среды в районе насчитывается более 1600 источников вредных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу города, а общий объем поступающих в атмосферу выбросов, хотя и имеет тенденцию к снижению в течение последних лет, но сохраняется стабильно высоким (около 1000 т/год). В районе устойчиво выше городского уровня младенческая и перинатальная смертность, а заболеваемость детского населения болезнями костно-мышечной и мочеполовой систем в 2, 3 - 2, 8 раз превышает общегородской уровень.

Для измерения количественных параметров уровней экологического риска на территории были определены рецепторные (наиболее репрезентативные) точки в районе оживленных автомагистралей и в рекреационных (внутриквартальных) зонах, а затем рассчитаны индексы риска и время ожидаемых токсических эффектов по описанной выше методике. Фрагменты наиболее информативных результатов расчетов показаны в таблице 4.3.

Они свидетельствуют в целом об удовлетворительной ситуации в районе, поскольку индивидуальный уровень риска в большинстве рецепторных точек не превышает допустимого (безопасного) порога и варьирует на уровне 0, 01-0, 03 (1-3%), что по критериям ВОЗ не вызывает беспокойства [1, 14]. Однако, наблюдаются локальные зоны риска на крупных уличных перекрестках (ул. Димитрова - Ленинский пр., ул. Остужева - Ленинский пр.), где уровень риска по пыли достигает опасного порога 5 - 11%. Причем, на перекрестке «ул. Остужева - Ленинский проспект» индекс риска и загрязнение атмосферы ниже, видимо, за счет рассеивания и самоочищения в «аэродинамической трубе», возникающей на открытой линии «северный мост через водохранилище - ул. Остужева»,

Таблица 4.3

Оценка уровней неканцерогенного риска для здоровья
населении, связанного с загрязнением атмосферного
воздуха Железнодорожного района г. Воронежа [53]

что отсутствует на пересечении ул. Димитрова - Ленинский проспект.

Наиболее благополучна ситуация по загрязнению свинцом, оксидами серы и азота (практически на всех исследуемых точках риск не превышает 2%). Время токсического эффекта повсеместно превышает 40 лет, что не должно вызывать какого-либо беспокойства.

Риски от присутствия оксида углерода и формальдегида в атмосфере колеблются на грани безопасного и вызывающего беспокойство уровней 3 – 5%, а в отдельных точках (например, по ул. Переверткина) превышает безопасный 5% порог.

Пылевая нагрузка наиболее адекватно характеризует уровень техногенного транспортно-промышленного загрязнения района, а в ряде территориальных участков уровень риска превышает допустимые критерии. Наиболее неблагополучна ситуация в 20-40 метровой зоне вблизи крупных автомагистралей и перекрестков (непрерывные транспортные потоки, автомобильные пробки и переключение скоростей провоцируют высокую запыленность и загазованность). Время токсических эффектов снижается вблизи автомагистралей до 13 – 20 лет (опасный уровень), а индикатором общей напряженности экологической обстановки служит суммарный индекс риска, определяемый как арифметическая сумма индивидуальных рисков по основным приоритетным загрязнителям атмосферного воздуха. В наиболее неблагополучных точках он превышает 20%-ный порог, что свидетельствует о том, что для конкретного жителя района риск появления какого-либо общетоксического синдрома или заболевания, связанного с техногенным загрязнением (прежде всего, запыленностью и загазованностью формальдегидом, оксидом углерода), составляет около 20 шансов из 100.

Вблизи Ленинского проспекта и ул. Б. Хмельницкого уровни суммарного риска повсеместно достигают 15 - 20% и более, а в «условно - чистой зоне» вблизи больницы «Электроника», расположенной в пределах лесного массива начинающейся пригородной зеленой зоны города - менее 9%, причем по всем загрязнителям время потенциального токсического эффекта в пригородной зоне превышает 60 лет, что соответствует вполне безопасному порогу. Территория микрорайона «Отрожка» отвечает своей «буферной» роли относительно экологического благополучия города, а суммарный индекс риска составляет около 12 - 14%.

Для улучшения сложившейся ситуации, снижения уровней экологического риска и оздоровления городской среды требуется разгрузка основных транспортных магистралей - Ленинского проспекта и ул. Б. Хмельницкого, создание эффективной защиты населения от промышленно-транспортного воздействия, расширение системы внутрирайонного озеленения.

Таким образом, максимальный риск как канцерогенных, так и неканцерогенных эффектов наблюдается в наиболее развитых промышленных районах города, причем он значительно возрастает в зонах, прилегающих к крупнейшим автомагистралям и их пересечениям, где достигает максимального значения (около 18%) по бенз(α)пирену и общей пылевой нагрузке (улицы Кольцовская, Московский проспект, 9 Января, Ленинский проспект).

Достоверный риск появления у населения токсических эффектов от ряда ксенобиотиков (в первую очередь - пыли, оксида углерода, бенз(α)пирена) подтвержден математико-статистическими исследованиями, свидетельствующими о росте показателей заболеваемости болезнями крови, органов дыхания, врожденных аномалий в загрязненных районах промышленного правобережья и юго-восточного левобережья города. Сопоставление результатов оценки риска с аналогичными работами в других промышленных городах, например, г. Пермь [14], свидетельствует о высоком уровне канцерогенного риска от присутствия в воздухе бенз(α)пирена в г. Воронеже.

Полученные данные по оценке риска здоровью, обусловленного состоянием воздушного бассейна города, позволяют дифференцированно подойти к выработке мероприятий по управлению риском и его снижению в неблагополучных районах города. Эти мероприятия носят универсальный характер и могут быть рекомендованы к применению для управления экологической ситуацией в других природно-промышленных регионах.