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]

Автомагистрали	Вещество	Максимальная концентрация *)	Потенциальный неканцерогенный риск в течение года жизни	Вероятное время наступления токсического эффекта (лет)
ул. Димитрова	Свинец	0,0016	0,0365	15,63
Бенз(α)пирен	0,2580	0,0582	9,69
ул. Кольцовская	Свинец	0,0074	0,1580	3,38
Бенз(α)пирен	0,2340	0,0529	10,68
Проспект Революции	Свинец	0,0012	0,0275	20,83
Бенз(α)пирен	0,1500	0,0343	16,67
ул. Плехановская	Свинец	0,0019	0,0432	13,16
Бенз(α)пирен	0,2500	0,0565	10,00
Московский проспект	Свинец	0,0068	0,1462	3,68
Бенз(α)пирен	0,5150	0,1128	4,85
ул. 9 Января	Свинец	0,0012	0,0275	20,83
Бенз(α)пирен	0,8680	0,1827	2,88
Проспект Патриотов	Свинец	0,0011	0,0252	22,73
Бенз(α)пирен	0,1100	0,0252	22,73
ул. Степана Разина	Свинец	0,0026	0,0587	9,62
Бенз(α)пирен	0,2400	0,0543	10,42

*) 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]

Рецепторные точки на территории района	Ингредиент	Среднесу-точная концентрация в атмосфеpe (мг/м3)	Индивиду-альный индекс риска (доли единицы)	Расчетное время наступления токсичес-кого эффекта, лет (Т)	Суммарный индекс риска по пяти ингредиентам (%)
Микрорайон «Отрожка»	Оксид углерода	1.655	0,032	75,5	14,3
Пыль	0,324	0,041	38,6
Свинец	0,0003	0,011	90,2
Оксид серы	0,086	0,011	145,3
Формальдегид	0,035	0,048	25,0
Больница «Электро- ника»	Оксид углерода	2,0I7	0,038	62,0	8,9
Пыль	0,125	0,016	100,0
Свинец	0,0003	0.011	90,2
Оксид серы	0,126	0,016	99,2
Формальдегид	0,006	0,008	145,8
Перекресток (ул. Осту- жева - Ленинский просп.)	Оксид углерода	2,25	0,043	55,6	15,6
Пыль	0,422	0,054	29,6
Свинец	0,006	0,023	41,7
Оксид серы	0,100	0,013	125,0
Формальдегид	0,017	0,023	51,5
Ул. Перевер- ткина	Оксид yглерода	3,50	0,067	35,7	14,7
Пыль	0,096	0,012	130,2
Свинец	0,0002	0,008	125,0
Оксид серы	0,102	0,013	122,6
Формальдегид	0,035	0,047	25,0
Перекресток (ул. Димит рова - Ленинский пр.)	Оксид углерода	1,863	0,036	67,1	21,3
Пыль	0,088	0,112	14,2
Свинец	0,0005	0,019	50,0
Оксид серы	0,090	0,011	138,9
Формальдегид	0,026	0,035	33,7

 

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.