Анализ оценки рисков

Для оценки негативных экологических воздействий разнообразных факторов антропогенной природы (аварийные ситуации, загрязнение токсико-химическими веществами или радионуклидами, нерациональная хозяйственная деятельность, природные катастрофы и т. д.) в последние годы стали активно применять подход, основанный на оценке риска неблагоприятных последствий. Спецификой экологического риска является, как правило, неравномерное его распределение по территории, подвергшейся воздействию вредного фактора. Распределение риска зависит от распределения неблагоприятного фактора (концентрации токсиканта, интенсивности радиоактивного излучения, шума и т. д.), которое может быть статичным или переменным. Так, загрязнение окружающей среды вредными веществами может быть стабильным во времени и не зависеть от ежедневно меняющихся погодных условий. Например, загрязнение радионуклидами Чернобыльской АЭС (цезий-137 и стронций-90), период полураспада которых составляет 30 и 29 лет соответственно.

Вместе с тем загрязнение приземного слоя атмосферы промышленными токсико-химическими выбросами может сильно меняться во времени в зависимости от направления и силы ветра, а также других метеорологических параметров. В этом случае следует принять во внимание две крайние ситуации: кратковременное воздействие сильнодействующего фактора и длительное многолетнее воздействие сравнительно малоинтенсивного фактора.

При кратковременном, залповом воздействии (авария с выбросом в окружающую среду опасных химических веществ) само распределение вредного фактора по территории может носить ярко выраженный случайный характер, зависящий от состояния атмосферы на момент выброса. Риск поражения населения в этом случае будет зависеть не только от вероятности аварии, но и от повторяемости различных направлений ветра, его скорости и некоторых других метеопараметров.

В случае сравнительно малоинтенсивного фактора, действующего в течение продолжительного срока (например, промышленное или транспортное загрязнение атмосферы промышленных городов осуществляется непрерывно на протяжении десятилетий), погодное состояние в рассматриваемой точке меняется многократно. В этом случае действующим неблагоприятным фактором является усредненная за определенный период времени концентрация вредного вещества в атмосфере. Усреднение осуществляется путем расчета распределения концентрации токсиканта в атмосфере для каждого возможного погодного состояния и последующего суммирования всех полей распределения концентрации с учетом повторяемости погодных состояний.

Еще одно обстоятельство, которое следует принимать во внимание, это специфика объекта, подвергшегося негативному воздействию. Объект может быть локализован на определенной территории (зеленые насаждения в городе) или менять свое местоположение (популяции, склонные к миграции; население, плотность которого на различных участках местности зависит от профессиональной деятельности, сезона или времени суток).

Если речь идет о населении, то на оценку риска могут оказывать влияние такие факторы, как местные или национальные традиции. Так, употребление или неупотребление в пищу тех или иных продуктов питания, обусловленное традицией, уровнем жизни и т. п., может приводить к более или менее высокому риску заболевания: известно, что некоторые токсиканты в силу своей природы склонны к накоплению в определенных продуктах.

При проведении оценок риска для здоровья и жизни людей все население делят на группы, но половозрастному, профессиональному, социальному или иным признакам и осуществляют оценку риска для каждой группы, полагая, что воздействия фактора риска на всех членов группы одинаково. Учет указанных обстоятельств делает процесс оценки риска крайне трудоемким, требующим обработки большого объема статистического материала.

Оценка экологического риска — это направление эколого-гигиенических исследований, основанное на выявлении и прогнозировании вероятности неблагоприятного воздействия на население различных ксенобиотиков, в том числе с учетом их комбинированного влияния.

Используемая в России система гигиенической регламентации содержания вредных веществ в окружающей среде (концепция порогового действия) не противопоставляется методологии оценки риска, а соотносится с ней. На самом деле как одна (пороговая концепция), так и другая (беспороговая концепция) процедура оценки безопасности (или, наоборот, опасности) химических веществ состоит из семи этапов:

• 1) идентификация опасности;
• 2) оценка экспозиции;
• 3) установление зависимости «доза — ответ»;
• 4) анализ факторов, влияющих на точность и достоверность оценки риска; характеристика неопределенностей;
• 5) характеристика и оценка риска;
• 6) управление риском; использование данных по оценке риска при принятии управленческих решений;
• 7) взаимодействие с общественностью.

Численная оценка риска, выраженная в виде безопасной концентрации химического вещества в объектах окружающей среды (в воздухе, воде или нище) в единицу времени (ПДК) в системе оценки риска, эквивалентна референтной дозе, действие которой на человеческую популяцию, включая ее чувствительные подгруппы, не создает риск развития каких-либо уловимых вредных эффектов в течение всего периода жизни.

Референтную дозу следует принимать во внимание и правильно трактовать при использовании в сфере предупредительного санитарного надзора, например при проектировании совместных (с европейцами или американцами) предприятий или применении новых технологий.

