Содержание к диссертации
Введение
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОЛОГИИ И ИДЕОЛОГИИ ОЦЕНКИ РИСКА С УЧЕТОМ ПОСТЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ СИТУАЦИИ В БЕЛАРУСИ 16
1.1. Опасность и её количественное выражение - риск 16
1.2. Оценка состояния окружающей среды 21
1.3. Уровни радиационного воздействия на население Беларуси из различных источников 23
1.4. Соотношение между дозой и реакцией организма (эффектом воздействия) 30
1.5. Постановка задачи 34
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РИСКА 36
2.1. Модели оценки радиационного риска 36
2.2. Модели оценки канцерогенного риска воздействия химических загрязнений окружающей среды 39
3. ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОГО РИСКА ДЛЯ НЕКОТОРЫХ РАЙОНОВ БЕЛАРУСИ, НАИБОЛЕЕ ПОСТРАДАВШИХ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС 44
3.1. Количественная оценка проявления стохастических эффектов за счет различных источников ионизирующего излучения 44
3.2. Оценка радиационного вклада в регистрируемом проявлении стохастических эффектов 49
3.3.Оценка радиационного риска для некоторых районов Гомельской области 49
3.4. Оценка радиационного риска для некоторых районов Могилевской области 52
4. АНАЛИЗ КАНЦЕРОГЕННОГО РИСКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ РАЙОНОВ БЕЛАРУСИ, НАИБОЛЕЕ ПОСТРАДАВШИХ ПОСЛЕ АВАРИЙНА ЧАЭС 58
4.1. Анализ канцерогенного риска химических загрязнений окружающей среды для некоторых районов Гомельской области 59
4.2. Анализ канцерогенного риска химических загрязнений окружающей среды для некоторых районов Могилевской области 68
5. ОЦЕНКА СОЧЕТАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ФАКТОРОВ РАДИАЦИОННОЙ И НЕРАДИАЦИОННОЙ ПРИРОДЫ 74
5.1. Биологический аспект оценки риска: эффект синергизма и его возможное влияние на оценку риска при сочетанных воздействиях ионизирующего излучения и факторов нерадиационной природы 75
5.2. Математическая модель оценки комплексного воздействия на организм факторов радиационной и нерадиационной природы 77
5.2.1. Описание опыта 77
5.2.2. Построение математической модели 77
6. АНАЛИЗ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ НА ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ С ПРИМЕНЕНИЕМ АДАПТИРОВАННЫХ К ПОСТЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ СИТУАЦИИ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ МЕТОДИК ОЦЕНКИ РАДИАЦИОННОГО И ХИМИЧЕСКОГО РИСКА 84
6.1. Создание геоинформационных систем с учетом оценок риска 84
6.1.1. Сегменты геоинформационной системы 87
6.2. Сравнительный анализ территорий по уровню риска 91
6.3. Программа оценки экологического риска при действии комплекса факторов антропогенной природы 94
6.4. Разработка методики оценки состояния радиационно-экологической безопасности объектов, расположенных на территориях, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 109
ПРИЛОЖЕНИЯ 127
- Опасность и её количественное выражение - риск
- Количественная оценка проявления стохастических эффектов за счет различных источников ионизирующего излучения
- Анализ канцерогенного риска химических загрязнений окружающей среды для некоторых районов Гомельской области
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Авария на ЧАЭС породила широкий спектр экологических, социальных, экономических, медицинских, а также политических проблем. В общественном сознании Республики Беларусь сформировалось устойчивое убеждение в том, что радиационное загрязнение является основным источником экологической опасности, «угрозой самому факту существования белорусского народа». Назрела острая необходимость в доказательном описании влияния природного и техногенного загрязнения окружающей среды на качество жизни людей. Необходима качественно новая методология анализа ассоциативной связи между состоянием среды обитания, влиянием на нее научно-технического прогресса и отрицательными последствиями такого влияния. Особую актуальность приобретают задачи оценки иных (не связанных с радиацией) составляющих экологического риска. Кроме того, при совместном действии комплекса факторов возникает опасность нелинейного усиления неблагоприятных эффектов.
В связи с этим представляется важным адаптировать идеологию и методологию анализа риска к простым количественным характеристикам, выражающим опасность проживания и осуществления производственной деятельности на территориях, подвергнувшихся радиационному воздействию. Для этого необходимо провести комплексный анализ риска радиационного и химического загрязнения наиболее пострадавших районов Беларуси и представить его в виде формализованного интегрального показателя экологического риска, что и определяет актуальность проводимых исследований. Решение данной задачи является первым этапом создания полной методологии оценки риска всех существующих факторов опасности для человека, среди которых факторы радиационного и химического загрязнения важны, но не единственны.
