Существующие методы оценки воздействия факторов среды на здоровье человека

Методология оценки экологического риска. В группе экологических критериев антропоцентрической направленности наиболее эффективным, отражающим всю сложность взаимосвязей в системе «окружающая среда – здоровье человека» на уровне популяции и цивилизации в целом, представляется показатель риска. Будучи вероятностным показателем на выходе модели экологической системы типа «черный ящик», риск аккумулирует входящие потоки воздействий – химических, физических, информационных по принципу «эмпирического обобщения». Это позволяет относительно достоверно оценивать экологическое состояние среды обитания человека.

Экологический риск отражает вероятность возникновения и масштабы распространения опасных экологических ситуаций, т.е. совокупность обстоятельств и опасностей, представляющих угрозу для сохранения экологического равновесия на данной территории. Событиями экологического риска могут быть химическое или энергетическое загрязнения компонентов биосферы, разрушения или повреждения ландшафтов, снижение экологической устойчивости территории. Крайне негативными последствиями экологического риска считаются экологические бедствия и катастрофы, нарушение дальнейшего функционирования экологических систем. Указанные события могут проявляться как непосредственно в зонах влияния на природную среду, так и за её пределами.

Оценка экологического риска – важнейшее звено управления экологическим риском и, соответственно, качеством жизни. Она представляет собой квалиметрическую процедуру, целью которой является получение величины экологического риска – обобщающей меры экологического качества исследуемого объекта (Приложение 3).

Качество жизни – система духовных, материальных, социокультурных, экологических и демографических компонентов жизни, отражающих их приспособленность к реализации и прогрессивному развитию родовых сил человека, его потенциала – т.е. способности к всестороннему, гармоничному и творческому развитию.

Примечание Экологическое качество жизни – часть системы качества жизни, включающая в себя «качество среды жизни» [28]. Качество среды жизни тесно связано с живучестью экосистемы, в которой живёт человек. Живучесть экосистемы – её способность сохранять свои показатели качества и показатели экологического качества жизни в течение определённого периода времени. Система живучести экосистемы формируется на основе анализа её взаимодействия с другими экосистемами в рамках иерархической организации биосферы и её компонентов в исследуемом районе размещения исследуемого объекта.

Экологический риск связан с определением различными методиками материального и морального ущерба. Оценка среды вообще выполняется с точки зрения устойчивости экосистем. Город тоже является экосистемой, но искусственной, потому как её создал человек. Поэтому все подходы оценки качества городской среды должны учитывать, как на нее реагирует человек.

Основной принцип, положенный в основу метода оценки риска, - использование существующей зависимости «доза-ответ», позволяющей количественно оценить величину отрицательного эффекта на здоровье населения, исходя из дозы загрязняющего вещества, попавшего в организм тем или иным путем (воздушным, через питьевую воду, пищу и т.д.)

Применяемые математические методы вычислений при оценке риска просты и не нуждаются в каких-либо детальных пояснениях, однако методологические принципы анализа риска заслуживают того, чтобы отметить здесь их особенности.

Результаты анализа позволяют более эффективно разрабатывать профилактические мероприятия, направленные на снижение и/или ликвидацию вредных факторов, влияющих на здоровье. Вместе с тем, оценка риска может служить основой для принятия профилактических, законодательных, судебных, экономических и политических решений, связанных с предупреждением вреда, причиняемого здоровью населения или возмещением ущерба.

Методология оценки риска имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами. Она дает быстрый, простой, понятный ответ о воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды и может использоваться там, где не собираются регулярно данные об уровнях воздействия, нет данных о здоровье граждан и др. Вместе с тем она имеет ряд ограничений, вызванных методологическими проблемами, среди которых наиболее серьезными являются:

Невозможность точного определения экспозиции (дозы воздействия) для групп населения, особенно в крупных городах. Доза воздействия, вычисленная для одной группы населения, не всегда может быть непосредственно перенесена на другую из-за различий в уровнях экспозиции, применяемых методах оценки экспозиции, социально-экономических условий проживания, методах оценки воздействия загрязнений на население. Также нельзя непосредственно переносить результаты установленных зависимостей, полученные в результате изучения населения развитых стран на население, проживающее в развивающихся государствах из-за плохой системы здравоохранения и т.д.

Отсутствие данных о референтных дозах для многих загрязняющих веществ (часто они обосновываются исследователями на основании экспертных оценок по имеющейся доступной информации, при этом могут быть допущены существенные ошибки).

Сложность оценки комплексного воздействия нескольких загрязнителей на определенный вид заболевания. Например, известно, что взвешенные вещества и SO₂ влияют на респираторные заболевания. Во многих случаях уровни этих двух загрязняющих веществ высоки одновременно. Однако при суммировании отдельных эффектов завышается общая оценка воздействия (например, число дополнительных случаев заболеваний). Идеально в этом случае измерять комбинированный эффект. На практике это часто бывает трудно сделать и, поэтому, используют консервативный подход, состоящий в одном измерении экспозиции для того загрязняющего вещества, о котором имеется более полная информация.

Сложность представления результатов оценки риска для различных категорий лиц, ее использующих. Форма представления и интерпретация результатов оценки должна отличаться для аналитика, лица, принимающего решение, для представителей общественности.

Несмотря на отмеченные трудности, методы оценки риска весьма перспективны, так как позволяют адекватно оценивать ситуацию по воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды на здоровье населения и вырабатывать необходимые решения.