Принципиальное отличие системы ПДК от системы рисков состоит в том, что при оценке риска используют концепцию беспорогового действия канцерогенов. По данным специалистов клеточной онкологии, даже небольшие количества ряда химических веществ вызывают мутации на клеточном уровне, что может привести к злокачественной трансформации клеток.

Беспороговая концепция больше относится к веществам с канцерогенной активностью (бензапирен, тяжелые металлы, радионуклиды). При оценке токсичности принимают, что незначительные экспозиционные дозы (концентрации) химического вещества вреда здоровью человека не наносят. Организм, как известно, сопротивляется им с помощью адаптивных, компенсационных и гомеостатических механизмов. В этом случае для оценки риска вводится ряд параметров — своеобразных маркеров риска, позволяющих оценивать опасность появления симптомов токсичности при кратковременной, продолжительной либо хронической экспозиции для разных групп населения, например для взрослых и детей.

Оценка риска проводится с обязательным указанием экспозиционного маршрута химического вещества: перорального, ингаляционного или аппликационного. Разработаны экспозиционные уравнения для следующих моделей: ингаляционной, пероральной (для поступления вредного вещества с продуктами питания) — для питьевой воды.

Количественные данные по оценке риска основаны на как можно большей совокупности медико-биологических данных по воздействию химических веществ на человека и животных с учетом эпидемиологических исследований и медицинской статистики. К настоящему времени имеются сведения о воздействии на здоровье людей более 3000 химических веществ, представляющих собой как просто токсины, так и канцерогены антропогенного происхождения.

Для этих веществ существует компьютерная информационно-вычислительная система, состоящая из двух частей.

Первая — позволяет пользователю в удобном для него виде ознакомиться со всеми методическими документами по оценке риска, получить доступ к информации о воздействии на здоровье людей разных химических веществ.

Вторая — позволяет оценивать экспозиционные дозы для различных экспозиционных маршрутов, если известны время воздействия и концентрация действующего вредного вещества, и вычислять реакцию (отклик) на дозу, используя имеющиеся данные.

В результате можно оценить риск дополнительной смертности для канцерогенного вещества или определить опасность возникновения симптомов токсического действия для разных групп населения.

Для получения подобной информации решают основное экспозиционное уравнение. Экспозиция — это воздействие вредного для здоровья загрязняющего вещества. Величина воздействия определяется концентрацией, поступающей в организм человека через кожу, легкие или с пищей в течение определенного промежутка времени:

где Е — величина экспозиции; СС — концентрация вредного вещества; CR — скорость поступления вредного вещества; ED — продолжительность воздействия.

Для оценки степени риска для здоровья при хроническом воздействии канцерогенов или просто химических токсикантов на человека применяют основное экспозиционное уравнение-.

где LADE — ежедневная экспозиция, усредненная по весу тела и продолжительности жизни; BW — вес тела; LT — средняя продолжительность жизни.

В некоторых литературных источниках синоним экспозиции — контролируемая доза.

Экспозиция — это количество вещества в единицах массы (например, мг) или скорость изменения количества вещества в единицах «масса/время» (например, мг/день), или скорость, нормированная на массу тела (масса вещества на кг массы тела в день, например мг/кг? день).

Ежедневная экспозиция — скорость изменения количества вещества, нормированная на массу тела, выражается в мг/кг? день.

Концентрация вредных веществ — концентрация вещества, содержащегося в окружающей среде (воздух, вода, почва), взаимодействующей с организмом человека, обусловленная типом экспозиционного маршрута {ингаляционный, пероральный, кожный). Единицы измерения: масса/объем или масса/масса.

Скорость поступления вредного вещества — количество вредного вещества, поступившего в организм человека в единицу времени. Это количество зависит от маршрута экспозиции и определяется факторами антропогенной и неантропогенной природы: возрастом, полом, профессиональной активностью, рационом и режимом питания. Единицы измерения: масса/ время, объем/время.

Продолжительность воздействия — время, в течение которого вредное вещество поступает в организм и воздействует на орган-мишень с учетом его адаптивных свойств.

Экологический риск выступает мерой экологической опасности, вероятностью негативного изменения окружающей среды и связанных с этим потерь. Оценить степень угрозы, сравнить, вычленить конкретные причины и следствия — задача крайне важная. Оценка риска — основа принятия решений по профилактике неблагоприятного воздействия экологических факторов на здоровье населения.

Эпидемиологи, экологи, токсикологи, эксперты в разных странах мира используют различные терминологию и стандартные определения, концепции учета вредного воздействия природных и техногенных факторов, что создает методологические трудности в установлении стандартов качества окружающей среды. Возникает проблема адекватного использования результатов токсикологических экспериментов, проведенных разными авторами. Стремление России интегрироваться в мировое сообщество, в том числе и по таким направлениям, как гигиена, экология и токсикология, побуждает нас изучать, адаптировать и использовать концепции оценки рисков, активно разрабатываемые Европейским сообществом (программы CLARINET и CABERNET), Агентством по охране окружающей среды США.