Содержание к диссертации
Введение 3
1 Современные подходы анализа риска 6
Методологии анализа риска 6
Основные элементы процедуры оценки риска. 13
Идентификация опасности 13
Оценка воздействующих доз 16
Оценка зависимости "Доза - эффект1' 18
Характеристика риска 20
L2-5 Учет неопределенностей при оценке риска 21
1.2-6 Представление значений оценок риска 23
1.2.7 Неопределенность, чувствительность и важность.
Учет потенциальных вкладов в общую неопределенность 29
1.2.5 Сокращение продолжительности жизни 32
1.2.9 Сравнительный анализ рисков 33
13 Моделирование поведении и распространении химических веществ в воздушной
среде 36
Общие положения і 36
Процессы переноса 40
Характеристика процессов осаждения 52
Характеристика процессов превращения 56
Прогнозирование среднегодовых концентраций 63
1.4 Характеристика негативного воздействии загрязняющих веществ на человека и
среду 65
1.4.1 Оценка Зависимости "доза-эффект" при оценке риска для здоровья 65
1.4.1.1 Количественное оценивание риска угрозы здоровью, обусловленного
загрязняющими веществами 72
1 А1.2 Расчет риска для здоровья с учетом взаимного влияния токсикантов,
находящихся в виде смеси в объектах природной среды..., 76
1.4. КЗ Практические подходы к нахождению зависимости "доза-эффект" 79
1.4.1.4 Методика оценки условного (относительного риска) 85
1 Л. 1.5 Построение полей риска для систематических выбросов
загрязняющих веществ 89
1.4.2 Оценка последствий воздействия атмосферных загрязнителей на экосистемы... 93
Общие положения 93
Анализ зависимостей "доза-эффект" па экосистемпом уровне 96
2 Обзор объектов исследования и программных средств 100
2,1 Характеристика объектов исследования 101
2.1.1 Краткая характеристика региона города Усть-Каменогорск 101
A) Характеристика источников выброса загрязнителе 101
Б) Характеристика населения региона 105
B) Многолетние климатические данные региона г. Усть-Каменогорск 106
2.1.2 Краткая характеристика региона Бованенковского Газоконденсатного
месторождения (БГКМ) 109
A) Характеристика источников выброса загрязнителей 109
Б) Краткая характеристика природной среды региона БГКМ 117
B) Характеристика величин критических нагрузок азота для ландшафтных типов
региона БГКМ 120
Г) Ранжирование территории БГКМ 122
2.2 Обзор программных средств по расчёту риска 126
Обоснование необходимости разработки системы 127
Постановка задачи для разработки программного средства 12В
3 Расчёта риска дли населения и оценка воздействии на растительность севера ит
систематических выбросов в атмосферу 129
Моделирование процесса переноса примесей в атмосфере 129
Моделирование процесса превращении загрязняющих веществ в атмосфере 134 33 Моделирование осаждение примесей в атмосфере 146
3.4 Расчет* санитарно гигиенических показателей и риска
в городе Усть-Каменогорск 150
Оценка динамики изменения растительных сообществ 157 северных регионов 157
Разработка программного средства 165
3.6.1 Алгоритм работы программной системы по расчету полей
концентраций и риска 166
Структурная схема программного средства Т„,РТ 167
Модуль "Источники" 169
Модуль "Вещества" 171
Модуль "Реципиенты" 172
Модуль "Расчёт" 173
4 Анализ рассчитанных характеристик 177
Сравнительная оценка и ранжирование рисков 178
Оценка сходимости рассчитанных рисков заболеваемости со статистическими данными 185
4.4 Оценка доверительного интервала рассчитанных показателей 199
Оценка погрешности математической модели распространения ЗВ 199
Диапазон исходных параметров 199
Неопределённость коэффициентов риска 202
Выводы 203
Список литературы 204
Введение к работе
Методология оценки риска воздействия химических веществ на состояние здоровья населения начала использоваться в США с 80-х годов. Начиная с этого времени, было разработано значительное количество методов для установления различных видов риска и различных причин, обусловивших необходимость проведения такой оценки. На сегодняшний день эта методология широко применяется в большинстве развитых стран мира и рекомендована Всемирной Организацией Здравоохранения в качестве ведущего инструмента при определении количественного ущерба для здоровья от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.
