Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка и управление риском для здоровья населения загрязнения атмосферного воздуха от промышленных предприятий

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка и управление риском для здоровья населения загрязнения атмосферного воздуха от промышленных предприятий"

6

од

На правах рукописи

ВИШПЕВЕЦКАЯ ЛАРИСА ПЕТРОВНА

ОЦЕНКА И УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

;шсссрт:ш1ш на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Волгоград - 1998

Работа выполнена в Волгоградском отделении Российской Экологической Академии и Научно-нсследоиакчи.ском имсииую гигиены, токсикологии и профпатолопш Минздрава России.

Научные руководители - доктор технических наук, академик РЭЛ, профессор Желтобрюхов В.Ф., доктор медицинских наук Филатов Б.Н.

Ведущая организация: Ростовский государственный медицинский университет.

Защита состоится 1998г. на заседании диссертационного

совета К 084.54.03 при Волгоградской медицинской академии по адресу: 400066, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1. /2 ^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской медицинской академии.

Автореферат разослан £>S■ ]998г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук, доцент

Сливина Л.П.

ВВЕДЕНИЕ '

Охрана окружающей среды в интересах зашиты здоровья населения, в частности уменьшение риска неблагоприятных последствий воздействия на человека загрязнения различных природных объектов в будущем, является фундаментальной задачей государственной природоохранной политики. Проведение природоохранных мероприятий требует значительных ма1српалм1ых затрат. Поэтому- перспективным является регулирование многочисленных типов риска неблагоприятных последствий загрязнения в рамках тех затрат, которые приемлемы для общества.

Промышленность является причиной двух видов риска для здоровья всею населения (п данном случае не рассматриваются профессиональные вредности для работающих в промышленности): от обычных (повседневно вс1 ручающихся и ожидаемых) уровней выбросов и от неожиданных выбросов, которые могут наблюдаться при крупных авариях или техногенных катастрофах. Значительная часть выбросов является достаточно стандартной для данного вида производства и состав их зависит от применяемой технологии, объемов производства, а также оборудования, используемого для очистки с целью уменьшения эмиссий. Эти «обычные» выбросы, которые в той или иной степени прогнозируемы, распространяются через различные объекты окружающей среды (воздух, воду, почву) и поступают в организм человека, обеспечивая эффект негативного воздействия на его здоровье. В такой ситуации основной риск для здоровья определяется в зависимости от уровней (интенсивности) воздействия и их опасности.

Начиная с 80-х годов, в нашей стране мероприятия по санитарной охране атмосферного воздуха от выбросов промышленных предприятий базируются на нормах предельно допустимых выбросов (ПДВ), которые используются в совокупности с системой оплаты за загрязнение. Нормы ПДВ устпам.тнилются на основе значений гигиенических нормативов атмосферных загрязнителей, максимальных разовых ПДК. Предприятия представляют местным органам, осуществляющим природоохранную политику, данные о допустимых уровнях выбросов (как уровни максимальных кратковременных выбросов, так и эмиссии в тоннах/год). Для обоснования норм ПДВ и прогноза уровней возможного загрязнения атмосферы используется методика, базирующаяся на теоретических обобщениях основных закономерностей распространения промышленных выбросов в атмосферном воздухе и поведения загрязнителей в приземном слое. Со1ласно этой методике, ПДВ должны устанавливаться на таком уровне, чтобы максимальная разовая ПДК атмосферного загрязнителя не превышалась в любом месте за пределами санитарно-защитной зоны с учетом самого наихудшего сценария.

К сожалению, существующий метод расчета Г1ДВ базируется только па предупреждении превышения максимальных разовых ПДК и не позволяет прогнозировать фактические уровни загрязнения длительных периодов осреднения, в частности среднегодовые, которые имеют первостепенное значение для оценки риска развития хронических эффектов. Наряду с этим, в России отсутствуют среднегодовые гигиенические нормативы, необходимые для контроля отдаленных последствий для здоровья, в первую очередь, возможности развития онкологических заболеваний. Существующие в качестве нормативов длительного периода осреднения по времени среднесуточные ПДК направлены на предупреждение хронического действия. Однако, для большинства химических веществ в атмосферном воздухе эти ПДК разработаны без учета потенциального канцерогенного эффекта. Тем не менее, даже при наличии среднесуточных ПДК, нормы ПДВ устанавливаются на основе максимальных разовых гигиенических нормативов, что является недостатком главенствующей в стране концепции управления качеством воздуха, в основе которой находится ПДВ.

Действующий в России Закон об охране атмосферного воздуха предусматривает при определении норм предельно допустимых выбросов учитывать, в первую очередь, необходимость обеспечения безопасности для здоровья населения. Вместе с тем, на практике не существует надежной методики, которая позволяла бы местным контролирующим органам и лицам определять потенциальный или реальный риск воздействия этих выбросов.

Методология риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье человека является новым, интенсивно развивающимся междисциплинарным научным направлением, интегрирующим как отечественные фундаментальные исследования в области экологии человека и гигиены окружающей среды, так и мировой опыт.

Концепция риска, являясь системным подходом, позволяет получить количественную оценку потенциальной и реальной опасности для здоровья населения от уровней воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды в реальных условиях населенных мест, что позволяет рассматривать оценку риска как надежный инструмент, способный определить целесообразность, приоритетность и эффективность оздоровительных и природоохранных мероприятий. Весьма перспективно применение оценки риска для оперативной медико-экологической оценки качества окружающей среды.

Согласно международно-признанной методологии, экономически обоснованное управление качеством атмосферного воздуха базируется, б частности, на определении дополнительных случаев онкологических заболеваний при воздействии канцерогенов. В расчетах используются линейные зависимости. Исходными данными служат среднесуточная ПДК

вещества и его фактор потенциала, характеризующий скорость нарастания эффекта с изменением суточной дозы.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования являлось установление возможности использования современных методов количественной оценки риска для здоровья, рекомендуемых Агентством по охране окружающей среды США (ЦБ ЕРА), в условиях существующей в России системы мониторинга загрязнения атмосферного воздуха; в том числе при применении методики расчета рассеивания атмосферных загрязнителей для прогноза фактических концентраций и оценки их влияния на здоровье населения. В России существует широкое понимание основных теоретических положений и методологии оценки риска для здоровья, но в том виде, как она используется в США и других странах, для ее практического применения необходимо восполнение пробелов, заключающееся:

1) в разработке методических подходов оценки риска;

2) в адаптации методологии оценки риска к Российским условиям. Реализация цели осуществлялась выполнением конкретной работы

количественной оценки риска от реальных стационарных промышленных источников выбросов атмосферных загрязнителей в г. Волгограде. Поскольку промышленные предприятия в Волгограде, индустриальном городе с миллионным населением, выбрасывают в атмосферу значительное количество разнообразных веществ, способных вызывать многочисленные и часто несопоставимые неблагоприятные эффекты, исследование было сфокусировано на оценке риска дополнительных случаев рака от воздействия канцерогенов.