Цель исследования: Обоснование методологических принципов комплексной оценки экологического риска для планирования мероприятий по минимизации антропогенного воздействия на.^ население—,а._ условиях
многофакторного действия загрязнителей окружающей среды посредством анализа радиационно-химической обстановки с использованием методов оценки риска.
Задачи исследования: 1. Анализ радиационного риска в структуре экологического риска на территории Республики Беларусь после Чернобыльской аварии; 2. Изучение уровня химического риска, связанного с загрязнением атмосферного воздуха выбросами стационарных источников, для территорий, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС; 3. Математическое моделирование эффектов сочетанного действия ионизирующего излучения и химического канцерогена для возможной оценки экологического риска; 4. Применение современных геоинформационных систем в процессе оценки радиоэкологического риска; 5. Обоснование методологии оценки комплексного воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды на территориях, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС.
Объектом исследования явились модели оценки радиационного и химического риска, данные о радиационном загрязнении отдельных районов Гомельской и Могилевской областей после аварии на ЧАЭС и химическим загрязнением атмосферы выбросами промышленных производств.
Методологическая база исследования. Решение поставленных задач
выполнено путём проведения специально поставленных экспериментов,
математической обработки их результатов и привлечения собственных и
опубликованных в печати данных по радиационному и химическому
загрязнению шести районов Гомельской области и четырёх районов
Могилевской области РБ. В работе использованы эмпирические и
теоретические методы исследования. Исследование базировалось на принципах
системного подхода и проводилось с использованием методов моделирования,
оценки риска, объектно-ориентированного программирования,
геоинформационных технологий и баз данных.
Достоверность и обоснованность результатов, научных положений и выводов подтверждается использованием в работе современных теоретических
представлений о методах оценки риска, математических моделей, баз данных и программных средств, качественной согласованностью с результатами исследований других авторов. Адекватность разработанной математической модели подтверждена экспериментально. Результаты, выводы и рекомендации обоснованы. Они опираются на используемые различными международными организациями принципы и подходы к оценке радиационного риска и канцерогенного риска химического загрязнения, а также на утверждённые отечественные методики нормирования вредного действия факторов загрязнения окружающей среды.
Научная новизна и значимость результатов исследования
-
Впервые, в отличие от существующих методологий, основанных на монофакторной зависимости «доза-эффект», автором проведен комплексный анализ радиационно-химического состояния Ветковского, Брагинского, Чечерского, Хойникского, Наровлянского, Кормянского районов Гомельской области и Быховского, Краснопольского, Славгородского, Чаусского районов Могилевской области РБ и получены прогнозные значения величин радиационного и химического канцерогенного риска. Показано, что результаты оценки не укладываются в прогноз, основанный на консервативных представлениях линейной зависимости «доза-эффект».
-
К новым результатам относится сравнительный анализ территорий Гомельской области по уровню суммарного антропогенного риска.
-
Разработана методика оценки состояния радиационно-экологической безопасности объектов, расположенных на территориях, загрязненных радионуклидами после аварии на ЧАЭС.
4. Автором разработана компьютерная программа, определяющая
комплексный интегральный показатель загрязненности окружающей среды.
Предложена программа (алгоритм) оценки экологического риска в исследуемых
регионах.
5. Новым является использование полученных величин радиационного
риска для реализации прогнозного радиоэкологического картографирования
рассмотренных районов. При этом создан сегмент геоинформационной системы, отражающий существующий и прогнозный уровни радиационного риска при проживании на соответствующих территориях.
6. Разработана математическая модель биологических эффектов сочетанного действия ионизирующего излучения и химического канцерогена.
Научная значимость результатов состоит в теоретическом и экспериментальном обосновании необходимости интегральной оценки экологического риска с учетом всех природных и техногенных факторов загрязнения среды обитания человека с целью научного планирования защитных мер.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в разработке методики оценки состояния радиационно-экологической безопасности объектов, расположенных на территориях, загрязнённых радионуклидами после аварии на ЧАЭС.
Реализация и внедрение результатов работы. С использованием полученных значений риска создан сегмент геоинформационной системы, отражающий существующий и прогнозный уровни радиационного риска при проживании на загрязненных территориях. Часть полученных результатов (по радиационным рискам) рекомендована комиссией курсов МАГАТЭ (Course Code C7-RER9062-017 "Regional Post Graduate Training Course on Radiation Protection and Safety of Radiation Sources") к использованию в процессе ознакомления слушателей курсов МАГАТЭ перед прохождением ими полевой практикч в Гомельской области.