Рост химического загрязнения в промышленных городах делает необходимым проведение объективной оценки риска воздействия химических веществ па население. Вместе с тем отечественная методология оценки риска в региональных масштабах представляет собой сложную задачу, по причине сильного различия регионов по метеорологии, ландшафтным характеристикам и другим специфическими особенностями. Отсюда вытекает необходимость создания унифицированных технологий, методов систем и алгоритмов оценки риска, с большой свободой параметризации, позволяющим оценить широкий спектр промышленных территорий.
В настоящее время методология оценки риска включена в систему управления качеством окружающей среды и здоровьем населения в Российской Федерации (совместное постановление Минздрава России и Минэкологии России от 10.11.97 № 25 и № 03-19/24-3483). Актуальность ироблемы оценки риска для здравоохранения подчеркивалась на парламентских слушаниях по зонам экологического бедствия (август 1998 г.), на Коллегии Минздрава РФ "Медицинские проблемы безопасности России" (протокол № 16 от 14.09.99), в проекте национального плана действий по гигиене окружающей среды. В соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.08,2000 №426 "Об утверждении положения о социально-гигиеническом мониторинге" методы оценки риска вошли в качестве одного из важнейших элементов в государственную систему социально-гигиенического мониторинга [1].
Подход на основе анализа риска как некоторой количественной оценки особенно важен на региональном уровне, в первую очередь для регионов, где сосредоточено значительный потенциал опасных производств и объектов в сочетании со сложной социально-политической обстановкой и недостаточным финансированием.
Усиление технического воздействия на природную среду деградацию качества окружающей среды и породило целый ряд связанных с этим проблем, наиболее острая из которых - состояние атмосферного воздуха. По сравнению с другими земными
оболочками атмосфера имеет ряд присущих только ей особенностей - высокую подвижность, изменчивость её компонентов, своеобразие физико-химических процессов. Физико-химические превращения компонентов атмосферы имеют специфические особенности связанные как с природными (фаза солнечной активности, географическое положение, время суток), так и с антропогенными факторами знание механизмов и кинетики образования конечных продуктов реакций необходимо для разработки методов защиты окружающей среды от промышленных загрязнений.
В ряде случаев изменение состояния растительных сообществ, находящихся под воздействием ЗВ из атмосферы, может привести к непосредственному сильному экономическому ущербу в маспггабах страны. Это наблюдается при введении в строй промышленных объектов в зонах северной тундры, биоценозы которых имеют малую устойчивость х каким бы то ни было внешним воздействиям. При строительстве объектов добычи и транспортировке газа в этих зонах просматривается чёткая причинно следственная связь: ввод нового промышленного объекта - резкий рост концентрации оксидов азота в атмосфере - угнетение или сход большинства растений {мхов и лишайников) - изменение физический свойств почвы (увеличивается глубина протаивания, как следствие разжижение почвы) - проседание или разрушение фундаментов зданий объектов - повышение износа недавно построенной системы или ее разрушение. Для поисков решения данной сложной задачи требуются аналитические средства позволяющие оценить воздействие выбросов предприятий на растительность на картографической основе.
Целью данной работы является разработка наиболее подходящих математических моделей, описывающих химические превращения загрязняющих веществ в атмосфере, их распространение, физико-химические процессы сухого и мокрого осаждения и взаимодействия с подстилающей поверхностью и на основе этих моделей сравнительная оценка риска негативного воздействия на человека и окружающую среду от загрязтгепия атмосферного воздуха. Создание моделей даст возможность оценить степень опасности для региона того или иного вида технологической деятельности, выявлять приоритетные направления деятельности по снижению этой опасности.
В качестве примера опенки негативного воздействия систематических выбросов на человека рассмотрен промышленный регион города Усть-Каменогорск, сосредоточившего множество химических производств и ТЭС, В качестве примера оценки последствий негативного воздействия загрязнений па растительный покров северной арктической тундры рассмотрен район Бованенковского газоконденсатного месторождения (БГКМ) на полуострове Ямал, Основное внимание при решении этих задач было направлено на
разработку компьютерных программ анализа и прогноза уровня загрязнения окружающей среды в данном регионе на основе методологии риск-анализа.
Перечисленные задачи определили структуру и содержание работы.