Реализация цели осуществлялась решением след\тощих задач:

1. Анализ информации об источниках промышленного загрязнения атмосферного воздуха г. Волгограда.

2. Разработка методических подходов моделирования загрязнения атмосферного воздуха.

3. Математическое моделирование эмиссии химических веществ в атмосферном воздухе для реальных условий жилой застройки г. Волгограда. Ранжирование территории по уровню опасности: выявление промышленных источников, имеющих наибольший риск для здоровья.

4. Оценка дополнительного канцерогенного риска, связанного с промышленным загрязнением атмосферного воздуха.

5. Разработка рекомендации по управлению риском.

Научная новизна.

Впервые на примере миллионного промышленного города разработаны

методические подходы к оценке дополнительного канцерогенного риска, связанного с промышленным загрязнением атмосферного воздуха химическими веществами.

Разработан методический подход применения математической модели эмиссии химических веществ в атмосферном воздухе.

Концепция риска использована для оценки санитарно-технических и экологических аспектов реконструкции и модернизации промышленного предприятия (Волгоградский нефтеперерабатывающий завод).

Практическая значимость.

1. Количественная оценка дополнительного канцерогенного риска, выполненная в рамках американской методологии для г. Волгограда, позволяет сделать вывод о возможности практического внедрения этой методологии в России.

2. На основании результатов работы выявлены промышленные источники дополнительного канцерогенного риска для здоровья загрязнения атмосферного воздуха от промышленных предприятий.

3. Использование концепции риска для оценки санитарно-технических и экологических аспектов реконструкции и модернизации Волгоградского нефтеперерабатывающего завода позволяет сделать вывод о том, что реализация проекта приводит к снижению канцерогенного риска.

4. Составлено информационное письмо территориальным органам с обоснованием целесообразности учета полученных результатов оценки дополнительного канцерогенного риска.

5. На основании результатов работы сделан вывод о необходимости разработки математических моделей эмиссии атмосферных загрязнений с целью определения средневременных концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы.

Апробация работы.

Результаты настоящего исследования использованы в работе конференции "Совершенствование управление качеством окружающей Среды и здоровьем населения России с использованием оценки риска", Госкомэкология РФ, Агентство международного развития США, сентябрь 1997 г. Москва и включены в итоговый документ конференции под названием "Основные рекомендации по дальнейшему совершенствованию качеством атмосферного воздуха в России".

Результаты настоящего исследования использованы в документации "Оценки воздействия на окружающую среду" утверждаемой части рабочего

роекта реконструкции и модернизации ООО "Лукойл-Волгоград-[ефтепереработка", что подтверждено актом внедрения научной разработки. 1о теме диссертации опубликовано 9 работ в сборниках научных трудов, !атериалах научных конференций.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 170 страницах, иллюстрирована 5 рисунками, [меет 11 таблиц, состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы 89 [аименований.

ОРГАНИЗАЦИЯ, ОБЪЕМ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Настоящее исследование базируется на широкодоступной в России [сходной информации о промышленных загрязнителях атмосферы, »держащейся в следующей документации:

- инвентаризация выбросов в атмосферу и проекты предельно допустимых выбросов промышленных предприятий;

- статистическая государственная отчетность предприятий.

Гбор вышеназванной информации является одним из определяющих этапов ^следования.

Исследование проведено на примере г. Волгограда, который, являясь срупным промышленным центром, характеризуется наличием экологических I медицинских проблем. В городе на момент исследования зарегистрировано 191 промышленное предприятие, 9572 источника выбросов в атмосферу, 252 «именования вредных соединений, содержащихся в выбросах.

Теоретический анализ.

Исходная информация, характеризующая промышленные загрязнители гсмосферы, подлежит теоретическому анализу на предмет соответствия цели 1Сследования.

В процессе анализа выявляются критерии, которым должны отвечать 7ромышленные предприятия г. Волгограда, включаемые в исследования, а также вырабатываются методические подходы приведения информационной 5азы в формат, отвечающий требованиям работы.

Метод математического моделирования.

Загрязнение приземного слоя атмосферы определяется методом вариантного математического моделирования с применением нирокодоступной и повсеместно используемой на практике в России модели Эколог.

Эколог реализует положения ОНД-86 "Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий", Госкомгидромет, Госстрой, Минздрав СССР.

ОПИСАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ РИСКА

Оценка риска для здоровья от загрязнения воздуха в Волгограде базировалась на использовании методологии, рекомендованной Агентством по охране окружающей среды США. Эта методология представлена в ряде документов, включая: Risk Assessment Guidance for Superfund, Volume 1: Human Health Assessment Manual, the Superfund Exposure Assessment Manual and the Exposure Factors Handbook; (US EPA 1996; 19S9; 1988).

Согласно методологии, процедура оценки риска подразделяется на 4 основных последовательных этапа (фазы): идентификацию риска; оценку воздействия; оценку доза - ответ; характеристику риска. Краткое описание каждого этапа, с особым выделением методов, направленных на оценку ингаляционного риска для здоровья от воздействия канцерогенов, приводится ниже.

Идентификация опасности и оценка воздействия.

Целью первого этапа оценки риска является идентификация опасности, то есть выявление специфических химических веществ, которые должны быть включены в оценку риска, вследствие их потенциальной способности вызывать неблагоприятные эффекты. При идентификации опасности, в первую очередь, отбираются наиболее токсичные соединения, представляющие наибольшую угрозу для здоровья человека. При широком анализе, таком; как оценка риска для здоровья от стационарных источников выбросов атмосферных загрязнителей в крупном городе, который был проведен в Волгограде, этот ?гап также включает выбор тех предприятий, которые должны учитываться при оценке риска, вследствие большого объема их выбросов.

Следующим этапом является оценка воздействия, на стадии которой определяется уровень воздействия на человека, определяющий угрозу, и типы воздействия, которые должны быть учтены при оценке риска. Несколько вопросов необходимо решить на этом этапе, включая: установление ведущего пути поступления в организм (воздух, вода, почва, пища, кожа, легкие); выявление той части популяции, которая подвержена воздействию, и определение уровней воздействующих концентраций.

Базируясь на данных фактических (измеренных) или прогнозируемых с помощью моделей концентраций в определенном месте или рецепторной

точке района исследования (иногда их называют концентрациями в точке воздействия /КТВ/), можно рассчитать уровень химической нагрузки в популяции, потенциально подвергающейся воздействию. Для хронического воздействия, которое изучалось в Волгограде, он выражался в виде среднесуточной дозы поступления.

Оценка зависимости доза - ответ.

Третьим этапом является оценка зависимости доза - ответ, отражающая количественную связь между уровнем воздействия и возникающими в результате этого вредными эффектами в состоянии здоровья (собственно ответ или реакция). Исследуемым вредным эффектом при оценке риска принят канцерогенный эффект. Канцерогены - это такие соединения, которые индуцируют опухоли после длительного времени хронического воздействия, в целом в течение всей жизни. Канцерогены не имеют уровня, ниже которого они были бы безопасны для здоровья, т.е. не обладают порогом действия (беспороговые эффекты).