Материалы диссертации включены в рабочие программы по курсу «Основы экологии» Полоцкого Государственного Университета и используются при обучении студентов и магистрантов этого ВУЗа. Материалы диссертации включены в рабочие программы по курсу «Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность» Белорусского Национального Технического Университета и используются при обучении студентов и магистрантов кафедры «Экология» этого ВУЗа.
На защиту выносятся следующие положения: 1) результаты применения беспорогового подхода к оценке радиационного риска для населения, проживающего на территориях, пострадавших при аварии на ЧАЭС (на примере шести районов Гомельской области и четырех районов Могилевской области Беларуси); 2) обоснование необходимости комплексного анализа радиационного и нерадиационного (на примере химического канцерогенного) риска для достижения адекватной оценки экологического риска в исследуемом регионе; 3) результаты математического моделирования сочетанного действия ионизирующего излучения и химического канцерогена; 4) методология оценки экологического риска для техногенно загрязненных территорий.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований,
включенные в диссертацию, были опубликованы в материалах и доложены на 3-
м, 4-м съездах по радиационным исследованиям «Радиобиология,
радиоэкология, радиационная безопасность» (Москва, 1997, 2001); 2-й, 3-й
Международных конференциях «Отдаленные медицинские последствия
Чернобыльской катастрофы» (Киев, 1998, 2001); 7-й, 8-й Международных
научно-практических конференциях «Экология человека в постчернобыльский
период» (Минск, 1999, 2001); 8-м Европейском экологическом конгрессе «The
European Dimension in Ecology. Perspectives and Challenges for the 21st Century»
(Халкидики, 1999); Международной конференции «Радиоактивность при
ядерных взрывах и авариях» (Москва, 2000); 8-й, 9-й Международных
конференциях «Новые информационные технологии в медицине и экологии»
(Гурзуф, 2000, 2001); 5-м, 6-м Международных Симпозиумах по загрязнению
окружающей среды в Центральной и Восточной Европе (Прага, 2000, 2003);
Международной конференции «Биологические эффекты малых доз
ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды» (Сыктывкар,
2001); Международной конференции «Экологические и
гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2002); Первой Всероссийской научной конференции с
международным участием «Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека» (Новосибирск, 2002); Региональных последипломных образовательных курсах МАГАТЭ C7-RER9062-017 по радиационной защите и безопасному использованию источников излучений (Минск, 2002); Российской научной конференции «Медико-биологические проблемы противолучевой и противохимической защиты» (Санкт-Петербург, 2004); Заседании исследовательской группы НАТО «Impact of Radiation Risk Estimates in Normal and Emergency Situations» (Ереван, 2005).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 29-ти печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, 6 глав, заключения, списка используемых источников и приложений. Общий объем диссертации составляет 139 страниц. Список использованных источников включает 245 наименований, в том числе 74 на иностранных языках. Работа содержит 35 таблиц (20 страниц), иллюстрирована 13 рисунками (9 страниц).
Опасность и её количественное выражение - риск
Прогноз радиоэкологической обстановки является актуальной задачей современного этапа формирования общественного и государственного экологического мировоззрения. Общие оценки вида «ужасающих последствий Чернобыльской катастрофы», «угрозы самому факту существования белорусского народа» и им подобные отражают отсутствие соответствующих знаний основ ядерной физики как у населения, так и у лиц, сформировавших государственную политику ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы на начальном этапе. Назрела острая необходимость в доказательном описании влияния природного и техногенного загрязнения окружающей среды на качество жизни людей. Необходима качественно иная методология анализа ассоциативной связи между состоянием среды обитания, влиянием на нее научно-технического прогресса и отрицательными последствиями такого влияния.
Достижение научного анализа экологических проблем требует, в идеале, установления чётких причинно-следственных связей между факторами и параметрами загрязнения окружающей среды и показателями неблагоприятных последствий для населения. Однако поиск таких связей происходит скорее феноменологически, чем строго теоретически или строго экспериментально [1]. Редкие трагические события (такие как атомная бомбардировка японских городов) предоставляют учёным печальную возможность непосредственно изучать эффекты одного ярко выраженного события. В основном приходится аппроксимировать, оценивать, прогнозировать, моделировать, экстраполировать вредное влияние постоянно присутствующих и изменяющихся количественно факторов загрязнения.
