Scientific journal

Modern high technologies

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

Введение

В условиях интенсивной антропогенной деятельности, базирующейся, к сожалению, на недостаточно высоком уровне научной и технической оснащенности народного хозяйства и связанной с серьезными ошибками в технической и экологической политике, проблема экологической безопасности окружающей природной среды представляется одной из наиболее актуальных. Следует подчеркнуть, что реализация крупных проектов, помимо достижения планируемых положительных моментов, сопровождается возникновением негативных природно-антропогенных процессов, приводящих, к снижению экологической устойчивости природной среды, ухудшению состояния здоровья населения, ухудшению качества всех видов ресурсов.

Оценка экологических рисков является одним из способов комплексной оценки экологической, санитарно-гигиенической ситуации и санитарно-эпидемиологического благополучия населения как в целом по субъектам Российской Федерации, так и по отдельным населенным пунктам.

Процесс проведения работы состоял из следующих этапов:

1. Выбор веществ для расчета экологических рисков, наиболее приоритетных для территории города Дубна по различным компонентам среды.

2. Применение подходов к оценкам различных рисков для населения территории города Дубна с расчетами канцерогенных и неканцерогенных экологических рисков для здоровья населения от загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод, питьевых вод, почвенного покрова.

3. Применение изученных подходов для населения территории города Дубна с расчетами экологических рисков радиационного воздействия с определением: числа возникновения летальных и излечимых случаев рака, числа возникновения всех злокачественных опухолей, числа наследуемых эффектов, риска фатальных раков для различных органов и тканей - желудка, толстой кишки, легких, красного костного мозга, мочевого пузыря, пищевода, молочных желез, печени, яичников, щитовидной железы, поверхности костей и кожи.

Фактический материал для расчетов был получен из многих источников:

а) база данных Регионального экологического центра «Дубна» «Предприятия города Дубны и их воздействие на окружающую среду», б) данные Университета «Дубна» за 2005 год по количеству и составу выбросов автотранспорта в окружающую среду города Дубна, в) база данных Университета «Дубна» за 2005 год по радиоактивности атмосферного воздуха города Дубна, г) результаты комплексного экологического мониторинга, проводимого различными организациями города по исследованию поверхностных, питьевых вод, д) результаты исследования почвенного покрова Университета «Дубна» за 2005 год, е) результаты исследования питьевых вод Университета «Дубна» за 2007 год.

3. Подсчеты различных рисков и шкалирование полученных результатов в Microsoft Excel;

4. Построение картосхем экологических рисков по выделенным участкам города в ГИС MapInfo Professional.

5. Анализ результатов исследования, выявление возможных причин распространенности рисков.

6. Сопоставление расчетных данных по рискам и фактических данных о заболеваемости в городе основными патологиями.

Понятие риска

Под риском понимают вероятность наступления неблагоприятных событий в сфере жизнедеятельности человека или при выполнении технологического процесса. Целесообразно различать абсолютный риск и относительный. Также существуют понятия абсолютного, относительного, приемлемого и добровольного и неотвратимого риска рисков.

Характеристика экологического риска для здоровья населения - составление заключения о социальной значимости воздействия экологических факторов на здоровье населения, экологических факторах, вызывающих наибольшее число дополнительных случаев нарушения здоровья среди населения.

Экологический риск для здоровья населения - вероятность наступления случая нарушения здоровья или смерти человека, обусловленных действием экологического фактора в течении определенного периода времени.

Индивидуальный экологический риск для здоровья - вероятность экологически обусловленного случая заболевания или смерти человека при действии фактора на протяжении всей жизни (за 70 лет). [12]

Территория г. Дубна, как объект исследования. Описание общего хода работы

Город Дубна находится на самом севере Московской области, является наукоградом с численностью населения немногим более 60 тыс. человек. В целом оценочная площадь территории города составляет 71,66 кв. км.

На первоначальном этапе работы территория города была разбита на 8 репрезентативных участков, представляющих собой селитебные территории с достаточно однородной застройкой и промышленной нагрузкой (рис. 1).

Первый микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой основной жилой массив Левобережной части города. С севера он ограничен улицей Тверская, с юга улицей Макаренко, с запада промышленной площадкой ОАО «Дубненский машиностроительный завод» и ФГУП «Гос МКБ «Радуга», а с востока улицей Березняка. Из крупных предприятий здесь расположены ОАО «Дубненский машиностроительный завод», ФГУП «Гос МКБ «Радуга», МУП ПТО «Городское хозяйство», МУП «Городское благоустройство», ООО ПО «АпАТеК-Электро», ООО ПО «АпАТеК- Дубна», ОАО ПКП «Апекс» и ЗАО «Спецмаш». Высотность домов от средней (в основном застройки 2-5 этажей) до многоэтажной, многоквартирной.