Для канцерогенов оценка зависимости доза - ответ осуществляется с учетом «фактора наклона» (или «фактора канцерогенного потенциала»), с помощью которого устанавливается связь между дозой химического вещества и увеличением индивидуальной вероятности заболеть раком в течение всей жизни. Факторы наклона, выражаемые в единицах (мг/кг-день) (то есть в обратных единицах воздействия), получены в экспериментальных исследованиях на животных при изучении сравнительно высоких уровней, а затем они экстраполируются в область малых доз, реально встречающихся в условиях населенных мест.

Характеристика риска.

Характеристика риска - последний этап (фаза) процесса оценки риска, объединяющий определение реального уровня воздействия (2 фаза оценки риска) с количественными оценками, полученными при использовании зависимости доза - ответ (3 этап процесса оценки риска). Для канцерогенов процесс характеристики риска заключается в определении числа ожидаемых дополнительных случаев рака, используя концентрации, полученные в точках - рецепторах, и факторы потенциала. Два основных вида риска принимаются во внимание. Индивидуальный пожизненный канцерогенный риск, который определяется как дополнительный (над фоновым) риск для индивидуума заболеть раком в течение жизни при воздействии конкретного вещества в определенной концентрации или дозе. Годовой популяционный онкологический риск определяется в виде числа дополнительных случаев рака, ожидаемых в течение каждого года, на определенное количество населения в изучаемом регионе в результате воздействия конкретной дозы

/

канцерогена.

Индивидуальный канцерогенный риск в течение жизни =

= СБ1 х БР х а (1)

где СБ1 - хроническое суточное воздействие определенного химического соединения в моделируемой точке - рецепторе (мг/кг-день);

БР - фактор потенциала при ингаляционном воздействии химического вещества (мг/кг-день)"1; а = 1 = 70/70 - величина, отражающая количество лет, в течение которых индивидуум подвергается воздействию, при допущении, что он постоянно живет в изучаемом месте (70 лет), деленных на общее количество лет ожидаемой средней продолжительности жизни (70 лет) (Ш ЕРА, 1989).

Расчет годового популяционного канцерогенного риска производится путем умножения полученного индивидуального риска на количество людей, подвергающихся воздействию в данной точке, и деления этого числа на время воздействия, используемого при оценке индивидуального риска (из примера, приведенного выше - 70 лет).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ

Волгоград - крупный областной центр. Город был основан в 1589 г., причем первоначальным местом его расположения являлся остров против реки Царицы, который в настоящее время не существует; позже город был перенесен на правый берег. Причиной становления города была историческая необходимость укрепится на берегах Нижней Волги, чтобы обеспечить безопасность южных границ России, а также потребность в создании так называемой "переволоки" с Волги на Дон.

Более четырех столетий стоит на Волге город Царицын-Сталинград-Волгоград. Судьба города с самого начала была сложной, так как он находился на древних путях перемещения кочевых племен из Азии в Европу. Пожары и войны, эпидемии чумы неоднократно опустошали город, а в первой половине нашего века, город стал ареной двух решающих судьбу нашей страны сражений: в 1919 и 1943 годах. В Великую Отечественную войну город полностью сожжен и разрушен.

Восстановление города после войны проводилось в соответствии с градостроительными концепциями того периода, где главным градообразующим фактором было развитие промышленности. Министерства и ведомства, в том числе и оборонные, способствовали интенсивному

развитию отраслей промышленности, связанных с огромной материалоемкостью, энерго- и водопотреблением, тяжелым физическим трудом; особо высокими темпами развивалась химическая промышленность. В результате реализации планов развития город Волгоград превратился в один из крупнейших промышленных центров. В настоящее время длина городского полукольца достигает примерно 80 км при ширине от 3 до 10 км. Общая площадь, очерченная границами города, составляет около 400 кв. км; территория, занятая городскими кварталами почти в 3 раза меньше. Промышленность Волгограда характеризуется: преобладанием предприятий средств производства; высоким износом основных фондов; территориальной концентрацией большинства предприятий в кр>пных промышленных узлах и промышленных районов города; многоотраслевым характером: в городе имеются предприятия практически всех отраслей промышленности. Перечень отраслей: электроэнергетика, топливная промышленность, черная металлургия, цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение и металлообработка,

деревообрабатывающая промышленность, промышленность строительных материалов, легкая и пищевая промышленность, полиграфическая промышленность и др.

Производственно-хозяйственная деятельность промышленных предприятий характеризуется валовым выбросом в атмосферу города около 280 тыс. тонн/год веществ 252 наименований, количество источников выбросов около 10000 штук.

Методический подход к использованию в исследованиях информационной базы данных о промышленных загрязнениях атмосферы.

Характеристики выбросов промышленных предприятий свидетельствуют о том, что информационная база стационарных источников выбросов имеет значительные размеры. Это обстоятельство предопределяет нереально большие затраты времени на обработку и использование информационной базы для последующих этапов исследования, что является серьезным препятствием дтя внедрения методологии оценки риска в практику. В связи с этим необходимо разработать методический подход модификации информационной базы с целью приведения в формат, соответствующий цели исследования, а именно сокращение базы при условии сохранения достаточности параметров

Методический подход заключается в выполнении теоретического анализа информации, содержащейся в следующей документации:

1. Электронная база стационарных источников выбросов в атмосферу промышленных предприятий г. Волгограда, которая выполнена под руководством автора настоящих исследований .

База содержит следующие сведения: наименование предприятия, сведения об источнике выделения вредных соединений в атмосферу, сведения об источнике выброса вредных веществ в атмосферу (физические, геометрические параметры, количественные и качественные показатели выбрасываемых соединений), сведения об оснащенности источника выброса техническими средствами по улавливанию (очистке) выбрасываемых вредных веществ.

2. Проекты норм предельно-допустимых выбросов в атмосферу промышленных предприятий г. Волгограда в количестве 252 штук, в той части документации, которая содержит сведения об ареалах влияния выбросов каждого предприятия на формирование загрязнения приземного слоя атмосферы жилой застройки города.

Цель анализа вышеперечисленной информации заключается в выборе предприятий и содержащихся в выбросах химических соединений, которые являются наиболее опасными с точки зрения дополнительного канцерогенного риска. При этом принята следующие критерии отбора:

- суммарный выброс предприятия, которое предполагается включить в исследование, должен составлять не менее 1% суммарного валового выброса по городу;

- ареал влияния выбросов предприятия должен распространяться на атмосферный воздух селитебной территории.

Промышленные предприятия и специфические химические

вещества, включенные в оценку риска.

Теоретический анализ информации о промышленных загрязнениях атмосферы, выполненный в соответствии с вышеизложенным методическим подходом свидетельствует о следующем:

- 22 наиболее крупных предприятия города осуществляют более 90% от общего объема всех выбросов; ареал влияния этих предприятий распространяется на селитебную территорию.

- остальные промышленные предприятия города выбрасывают в атмосферу менее 10% валового выброса; влияние выбросов этих предприятий, как правило, ограничивается собственной территорией.