Радиационное загрязнение территории Беларуси не является первым случаем такого изменения окружающей среды в результате техногенных процессов, как собственно и сама радиация в повышенных дозах не приблизилась к человеку только в эпоху технического прогресса. По порядку величины «Чернобыльская» радиационная добавка сравнима с уровнями дочернобыльского естественного и техногенного радиационного воздействия. В этих условиях очень сложно создавать корректные оценки изменившейся после аварии 1986 г. радиоэкологической обстановки.
Положительный ответ на этот и подобные вопросы дают методы оценки экологического риска, как риска последствий техногенного воздействия человека на окружающую среду. Согласно такой оценке, некоторое вредное воздействие порождает вероятность наступления неблагоприятного эффекта, надёжность регистрации которого увеличивается с увеличением времени наблюдения и (или) с ростом числа наблюдаемых индивидуумов. При достаточном времени и объёме наблюдения возникает возможность установления количественных зависимостей и аналитических закономерностей [5,25]. При этом особенно важно то, что методы оценки экологического риска позволяют прогнозировать вероятность определённых неблагоприятных последствий в случае изменения экологической (радиоэкологической) обстановки. И наоборот, выводы и прогнозы, получаемые с помощью методов риска, благодаря своей количественной определённости могут постоянно совершенствоваться и уточняться во взаимодействии с общей демографической статистикой.
Оценка риска действия определенных факторов окружающей среды на человека представляет несомненную актуальность для современного общества. Оценка риска - это использование доступной научной информации и научно обоснованных прогнозов для оценки опасности воздействия вредных факторов окружающей среды и условий на здоровье человека [66]. Решение подобных задач невозможно ни чисто теоретическим, ни опытно-лабораторным путем. Человек, как биологическое существо, включен в бесконечное число внешних связей с окружающим миром, являясь частью сообщества живых организмов, обитающих на Земле, включая растения, животных и микроорганизмы, образующих систему, в рамках которой осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества - экосистему [50].
При относительной стабильности внешней среды экосистема сохраняет устойчивость. При изменениях во внешней среде и в самой экосистеме происходят разнообразные изменения.
Любая экологическая система подвергается воздействию огромного числа факторов, как природных, так и факторов, обязанных своим возникновением хозяйственной деятельности человека - антропогенных.
Экосистемы до определенного предела нормально переносят антропогенные нагрузки. Однако, в силу того, что антропогенное воздействие на биосферу носит постоянный характер и часто превышает допустимые уровни, антропогенные факторы должны рассматриваться в качестве основной причины возникновения экологического риска [174].
Экологическая безопасность и минимизация риска - это совокупность определённых свойств окружающей среды и создаваемых целенаправленной деятельностью человека условий, при которых удерживаются на минимально-возможном уровне риска антропогенное воздействие на окружающую среду и происходящие в ней негативные изменения, обеспечивается сохранение здоровья, жизнедеятельности людей и исключаются отдаленные последствия этого воздействия для настоящего и последующего поколений [29, 117].
Чаще всего экологическая безопасность трансформируется в понятия химическая и радиационная безопасность [84].
Оценка риска. Исходным моментом обоснования масштабов и направленности действия по минимизации последствий воздействия отрицательных факторов на природу и человека является оценка риска. В настоящее время во многих странах оценка риска предстает в качестве главного механизма разработки и принятия управленческих решений как на государственном или региональном уровнях, так и на уровне отдельного производства или любого потенциального источника загрязнения окружающей среды [74].
В большинстве случаев оценка риска ограничивается техническими или биологическими вопросами, что выражается количеством случаев гибели, заболеваний, потерей человеко-дней. Между тем оценка риска может быть успешной лишь тогда, когда используются как объективные критерии, основанные на биологических, статистических и математических подходах, так и субъективные, в основе которых лежит интуитивное представление людей о риске [186].
Техническая оценка является более "объективной", так как она основывается на статистических методах анализа и решает задачи, касающиеся определения категории опасности, того, какие последствия предстоит измерить и в каких величинах представить полученные результаты.