Второй микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой юго-западный частный сектор Левобережной части города. С севера он ограничен улицей Макаренко (по ней он граничит с первым микрорайоном), с юга улицами Безымянная, Левобережная, Спортивная, с запада улицей Жуковского и с востока улицами Пионерская, Урицкого и Орджоникидзе. Из предприятий здесь расположен Волжский район гидросооружений ФГУП «КиМ». Вся территория района представлена одно-двух этажным частным сектором и домами усадебного типа.

Третий микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой северо-восточный частный сектор Левобережной части города. С севера он ограничен улицей Кирова, с юга улицей Карла Маркса, с запада улицей Березняка (по ней он граничит с первым микрорайоном) и с востока Северной канавой и границей самого города. Из предприятий здесь расположены ООО «Полипак», ЗАО «Облпродснаб», ДСК - 27 УС 20, а также ГПЛ № 95. Вся территория района представлена одно-двух этажным частным сектором и домами усадебного типа.

Четвёртый микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой район Большая Волга Правобережной части города. С севера он ограничен железной дорогой и рекой Волга, с юга лесным массивом, с запада железной дорогой и с востока улицей Вернова. Из предприятий здесь расположены ОАО «Приборный завод «Тензор», ГНИИ «Атолл», ОАО «Энергия-Тензор», Дубненская газораздаточная станция ГУП «Мособлгаз», ОАО «Рата», ООО ПК «Экомебель», а также ГПЛ № 67. Застройка различной высотности - от одноэтажного частного сектора, средней застройки (2-5 этажей) до многоэтажной, многоквартирной. В настоящее время район активно застраивается.

Пятый микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой район Черная Речка Правобережной части города. С севера он ограничен железной дорогой и рекой Волга, с юга лесным массивом, с запада улицей Вернова (по ней он граничит с четвертым микрорайоном) и с востока железной дорогой, подходящей к территории площадки ЛЯП ОИЯИ. Из предприятий здесь расположены ЛЯП ОИЯИ, ОРС и ООО «Экостиль». Застройка различной высотности - от одноэтажного частного сектора, средней застройки (2-5 этажей) до многоэтажной, многоквартирной. В настоящее время район активно застраивается.

Шестой микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой Институтскую Часть города (Правобережная часть города). Это спальный район на большей части территории. С севера он ограничен рекой Волга, с юга железной дорогой, с запада железной дорогой (по ней он граничит с пятым микрорайоном) и с востока улицей Мичурина и лесным массивом. Из предприятий здесь расположены ЛВЭ ОИЯИ, ОАО «Дубненский хлебокомбинат», АК «Монтажспецстрой», МП «Быт», Дубненская СТОА, филиал «Мосавторемсервис» и ООО ВФ «ФИД-Дубна». Застройка различной высотности - от средней (ориентировочно 60-70% всей территории) застройки (2-5 этажей, «хрущевки», «сталинки») до многоэтажной, многоквартирной.

Седьмой микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой район Александровка и Университетский городок (Правобережная часть города), район несколько отдален от основной городской территории. С севера, юга и запада он ограничен лесным массивом и с востока промышленной зоной ОАО «Автобаза №5» и ОАО «Волжский электро-механический завод». Из предприятий здесь расположены ОАО «Волжский электро-механический завод», ОАО «Автобаза №5», «Инпрус», МП «Дорожное ремонтно-строительное управление», АО «Строймаш», ЦКС - Дубна, а также Международный Университет природы, общества и человека «Дубна». Застройка различной высотности - от одноэтажного частного сектора и домов усадебного типа до многоэтажной.

Восьмой микрорайон (рецепторная точка). Представляет собой деревню Юркино (Правобережная часть города). С севера он ограничен лесным массивом, с юга и запада сельскохозяйственными территориями и с востока сельскохозяйственными территориями и рекой Дубна. Район отличается отсутствием промышленных участков, слабым движением автотранспорта и отдалённостью от остальной городской территории. Вся территория района представлена одно-двух этажным частным сектором и домами усадебного типа.

Расположение микрорайонов на территории города представлено на рис. 1.

Рис. 1. Расположение исследуемых микрорайонов (рецепторных точек) на территории г. Дубна

Данные о плотности и количестве населения, проживающего на исследуемых территориях, а также площади микрорайонов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Площадь, численность и плотность населения исследуемых микрорайонов (рецепторных точек)
на территории г. Дубна

Далее нами определялись списки приоритетных веществ канцерогенов и неканцерогенов для анализа риска для здоровья населения г.Дубны от загрязнения определённого компонента окружающей среды. Необходимо отметить что канцерогены - соединения, индуцирующие опухоли после длительного времени хронического воздействия при оценке риска в течение всей жизни. Канцерогены не имеют уровня, ниже которого они были бы безопасны для здоровья, т.е. не обладают порогом действия (беспороговые эффекты).