Перечень предприятий, включенных в исследование, и суммарные выбросы канцерогенных соединений:

Код Сумма

пред- Название предприятия канцерогенов,

приятия т/год

Центральная зона

122 Завод буровой техники 0.060

136 Комбинат силикатно- строительных материалов 0.028

137 Завод силикатно-изоляционных материалов 0.004

144 Завод тракторных деталей и нормалей 0.009

168 АП Экспериментальный комбинат автофургонов 0.004

169 АО Волгограднефтемаш 0.000

180 АООТ Биоден 0.055

Южная зона

213 ВПМДО им. Ермана, головное предприятие 10.662

214 ВПО Химпром им. Кирова 552.714

218 Локомотивное депо ст. Сарепта 9.233

220 Завод техуглерода 25.693

239 ТЭЦ-3 31.255

249 Судостроительный завод 0.050

250 ПО Вторчермет 4.850

252 ООО Лукойл-ВНП 197.018

253 ПО Каустик, АО Пласткард 626.106

254 Керамический завод 0.000

Северная зона

303 Инструментальный завод ПО ВГТЗ 0.000

310 ПО Волгоградский тракторный завод 5.102

314 АООТ Волгоградский алюминий 916.947

315 Завод Красный Октябрь 0.007

341 ПО Баррикады 9.907

Все канцерогены, обнаруженные при анализе характеристик выбросов на каждом из 22 предприятий, включены в оценку риска. Список канцерогенов, включенных в исследование: бензол; бенз(а)пирен; хлорбензол; кадмий; углерод четыреххлористый; хлороформ; хром

шестивалентный; формзльдегид; никель; пыль поливинилхлорида; сажа (по содержанию 0.5% бенз( а)пирена); винила хлорид.

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ

Методический подход выбора оптимального варианта моделирования максимально-разовых концентраций канцерогенных соединений в приземном слое атмосферы.

На первом этапе оценки воздействия в Волгограде определялась численность населения, подвергающегося воздействию. Для данного исследования численность населения, проживающего в границах города, была принята равной приблизительно 1 миллиону человек и при оценке потенциального риска от промышленных выбросов в атмосферу учитывалось, что все это население подвергается данному воздействию. Плотность населения варьирует на территории Волгограда, а жилые и промышленные зоны располагаются в непосредственной близости в ряде районов города.

Основываясь на данных карты плотности населения, на территории города было выбрано 20 рецепторных точек. На карте показаны все 20 рецепторных точек относительно расположения промышленных предприятий. Каждая рецепторная точка являлась представительной для 5% населения города, что составляет 50 ООО человек. С учетом различной плотности населения, площадь, соответствующая каждой из рецепторных точек, была также различной на территории города. Каждая из 20 рецепторных точек расположена в ближайшем узле пересечения линий координатной сетки дисперсионной модели и представляет собой -центр специфической площади, на которой проживает 5% населения.

После выбора 20 рецепторных точек на следующем этапе на основе данных моделирования рассеивания выбросов химических веществ-загрязнителей определены концентрации в воздухе в выбранных точках воздействия. Для хронических эффектов, таких как канцерогенный риск, необходимо иметь среднегодовые значения концентраций канцерогенных веществ. Поскольку целью настоящих исследований является использование только имеющихся российских данных и наиболее распространенных и применяемых методов моделирования, при которых устанавливаются разовые, а не среднегодовые фактические уровни, то этот этап работы потребовал разработки методического подхода. Описание методического подхода процесса моделирования приведено ниже.

Концентрации в рецепторных точках были рассчитаны с помощью модели расчета рассеивания - Эколог. Программа осуществляет прогнозирование 20-минутных максимально-разовых концентраций загрязнителей атмосферного воздуха, которые затем сопоставляются с максимальными разовыми ПДК с учетом сценария "наихудших условий" (максимальная величина выбросов и наихудшие погодные условия.

приводящие к максимальным концентрациям). Данная модель не предназначается для расчетов концентраций веществ в атмосферном воздухе длительного периода осреднения по времени с учетом меняющихся погодных условий в течение года. Эколог представляет собой весьма гибкую модель, которая может быть использована для различных типов источников, включая точечные, линейные и площадные. Было установлено, что 22 промышленных предприятия, включенных в исследования, содержат несколько тысяч отдельных труб и неорганизованных источников выбросов. Однако, при моделировании выбросов каждое предприятие рассматривалось как один источник загрязнения. Характеристики такого источника (высоту и координаты "агрегированной" трубы на территории предприятия) определялись как приближенное среднее значение среди всех источников загрязнения предприятия. Принимая во внимание данное допущение об одном источнике загрязнения, было проведено базовое моделирование для определения концентрации в 20 рецепторных точках, предполагая, что удельный выброс был приведен к 1 г/сек. Важно отметить, что при использовании данного подхода требуется с помощью модели Эколог промоделировать каждое предприятие только один раз .

Данный подход к моделированию имеет важное значение для анализа управления риском, так как выбор решения, приводящего к уменьшению величины выбросов, может быть оценен с позиций установления риска непосредственно без проведения повторного моделирования рассеивания в атмосфере. Это значительным образом упрощает процесс выбора решений, особенно, если лица, принимающие решения, не всегда имеют прямой, недорогой и быстрый выход на данные моделирования рассеивания загрязнителей в атмосфере.

Расчеты рассеивания по модели "агрегированная труба" были проведены на основании следующих соображений. Предварительно было проведено пробное моделирование для определения наилучшего варианта агрегирования различных источников с целью минимизировать ошибки при моделировании, по сравнению с вариантом, когда моделируется каждый отдельный источник одного предприятия. Для проверки модели путем случайного подбора предприятия и пяти рецепторных точек на территории Волгограда осуществлено моделирование четырьмя различными способами: (1) как от индивидуальных источников, используя характеристики индивидуальных источников для каждой трубы, просуммировав затем воздействие для каждой рецепторной точки от всех труб; (2) как от одного площадного источника; (3) как от одной трубы, на основе расчета средневзвешенной высоты с учетом значений высоты отдельных труб; (4) как от одной трубы, приняв высоту самой высокой трубы в качестве высоты всего источника. Моделирование по рецехггорным точкам было проведено с

использованием всех четырех моделей на основе расчета выбросов в 1 г/сек. Сравнение результатов моделирования, полученных при использовании моделей (2), (3) и (4), с результатами полномасштабного анализа по модели (1). позволило установить, что средневзвешенная модель (3) в наибольшей степени согласуется с моделью (1). Поэтому эта средневзвешенная модель была использована для расчетов на всех 22 предприятиях.

Для каждого предприятия концентрации моделировались только в тех рецепторных точках, которые расположены вблизи предприятия, а не во всех 20-ти точках. Поскольку Волгоград является большим городом, а точнее, вытянутым в дайну, это позволило сократить расчеты для пренебрежительно малых концентраций загрязнителей в приземном слое рецепторных точек, расположенных на значительном удалении от специфических источников выбросов. Таким образом, моделирование было проведено только для тех рецепторных точек, которые оказались расположенными в тех же зонах Волгограда (северной, центральной и южной), что и источники загрязнения.