Оценка экологического риска многопланова и неоднозначна. Её реализация включает процессы, характеризующиеся аддитивностью, антагонизмом и синергизмом в сложной временной и дозовой зависимости. Действие ионизирующего излучения всегда сочетается с действием других факторов окружающей среды: различными соединениями, находящимися в воздухе, пищевых продуктах, поступающими в организм в виде лекарственных препаратов и образующимися в самом организме [194]. Добавочное облучение действует на сложную биохимическую систему, находящуюся в динамическом равновесии, и сохранение этого равновесия сопряжено с возможностью нарушения процессов жизнедеятельности организма, проявлением которого может быть развитие различных заболеваний. Сужение оценки экологического риска, в котором радиация является одним из действующих начал, до элиминированной оценки радиационного риска, обусловлено, в первую очередь, технической выполнимостью такого анализа. Однако попытка экстраполировать полученные результаты на реальные экологические условия сопряжена со значительными сложностями, которые могут ввести в заблуждение. Поэтому трудности в оценке и прогнозировании риска в условиях многофакторного воздействия на организм будут, вероятно, существовать до тех пор, пока не будут изучены механизмы интегральной реакции организма на комплекс вредных факторов окружающей среды.
Количественная оценка проявления стохастических эффектов за счет различных источников ионизирующего излучения
Кумулятивные дозы внешнего и внутреннего облучения населения Беларуси, сформированные в течение послеаварийного периода, могут явиться причиной развития радиационно-индуцированных стохастических последствий, среди которых наибольшую опасность представляют злокачественные новообразования.
По данным Белорусского канцер-регистра в Республике Беларусь, как до 1986 года, так и позже, сохраняется тенденция к росту заболеваемости населения онкологическими заболеваниями [27, 82, 170].
При оценке развития стохастических онкологических эффектов облучения необходимо принимать во внимание наличие длительного латентного периода для большинства опухолей, число возникновения которых прогнозируется. В связи с этим в настоящее время корректным является прогноз общего количества возможных опухолевых заболеваний, индуцированных радиацией в течение жизни, без их временного распределения после окончания латентного периода (табл. 2.1).
Приведенные цифры свидетельствует о том, что в течение жизни облученного населения различных областей Беларуси возможно возникновение от 0,9 до 39,0 случаев радиационно-индуцированных опухолевых заболеваний на 10 населения [164, 223]. Радиационно-индуцированная "прибавка" является минимальной по сравнению со спонтанным уровнем, характеризующимся ежегодным ростом.
Онкологические заболевания как стохастические эффекты Чернобыльской аварии (смертельные и несмертельные) могут быть "распределены" по спонтанным случаям таким образом, что идентифицировать роль радиационного фактора в увеличении уровня заболеваемости злокачественными новообразованиями будет крайне сложно. Для решения данного вопроса необходимо провести оценку возможных онкологических стохастических последствий Чернобыльской аварии с учетом латентного периода и локализации опухоли.
Анализ данных по прогнозированию онкологической и неонкологической заболеваемости, а также связанной с ними смертности, обусловленной аварией на Чернобыльской АЭС, выявил противоречивые мнения по этому вопросу [103, 165].
Оценка дополнительных онкозаболеваний, порожденных техногенным фоном (в т.ч. Чернобылем), может быть сделана на основе усредненной индивидуальной годовой эффективной эквивалентной дозы 2,2 мЗв. В качестве верхней границы коэффициента канцерогенного риска примем величину 5 % на 1 зВ. Это означает появление дополнительных 11-12 случаев (5 х 10"2х 2,2 х 10"3 х 105) на 100 000 населения в год. Это примерно в 2 раза превышает оценки по данным [103] (3,6 - 6,7 случаев).
Сравнение позиций различных авторов в количественной оценке риска радиационного канцерогенеза выявило достаточно широкую неопределенность в вопросе конкретной величины коэффициента риска (% риска на единицу дозы). В таблице 3.2. приведены наиболее типичные величины риска, приведенные к 1 Зв облучения от различных источников.
Заметно, что количественные оценки отличаются у разных авторов и в разные годы. Приведенные данные о последствии Чернобыльской аварии для здоровья людей пострадавших районов противоречивы, и только время сможет рассудить исследователей в правильности их выводов и прогнозов.
Достаточно сложно осуществить надежный (достоверный) прогноз дополнительного канцерогенного риска, индуцированного медицинским облучением. Как указывалось в пункте 1.4 настоящей работы, величину годовой ЭЭД за счёт медицинского облучения можно оценить в 1 мЗв. Если оценивать предполагаемый риск из-за медицинского облучения по рекомендуемому МКРЗ коэффициенту риска 4 % на 1 Зв [156], то, соответственно, дополнительный риск составляет 4x10" в год.
На основе анализа динамики статистических показателей онкозаболеваемости с 1980 по 2000 гг. (см. табл. 3.3.) можно рассчитать абсолютный прирост числа заболеваний по сравнению с последним доаварийным годом (1985), так как данные приводятся на конец года.