В практической работе по оценке риска большую помощь могут оказать компьютерные программы, специально разработанные для этой цели. Кроме ускорения вычислений при расчетах, такие программы в большинстве случаев содержат базы данных с токсическими характеристиками загрязняющих веществ и описаниями особенностей их воздействия, что совершенно необходимо при решении такой сложной и ответственной задачи.

В настоящее время существует большое число таких программ как иностранных, так и российских. Среди иностранных следует отметить "RISK*ASSISTANT", "SmartRISK", "IEUBKwin".

В настоящее время более известен программный комплекс RISK*ASSISTANT для Windows, который разработан и распространяется Хэмпширским исследовательским институтом в США. Цель разработки данного комплекса – создание удобного инструмента для анализа воздействий различных химических соединений, присутствующих в окружающей среде, на здоровье человека и рисков, связанных с этими воздействиями.

Сотрудничество Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева с Хэмпширским исследовательским институтом позволило подготовить русское издание, которое дополнено базой метеоданных по различным регионам России, информацией по отечественным нормативным характеристикам качества окружающей среды и базой данных по физико-химическим характеристикам ряда химических соединений. Но русская версия еще полностью не адаптирована к российским условиям, что создает определенные трудности при ее использовании для оценки риска. Российские программы менее известны, поскольку не распространяются и не продаются так свободно, как иностранные. Однако известны программы, разработанные в НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН. Это:

"CISRA" - Оценка риска воздействия загрязнения окружающей среды на здоровье населения;

"DOSE&RISK" - оценка величины поступления и рисков нарушения состояния здоровья при изолированном, комплексном и комбинированном воздействии химических веществ.

"CRAS" - Оценка канцерогенного риска воздействия химических веществ и другие.

Z/Ecomed - расчет потенциального риска для здоровья от загрязнения окружающей среды

"ЭпиРиск-воздух" - расчет рисков здоровью населения, возникающих от загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий.

Программа "ЭпиРиск-воздух" разработана в рамках Проекта по управлению окружающей средой - ПУОС по заказу Федерального центра Госсанэпиднадзора. Программа "ЭпиРиск-воздух" позволяет решать следующие функциональные задачи:

рассчитывать приземные концентрации вредных веществ от промышленных выбросов в атмосферу в заданном множестве рецепторных точек путем моделирования их рассеивания с использованием специальной моделирующей программы;

рассчитывать риски здоровью населения от загрязнения воздуха веществами с использованием общепринятой методики, получая при этом значения канцерогенного (индивидуального и популяционного) и неканцерогенного рисков, а также значения рисков, вычисленных на основании результатов известных эпидемиологических исследований.

Решение указанных задач производится в диалоговом режиме. При расчете рисков имеется возможность комбинировать данные по экспозиции, полученные из блока моделирования, с внешними данными, полученными на основании воздушного мониторинга. Расчеты выполняются сразу для всех заданных рецепторных точек.

Методы статистического анализа существующей информации по окружающей среде и здоровью населения. Современная служба контроля атмосферного воздуха при существующей плотности сети наблюдений и ограниченном наборе замеряемых параметров (не включающем чаще всего тяжелые металлы) дает осредненную характеристику города, но не всегда позволяет детально охарактеризовать картину пространственного распределения загрязнений внутри города и дифференцировать население по характеру и уровню неблагоприятного воздействия.

Решение этой задачи оказалось возможным благодаря методам прикладной геохимии. В применении к исследованиям антропогенных преобразований окружающей среды эти методы основаны на пространственно-корреляционных связях между распределением химических элементов воздушных и водных потоках рассеяния и их распределением в депонирующих средах (снеговом покрове, почвах, донных отложениях).

Геохимическое картирование депонирующих сред позволяет с любой заданной детальностью дать характеристику пространственной структуры состояния окружающей среды [27].

Проведенные в ИМГРЭ исследования химического состава отходов и пылевых выбросов промышленных предприятий, коммунальных и бытовых отходов, средств химизации сельского хозяйства показали, что в городах с развитой промышленностью они являются мощными источниками поступления в окружающую среду разнообразной по составу, но всегда широкой ассоциации химических элементов¹.

Рис. 12.1 Показатели здоровья детского населения в зависимости от выпадения металлов на территорию города: 1 - отклонения от нормального физического развития; 2 - общая заболеваемость; 3- I группа здоровья; 4 - II группа здоровья; 5 - III группа здоровья; 6 -IV группа здоровья; 7 — число не болевших детей

Применение метода главных компонентов позволило выявить основные связанные между собой группы признаков. Выделились две группы показателей, на которые падает 53% общей изменчивости всей системы. Первый компонент включает близость к производственным территориям, содержание пыли в снеговом покрове, удельную плотность производственных территорий, второй — распространенность бронхиальной астмы, суммарный показатель загрязнения и выпадений химических элементов, удельную плотность жилого фонда. При углубленном изучении более широкого круга показателей состояния здоровья детей их связь с геохимической ситуацией в городе проявляется еще более отчетливо.

Анализ составленных по этим данным графиков изменения показателей здоровья (рис. 12.1) показывает строгое последовательное их ухудшение, начиная с условий городского фона (суммарный показатель загрязнения ~ 20) и кончая зонами очень сильного загрязнения (суммарный показатель ~ 160). В частности, общая заболеваемость увеличивается, в конечном счете на 40% (в том числе инфекционные болезни — на 80—100%, болезни нервной системы и органов чувств — на 100-150%).