Методический подход перехода от максимально-разовых

концентраций к средневременным концентрациям канцерогенных

соединений в приземном слое атмосферы.

Основная трудность использования модели Эколог для проведения оценки риска заключается в том, что с помощью модели рассчитываются 20-минутные концентрации загрязнителей при максимальных условиях выброса, которые не подходят для оценки канцерогенного риска, поскольку канцерогенный эффект возникает в результате длительного химического воздействия. Оценки выбросов в виде среднегодовых концентраций являются более подходящими для целей расчетов риска, основанных на методологии Американского Агентства по охране окружающей среды. Данные по выбросам для каждого из моделируемых предприятий были получены, в основном, с использованием расчетно-балансовых методик, а также инструментальными замерами, и представляют собой максимальные краткосрочные оценки выбросов химических веществ, ожидаемых в течение календарного года. Длительность этих выбросов оценивается приблизительно в 20-30 минут. Тем не менее, данные могут быть интерпретированы как максимальные расчетные выбросы, имеющие место, иногда в течение года, при нормальной работе предприятия на полную мощность или при неблагоприятных условиях, когда в течение короткого времени выбросы могут превысить нормальный уровень. Эти оценки максимальных краткосрочных выбросов являются необходимыми в дальнейшем для сравнения полученных по результатам моделирования концентраций атмосферного воздуха с гигиеническими нормативами короткого периода осреднения (такими как максимальные разовые ПДК).

Таким образом, в исследованиях необходимо было разработать методический подход перехода от 20-ти минутных максимальных концентраций, полученных с помощью модели Эколог, к среднегодовым концентрациям. В конечном итоге этот методический подход был разработан с учетом использования двух основных факторов. Первый фактор,—, отражающий время работы предприятия в процентном выражении, определялся в долях единицы в зависимости от времени работы предприятия в течение года. Эта величина складывалась из числа рабочих смен в день (1, 2, или 3), с учетом 8-часового графика и количества недель в году, в течение которых работало предприятие (52 недели максимум). Второй фактор, отражающий постоянство (устойчивость, равномерность) выбросов в течение года, определялся как отношение среднегодовых выбросов предприятия (на основе суммарной величины т/год для всех загрязнителей, переведенных в средние г/сек) к максимальным 20- минутным удельным выбросам.

Например, представим, что предприятие X работало 2 смены в день в течение 8 месяцев за год и имело суммарный выброс, равный 500 т/год, а максимальный 20-минутный удельный выброс для всех загрязнителей, равный 150 г/сек.

В этом случае первый весовой фактор определяется как (2/3)х(8/12) из расчета: две смены из трех и 8 месяцев из 12. Для расчета второго весового фактора отметим, что 500 т/год соответствует 14,4 г/сек при предположении, что предприятие работает в течение всего года. Таким образом, второй весовой фактор составляет 14,4/150. Перемножая эти два весовых фактора, получим число 0,04, которое необходимо в дальнейшем умножить на максимальную концентрацию, установленную с помощью модели Эколог, и тем самым определяем необходимую среднегодовую концентрацию.

Определенные в исследованиях фактор, отражающий постоянство выбросов, изменялся от 0,09 до 1, тогда как фактор, отражающий время работы, изменялся от 0,14 до 1. Расчет среднегодовых концентраций каждого загрязнителя от каждого прелтриятия осуществлялся по формуле:

ААС =а х WFI х WF2 х d (2)

где ААС - среднегодовая концентрация для каждого загрязнителя в мкг/м3;

а - нормализованная 20-минутная концентрация в точке воздействия по данным модели Эколог в мкг/м3; WF I - весовой фактор 1. отражающий время работы предприятия; WF2 - весовой фактор 2. отражающий постоянство (равномерность, устойчивость) выбросов; d - максимальный выброс загрязнителя в г/с. Таким образом, принятый в настоящем исследовании методический подход позволяет определить среднегодовые концентрации канцерогенных

соединений в приземном слое атмосферы. Однако, следует отметить, что для дальнейшего внедрения методологии оценки риска в практику, необходимо осуществить автоматизацию этого этапа исследования, так как обработка значительного количества числового материала без средств автоматизации является весьма трудоемким процессом. Очевидна целесообразность разработки эффективных методов математического моделирования среднегодовых концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы, обусловленных выбросами промышленных предприятий.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО КАНЦЕРОГЕННОГО

РИСКА

Дополнительный канцерогенный риск, обусловленный выбросами в атмосферу каждым промышленным предприятием, включенным в исследование.

Для оценки ингаляционного воздействия атмосферных канцерогенов необходимо рассчитать хроническое суточное воздействие (мг/кг-день) по следующей формуле:

CD1= AACxCFxIRxEFxED (3)

BWxAT

где CDI - хроническая суточная доза в мг/кг-день;

ААС - среднегодовая концентрация в рецепторной точке, определяемая по формуле 2;

CF - фактор перехода от мг к мкг (0,001 мг);

IR - суточный объем вдыхания, принимаемый для взрослого человека за 20 м3/сутки;

EF - частота воздействия, при допущении ежедневно 365 дней в году;

ED - продолжительность воздействия, принимая в течение всей жизни (70 лет для взрослого человека);

BW - вес тела, средний вес взрослого человека - 70 кг;

AT - среднее время, время осреднения в сутках -25550 дней (365*70.).

Хроническая суточная доза, согласно формуле 3, устанавливается при допущении, что население Волгограда проживает в течение всей жизни в одном месте. Хроническая суточная доза рассчитывается также для среднего человека. Этот человек представляется как индивидуум, имеющий суточный объем вдыхания 20 м3 и шанс дожить до 70 лет. С учетом всех этих допущений маловероятно, что кто-либо, проживающий в изучаемом регионе, получит более высокую дозу, чем рассчитываемую по формуле 3. При желании можно внести изменения в формулу 3. Например, учесть происходящее сейчас в России сокращение средней продолжительности жизни.

Оценка канцерогенного риска в каждой рецепторной точке зависит от двух величин: хронической суточной дозы, измеряемой в мг/кг-день, каждого потенциального канцерогена и угла наклона вещества - фактора потенциала, являющегося основой экстраполяции на человека данных о канцерогенной активности.

В данном исследовании применены факторы канцерогенного потенциала индивидуальных веществ, разработанные Американским Агентством по охране окружающей среды и опубликованные в Информационной системе по риску (IRIS) (US ЕРА, 1997).

Факторы канцерогенного потенциала для ингатяционного пути воздействия, используемые Американским Агентством по охране окружающей среды, кг-день/мг: бензол - 0.029, бенз(а)пирен - 7.3, хлорбензол - 0.17, кадмий - 6.1, углерод четыреххлористый - 0.053, хлороформ - 0.081, хром шестивалентный - 41.0, формальдегид - 0.045, никель - 1.19, пыль поливинилхлорида - 0.095, втпша хлорид - 0.095.