Результаты расчетов приводят к следующим выводам. Наблюдается явный рост абсолютного числа регистрируемых онкозаболеваний. Прирост числа заболеваний за отдельный год является колеблющейся величиной, причём её среднее значение примерно постоянно (см. рис. 3.1).
Со всей очевидностью можно утверждать, что тенденции к увеличению скорости роста общего числа заболеваний за год в послечернобыльский период не наблюдается [121].
В мультипликативной (относительной) модели радиационного риска рост абсолютного уровня заболеваний предполагает (и объясняет) увеличение радиационной добавки к существующему уровню заболеваний даже при неизменной радиационной нагрузке [71].
Анализ канцерогенного риска химических загрязнений окружающей среды для некоторых районов Гомельской области
Проведена оценка химической опасности в некоторых населённых пунктах Гомельской области Беларуси, наиболее подвергшихся радиационному загрязнению. Это - Ветка, Брагин, Хойники, Наровля, Корма, Чечерск [123, 124]. Состояние воздуха в любом городе зависит прежде всего от состава и объема выбросов предприятиями промышленности и энергетики [4]. Анализ состояния воздушного бассейна этих мест указывает на определённую химическую нагрузку, связанную с широким спектром и заметными величинами концентраций вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду [167].
При наличии группы канцерогенов есть возможность сопоставить порождаемый ими риск для здоровья и количественно оценить их совокупное воздействие. Такая оценка может быть представлена в удобном для эпидемиологического анализа виде как ожидаемое число смертей в год на 105 человек.
Поскольку оценка потенциальной опасности и риска неблагоприятного воздействия химических веществ является сложной, многокритериальной задачей, то для проведения анализа понадобилась информация, содержащаяся в различных базах данных.
При оценке риска от канцерогенов устанавливается количественная связь между дозой или, в общем случае, экспозицией, которой подвергнут человек, и вероятностью заболеваний. При этом численная оценка риска может быть представлена одним из следующих способов: в виде нормированного на единичную дозу риска, в виде концентрации (дозы), соответствующей данному уровню риска, как индивидуальный риск и как риск для группы людей.
На первом этапе выделяем из всего списка химических загрязнителей установленные канцерогены, затем относим выявленное вещество к одной из групп классификации канцерогенов, основанной на весомости доказательств наличия канцерогенного действия, а затем рассчитываем фактор наклона зависимости доза (концентрация) - эффект.
При нормировании химических веществ в питьевой воде в ЕРА США и ВОЗ присутствие канцерогенов либо вообще не допускается, либо их концентрации устанавливаются на уровне канцерогенного риска 10"6 - 10"5 (один дополнительный случай рака в популяции с численностью соответственно 1 млн. или 100 тыс. человек) [212]. Для атмосферного воздуха ВОЗ не дает рекомендаций о безопасных уровнях воздействия канцерогенов и приводит только величины канцерогенных потенциалов, необходимые для расчета канцерогенного риска [144].
В качестве исходной информации были использованы концентрации вредных веществ, выраженные в долях ПДК [136]. Совокупный уровень загрязнения атмосферы группой веществ, можно рассчитать в условных единицах, используя методику [30].
Единственным загрязнителем с известным уровнем канцерогенного риска, который оказался характерным для всех исследуемых городов, оказался марганец и его соединения. По данным американской Национальной комиссии по радиационной защите и измерениям дополнительный пожизненный риск рака для человека массой 70 кг, обусловленный вдыханием 1 мкг/м3 марганца на протяжении 70 лет жизни составляет 4x10"4 [144].
Определяем вклад загрязнения марганцем и его соединениями в суммарный показатель загрязнения атмосферы:
Предположим сопоставимую степень достоверности в определении ПДК и классов опасности различных загрязнителей. Тогда отношение показателя суммарного загрязнения атмосферы к показателю загрязнения отдельным веществом совпадает с отношением суммарного канцерогенного риска к риску, вызванному отдельным веществом. Указанная связь является моделью, необходимой для перехода от традиционных отечественных характеристик химического загрязнения к используемым в практике международных организаций известным коэффициентам риска.
Фактически мы принимаем линейную беспороговую связь «доза-эффект» для оценки уровня химического риска, как это сделано ранее для риска радиационного. Кроме того, мы вынуждены допустить, что различные способы оценки вредности веществ (в коэффициентах уровня загрязненности К и в коэффициентах риска R) обладают равной степенью количественной определенности.