Среднегодовой индивидуальный канцерогенный риск (К) рассчитывается относительно каждой рецепторной точки (РТ), принимая сумму среднесуточных концентраций всех зарегистрированных потенциальных канцерогенов в качестве постоянной в течение всей жизни.

K¡ = £ CDI х SF, где CDI - хроническая суточная доза, мг/кг-день;

SF - фактор потенциала, кг-день/мг.

Результаты расчетов среднегодового дополнительного канцерогенного риска для каждого предприятия и каждой рецепторной точки сведены в таблицы . Например, для предприятия 315 см. таблицу 1.

Годовой популяционный дополнительный риск в целом по

г.Волгограду, обусловленный промышленным загрязнением

атмосферы.

Результаты вышеприведенных расчетов среднегодового индивидуального риска соответствуют одному условному жителю г. Волгограда на каждой из 20 рецепторных точек. Умножив полученную величину на 50 000 (число жителей, проживающих на территории, соответствующей одной рецепторной точке), мы вправе считать ее среднегодовым популяционным канцерогенным риском для всех жителей, проживающих в данной рецепторной точке. Суммировав риск проживания во всех рецепторных точках, получается среднегодовой популяционный канцерогенный риск (Кр) для жителей города в целом, см. таблицу 2.

Анализ результатов исследования.

Как видно из результатов расчета общее число ожидаемых случаев рака

Таблица 1.

Предприятие 315 - завод "Красный Октябрь"

Рецеп-1 ирные точки 203 - Хром шестивалентный 703 - Бенз(а)пирен

Среднегодовая кипцишрицин ир/тЗ Ингаляционная СПОСООНОС! Ь кд-с!ау/тр Индивидуальный кипцериюппый риск Популяционный канцороюнный риск Среднегодовая концом рицин ид/т3 Ингаляционная способность кд-йау/тч Индивидуальный кпнцирогонный риск Популяционный канцороюмныЛ риск

1 0 41 О.ООЕ+ОО 0.00Е+00 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

2 0 41 0.00Е+00 О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

3 0 41 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

4 0 41 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

5 0 41 0.00Е+00 О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

6 0 41 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

7 0 41 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

8 0.0001 41 4.02Е-07 2.01 Е-02 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

в 0.0001 41 4.02Е-07 2.01 £-02 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

10 0.0001 41 4.02Е-07 2.01Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

11 0.0002 41 8.03Е-07 4.02Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

12 0.0004 41 1.61Е-06 8.03Е-02 0.0002 6.11 1.20Е-07 5.99Е-03

13 0.0014 41 5.62Е-06 2.81 Е-01 0.0006 6.11 3.50Е-О7 1.80Е-02

14 0.0002 41 8.03Е-07 4.02Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

15 0.0003 41 1.20Е-06 6.02Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

16 0.0004 41 1.61Е-06 8.03 Е-02 0.0002 6.11 1.20Е-07 5.99Е-03

17 0.0003 41 1.20Е-06 6.02Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

18 0.0001 41 4.02Е-07 2.01Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

19 0.0002 41 8.03Е-07 4.02Е-02 0.0001 6.11 5.99Е-08 2.99Е-03

20 0 41 0.00Е+00 О.ООЕ+ОО 0 6.11 О.ООЕ+ОО О.ООЕ+ОО

Бл. т. 0.001 41 4.02Е-06 0.0004 6.11 2.39Е-07

Таблица 2.

Годовой популяционный дополнительный риск в целом по г. Волгограду, обусловленный промышленным загрязнением атмосферы.

Номер предприятия Рецепторные точки

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

122 0.1090 0.1920 0.1510 0.1090 0.4520 0.1920 0.0920

136 0.0000 0.0001 0.0001 0.0001 0.0004 0.0003 0.0001

137 0.0005 0.0009 0.0012 0.0012 0.0010 0.0048 0.0023 0.0013

144 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

168 0.0008 0.0009 0.0000 0.0000

169 0.0000 0.0009 0.0027 0.0018 0.0009 0.0009 0.0000

180 0.0002 0.0005 0.0013 0.0027 0.0061 0.0022 0.0022 0.0016 0.0006 0.0006 0.0005

213 0.0006 0 0008 0 0013 0.0059 0.0253 0.0070 0.0016

214 0.2580 0.4300 0.9460 1.4700 0.6020 0.3440 0.1720 0.1720 0.1720 0.1720

218 0.0063 0.0106 0.0658 0.0058 0.0030 0.0023 0.0015

220 0.0338 0.0169 0.0085 0.0085 0.0085

239 0.0013 0.0013

249 0.0284 0.1100 0.0502 0.0084 0.0050 0.0034

250 о.оьао u.oaü/ O.iüiO O.I52U u.ubao 0.0420

252 0.3960 0.1350 0.0730 0.0313 0.0261 0.0209

253 0.6120 0.3770 0.1880 0.0942 0.0471 0.0471

254 0.0019 0.0004 0.0001 0.0001 0.0001

303 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

310 0.0004 0.0006 o.oooa 0.0008 0.0010 0.0012 0.0015 0.0014

314 0.0391 0.0391 0.0391 0.0391 0.0781 0.0781 0.0781

315 0.0008 0.0008 0.0010 0.0018 0.0037 0.0126

341 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0004 0.0004

Сумма в рецепторной точка 1.3973 1.1747 1.6960 1.7766 0.7782 0.4746 0.3337 0.4091 0.3683 0.3250 0.5391 0.2788 0.1873

Продолжение таблицы 2.

Номер предприятия Рецепторные точки Сумма

14 15 16 17 18 19 20

122 0.4160 0.1760 0.0837 0.0669 0.0084 0.0084 2.0583

136 0.0013 0.0008 0.0004 0.0002 0.0002 0.0002 0.0000 0.0041

137 0.0160 0.0034 0.0014 0.0010 0.0009 0.0012 0.0369

144 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0001

168 0.0017

169 0.0071

180 0.0003 0.0194

213 0.0434

214 4.7380

218 0.0953

220 0.0761

239 U.0U2Ü

249 0.2053

250 0.7677

252 0.6823

253 1.3654

254 0.0026

303 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

310 0.0014 0.0021 0.0043 0.0355 0.0232 0.0091 0.0027 0.0865

314 0.0976 0.1170 0.2730 0.2530 0.6050 0.6830 0.3900 2.8093

315 0.0018 0.0027 0.0037 0.0027 0.0010 0.0018 0.0343

341 0.0002 0.0004 0.0005 0.0014 0.0014 0.0004 0.0005 0.0067

0.5368 0.3026 0.3668 0.3606 0.6400 0.7041 0.3932 13.0430

среди населения Волгограда от уровней выбросов стационарных источников в 1995 г., составляет 13 дополнительных случаев в год. Выбросы лишь семи из 22 предприятий обусловливают 97% от общего канцерогенного риска, причем четыре предприятия (214, 314, 122 и 253) дают 84%-ный вклад. Основной риск от этих предприятий создается за счет выбросов всего нескольких химических веществ Такими соединениями являются: хром шестивалентный от предприятия 122, винилхлорид и четыреххлористый углерод от предприятия 214, сажа от предприятия 314 и винилхлорид от предприятия 253.

Уровень канцерогенного риска значительно отличается в различных районах города. Наибольшему риску подвергаются люди, проживающие в районах, соответствующих рецепторным точкам 1 - 5 в южной части города. На них приходится 53% дополнительных случаев рака от всех ожидаемых случаев в целом по городу.

Проведенные исследования позволили установить, что среднегодовой популяционный риск новообразований от стационарных источников химических загрязнений атмосферного воздуха в г. Волгограде составляет примерно НхЮ"6. То есть, если принять постоянным в течение 70 лет жизни уровень загрязнения атмосферного воздуха канцерогенами от стационарных источников Волгограда, ориентируясь на данные 1995 года, то каждый год следует ожидать 13 дополнительных случаев злокачественных новообразований.

По данным медицинской статистики за 1993 - 1995 годы в Волгограде в год регистрировалось более 6 тысяч случаев злокачественных новообразований. Выявленные расчетным способом 13 дополнительных случаев, вызванных стационарными источниками, характеризуют, как и ожидалось, сравнительно низкий уровень риска. Однако необходимо учесть, что зарегистрированный уровень заболеваемости сложился от полученных жителями суммарных доз в течение всех предшествующих лет жизни, включающих прежде всего прием пшци и воды, загрязненных канцерогенами, и поступление этих ксенобиотиков через органы дыхания в предыдущие голы, менее благополучные относительно загрязнений атмосферного воздуха. В 1995 году, как и на всей территории России, на большинстве крупных предприятиях Волгограда наблюдался спад производства и. соответственно, снижение объема загрязнителей, выбрасываемых в атмосферный воздух. Поэтом}' прогнозируемый канцерогенный риск, рассчитанный по выбросам 1995 года, бесспорно занижен.

При всех указанных допущениях следует отметить, что впервые примененная в России методология позволила и в этих условиях указать район максимального канцерогенного риска, определить источники

максимального риска и установить, что опасность от стационарных загрязнителей воздуха в г. Волгограде исходит вовсе не от признанных канцерогенов, таких как бенз(а)пирен, никель и хром, а от винилхлорида и четыреххлористого углерода, выбрасываемых в атмосферу в основном двумя местными крупными химическими предприятиями. То есть, выявлены приоритетные промышленные производства и вещества, на которые следует обратить наибольшее внимание. Именно на эти данные и следует опираться при разработке решений для управления канцерогенным риском.

УПРАВЛЕНИЕ РИСКОМ

Конечной целью оценки риска являются мероприятия по регулированию риска, включающие управленческие, инвестиционные и политические решения.

В настоящих исследованиях оценка дополнительного канцерогенного риска использована для инвестиционных решений реконструкции и модернизации Волгоградского нефтеперерабатывающего завода - ООО "Лукойл-Волгограднефтепереработка" в составе документации "Оценка воздействия на окружающую среду", что отражено актом о внедрении научной разработки.

Волгоградский нефтеперерабатывающий завод является крупнейшим загрязнителем атмосферы южной части г. Волгограда. Валовый выброс в атмосферу составляет 30 843 т/год вредных веществ 38 наименований.

В настоящий период предприятие находится в стадии реконструкции и модернизации, цели которых следующие:

- увеличение производства моторных топлив за счет снижения потерь нефтепродуктов и углубления переработки нефтяных остатков;

- повышение качества продукции до мировых стандартов;

- повышение уровня безопасности новых и действующих производств;

- оздоровление атмосферы на предприятии, в районе, городе.

Экологическое обоснование реконструкции и модернизации,

выполненное в соответствии с действующими нормативными требованиями, а именно, с использованием в качестве критерия максимально-разовых ПДК, показывает, что в результате реализации проектных решений характеристики атмосферного воздуха будут соответствовать, в основном, требованиям природоохранных законодательств.

Таким образом, традиционный подход при экологическом обосновании реконструкции и модернизации В НПЗ позволяет сделать вывод о приемлемости проектных решений.

Однако, учитывая значительные проблемы управления качеством воздуха в южной части г. Волгограда, наличие в этом районе ряда

химических производств, авторы пришли к выводу о целесообразности проведения более тщательной оценки проектных решений реконструкции и модернизации ВНПЗ, а именно, оценки риска здоровью населения, проживающего в зоне влияния промышленных выбросов.

Целью первого этапа оценки риска является идентификация опасности, то есть, выявление специфических химических веществ, которые должны быть включены в оценку риска, вследствие их потенциальной способности вызывать неблагоприятные эффекты. При идентификации опасности в первую очередь отбираются наиболее токсичные соединения, представляющие наибольшую угрозу для здоровья человека.

Согласно техническому регламенту предприятия ООО "Волгограднефтепереработка" в производственных выбросах в атмосферу присутствуют 37 химических вещества суммарной массой 1113 г/с или 30843 т/г. Рассматривая планируемые изменения технологии, в перспективе в выбросах появляются еще 3 химических вещества.

Сажа, содержащаяся в выбросах предприятия, является причиной развития злокачественных новообразований, абсорбируя бенз(а)пирен, вызывающий развитие опухоли легких. В среднем на поверхности сажи абсорбируемый бенз(а)пирен составляет примерно 0.5 % относительно массы сажи.

Доказательств канцерогенности бензола для человека достаточно. Это вещество вызывает развитие острых миелоидных лейкозов.

Канцерогенность газовой фазы формальдегида доказана в экспериментах на лабораторных животных (крысы). Однако эпидемиологические исследования не дали достоверного ответа о канцерогенности этого вещества для человека, хотя и были получены данные об увеличении частоты рака кожи у контактирующих с этим веществом.

Ы-метиланилин не исследован на канцерогенную активность, тогда как известно, что анилин и некоторые его производные обладают этим свойством, в частности, вызывают рак мочевого пузыря. Поэтому, учитывая появление Ы-метиланилина в производственном процессе и, соответственно, в выбросах в атмосферу, следует оценить его риск на уровне анилина.

В результате выполненного анализа оценке канцерогенного риска подлежат выбросы 4 химических веществ: бенз(а)пирен, бензол, формальдегид, И-метиланилин.

Относительно нарушений репродуктивных функций расчет рисков не обязателен, так как среди химических веществ, представленных в атмосферных выбросах предприятия ООО "ЛУКойл-Волгограднефтепереработка", отсутствуют вещества, для которых характерны гонадотропные, эмбриотоксические и тератогенные эффекты в концентрациях (дозах) на уровне или ниже общетоксических.

Определение воздействующих концентраций канцерогенных веществ.

Для оценки риска загрязнения атмосферного воздуха моделировали рассеивание химических веществ, прогнозируя наибольшие уровни загрязнения территории жилой зоны вблизи предприятия.

Базируясь на концентрациях, прогнозируемых с помощью математических моделей, рассчитан среднегодовой уровень химической нагрузки канцерогенов на популяцию:_

Загрязняющие вещества Среднегодовые концентрации в жилой зоне мг/м3

Существующее положение Перспектива

1 2 3

Сажа 0.00020 0.00020

Бензол 0.00130 0.00000

Формальдегид 0.00046 0.00046

М-метал анилин - 0.00010

Оценка канцерогенного риска.

Результаты исследований канцерогенного риска выбрасываемых в атмосферу химических загрязнителей подтвердили эффективность планируемых изменений в результате реконструкции производства. Риск возникновения новообразований для населения, проживающего вблизи предприятия ООО "Волгограднефтепереработка", при воздействии химических веществ, выбрасываемых им в атмосферу на существующее

Существующее положение Перспектива

Вещество фактор потенциа ла концентрация, мг/м3 индивидуальный риск концентрация, мг/м"' индивидуальный риск

1 2 3 4 6 7

Сажа 7.3 е+00 1.00е-06 8.13е-07 1.00е-06 8.13е-07

Бензол 2.9е-02 1.30е-03 1.00е-05 0.00е+00 0.00е-00

Формальдегид 1.5е-0.2 1.60е-01 1.83е-06 1.60е-01 1.83е-06

Ы-метиланилин 5.7е-03 0.00е+00 0.00е+00 1.00е-01 5.05е-08

Суммарный риск 1.27е-05 2.70е-06

В настоящий период суммарный риск развития злокачественных вообразований среди населения, проживающего непосредственно вблизи едприятия, почти на полтора порядка превышает уровень приемлемого яцерогенного риска, принятый Всемирной организацией здравоохранения Международным агентством по изучению рака (1.0е-06). Этот риск условлен, прежде всего, выбросами бензола в атмосферу. Планируемое (сращение бензола из технологии снижает канцерогенный риск почти на рядок.

Таким образом, проведенные исследования по оценке и управлению ицерогенным риском от загрязнения атмосферного воздуха предприятием зволяют сделать следующие выводы:

1. Существующая технология производства предприятия ООО «Волгограднефтепереработка» создает загрязнение атмосферного воздуха канцерогенными веществами, обуславливая повышенный риск развития злокачественных новообразований среди населения, проживающего вблизи предприятия.

2. Планируемое сокращение выбросов бензола в атмосферу позволит на порядок снизить канцерогенный риск, доведя его до приемлемого уровня.

3. Выполненная оценка риска подтверждает экологическую эффективность инвестиций, направленных на реконструкцию и модернизацию Волгоградского нефтеперерабатывающего завода.

Следовательно, оценка риска для здоровья промышленного загрязнения лосферы является одним из инструментов управления качеством лосферного воздуха в районе расположения Волгоградского фтеперерабатывающего завода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Основной целью данного исследования являлось установление зможности адаптации международно-признанной американской тодологии количественной оценки риска для здоровья в условиях [еющихся в России исходных данных и возможностей моделирования мосферных загрязнителей.

Исследования выполнялись на примере г. Волгограда, который является рактерным для России с присущими ему экологическими и медицинскими облемами промышленных городов.

Исследования канцерогенного риска, обусловленного загрязнением мосферного воздуха промышленными предприятиями г. Волгограда [полнены с использованием разработанных в ходе исследования :тодических подход™'

- методический подход модификации информационной базы выбросов в формат, соответствующий цели исследования;

- методический подход к применению математической модели эмиссии, позволяющий в режиме экономии трудозатрат и машинного времени провести - оптимальное количество расчетов рассеивания промышленных выбросов в атмосферу;

- методический подход перехода от расчетных максимально-разовых концентраций канцерогенных соединений, содержащихся в приземном слое атмосферы к средневременным концентрациям.

Выводы, сделанные по результатам исследования:

1. Методические подходы, использованные при выполнении оценки канцерогенного риска, обусловленного промышленным загрязнением атмосферного воздуха г. Волгограда позволили успешно завершить исследование и продемонстрировать возможность применения американской методологии оценки риска в Российских условиях.

2. Проведенные исследования позволили установить, что среднегодовой популяционный канцерогенный риск от промышленного загрязнения атмосферного воздуха составляет примерно 13 дополнительных случаев злокачественных новообразований.

3. В результате выполненных исследований установлена прямая связь между риском для здоровья и основными источниками риска.

4. Выявлены приоритетные предприятия и выбрасываемые в атмосферу приоритетные химические соединения: Волгоградский завод буровой техники (хром шестивалентный), ВПО Химпром (винилхлорид и четыреххлористый углерод), ПО Каустик и АО Пласткард (винилхлорид).

5. Установлено, что жители Красноармейского и Кировского районов г. Волгограда в наибольшей степени подвержены дополнительному канцерогенному риску, который связан с промышленным загрязнением атмосферного воздуха.

6. Оценка риска, выполненная в составе документации, обосновывающей реконструкцию Волгоградского нефтеперерабатывающего завода подтверждает экологическую эффективность инвестиций, и, соответственно, управление риском заключается в управлении инвестиционным процессом реконструкции и модернизации этого предприятия.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сводный том "Охрана атмосферы и предельно допустимые выбросы по г. Волгограду, (соавтор Тращилова A.B.). Материалы Международного

2t)

научного симпозиума в рамках Международного конгресса "Экология, жизнь, здоровье". Волгоград. 1996г.

2. A Comparison of Russian and US EPA Emission Estimates. Materials of conferens. North Carolina. USA. July 26.1996. (together Richard Billings, Lucy Adams, Garry Brook, Tom Pace).

3. The atmosphere contamination dispersion model ( "Northern Triangle" of Volgograd). Materials of conferens. Volgograd. 3-10 November 1996.

4. Assessing Health Risk from stationary source polluters, (together B.Filatov, S.Wolff, B.Larson), Materials of conferense.. Volgograd. November 1997.

5. Assessing Health Risk from stationary source polluters, (together B.Filatov, S.Wolf, B.Larson, S.Avaliani). Materials of International Corference. Ecological Problems of Industrial Zones in Urals. Magnitogorsk, Russia. 1997.

6. Оценка риска для здоровья промышленного загрязнения как один из инструментов управления качеством атмосферного воздуха.(соавтор Желтобрюхов В.Ф.) Материалы международной научно-практической конференции "Проблемы экополиса". Волгоград. 13-25 марта 1998г.

7. Оценка дополнительных случаев смерти от взвешенных частиц (РМю), содержащихся в атмосферном воздухе г. Волгограда, (соавторы Желтобрюхов В.Ф., Филатов Б.Н.). Сборник докладов 4-ой научно-практической конференции стран СНГ "Процессы и оборудование экологических производств". Волгоград, Технический университет -1998г.

8. ПДК или оценка риска? (соавтор Филатов Б.Н.). Сборник докладов 4-ой научно-практической конференции стран СНГ "Процессы и оборудование экологических производств". Волгоград, Технический университет -1998г.

9. Assessing Cronic Health Risk from stationary Source Air Emission in Volgograd, Russia. Enviromental Health and Policy Aspect. Nato. ASI Series, p.231 (together B.Filatov). 1998.