Неканцерогены - вещества, вызывающие остальные неблагоприятные изменения в состоянии здоровья, в частности повышение уровней заболеваемости и смертности, которые могут быть обусловлены как кратковременным, так и длительным воздействием. Неканцерогенные эффекты включают: раздражающее действие на дыхательную систему, токсичность для печени, почек, других жизненно важных органов, изменение состояния ЦНС, нарушение репродуктивной функции, смерть и др. [4, 12].

При проведении исследования главным образом было использовано «Руководству по оценке риска для здоровья населения при воздействии хим. веществ, загрязняющих окружающую среду». Утверждённое и введённое в действие Первым зам. Мин. здравоохранения РФ, Главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко 5 марта 2004 г., а также результаты исследований и практических работ специалистов Центра экологической политики России [4], НИИ Экологии человека и гигиены окружающей среды им. Сысина [8, 12] и некоторые другие методики [7, 3, 15, 13].

Полученные значения канцерогенных и неканцерогенных рисков оценивались и ранжировались согласно «Методическим рекомендациям по оценке риска для здоровья населения от химических и физических факторов среды обитания человека» утвержденным Главным государственным санитарным врачом по Новосибирской обл. В.Н. Михеевым - Новосибирск, 2003. [6]

Шкалы канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения:

Оценочная шкала канцерогенного риска

Оценочная шкала неканцерогенной опасности (риска)

Оценка экологического риска для здоровья населения г. Дубны от загрязнения атмосферного воздуха

По методике «Комплексная гигиеническая...» [4] оценка в соответствии с формулами для каждого из участков подсчитан индивидуальный и популяционный канцерогенный экологический риск от загрязнения атмосферного воздуха для 13 веществ-канцерогенов: никеля оксид, свинец, дивинил, бензол, стирол, хлористый винил, трихлорэтилен, эпихлоргидрид, ацетальдегид, формальдегид, бенз(а)пирен, хром 6-вал., сажа и для 27 веществ-неканцерогенов: медь сернокислая, хром 6-вал. (в пер. СrO3), водород хлористый, водород цианистый, фториды, дивинил, стирол, эпихлоргидрин, фенол, винилацетат, ацетофенон, алюминия оксид, аммиак, этилбензол, марганец и его соединения, метилметакрилат, ацетальдегид никеля оксид, бензол, формальдегид, свинец, ксилол, толуол, ацетон, азота двуокись, серы двуокись.

Суммарный канцерогенный индивидуальный риск (таблица 2) (рис. 12) в течение всей жизни достигает минимальных и низких значений на всех рассмотренных участках. Так, на первом участке риск достигает низких значений за счет потенциального воздействия хрома шестивалентного и сажи; на третьем, четвёртом, а также на седьмом участках - за счет потенциального воздействия сажи; на пятом и шестом участках - за счет потенциального воздействия хрома шестивалентного.

Следует организовать более жесткий динамический контроль за содержанием в воздухе сажи и хрома шестивалентного, также нужно иметь в виду содержание данных канцерогенов в отработавших газах автотранспорта.

Как показали результаты исследований, на территории г. Дубны индивидуальный канцерогенный риск имеет минимальную и низкую степень, то есть является приемлемым. В целом для населения города популяционный риск дополнительных случаев рака в год может составить 0,176 на 71 тыс.человек (0,25 в пересчете на 100 тыс.человек). Для примера в городах с развитой промышленностью: в Воронеже - 8,23 случаев на 908 тыс.человек (0,91 в пересчете на 100 тыс.человек), а в Волгограде - 13 случаев на 1 млн.человек (1,3 в пересчете на 100 тыс.человек).

Таблица 2

Суммарный канцерогенный индивидуальный риск (ICR) по выделенным участкам города

Рассмотрим неканцерогенный риск. Из веществ, вносящих наибольший вклад в суммарный индекс опасности, как видно из таблицы 3, на различных территориях города, превышение референтных уровней наблюдается: на первом участке по таким веществам как: марганец и его соединения, хром шестивалентный, формальдегид, серы двуокись, за счет воздействия этих веществ неканцерогенная опасность достигает допустимых значений; на втором и третьем участках неканцерогенная опасность имеет минимальные значения; на четвёртом, пятом и шестом участках превышение референтных уровней наблюдаются по двуокиси азота и свинцу (четвёртый и шестой участки); на седьмом участке - по марганцу и его соединениям.

Таблица 3

Индексы опасности неканцерогенных эффектов при хроническом воздействии
химических веществ на 7 участках города

Неканцерогенная опасность

При анализе суммарных индексов опасности для веществ, действующих на одни и те же системы и органы, наиболее высокие значения индексов опасности установлены для группы веществ, влияющих на центральную нервную систему, систему кровообращения, задержку развития.

Из таблицы 4 следует, что наиболее неблагополучными в отношении риска развития неканцерогенных эффектов с учетом рассчитанных индексов опасности являются пятый и шестой участки по влиянию на органы дыхания и системные эффекты, седьмой участок по влиянию на ЦНС, четвёртый участок по влиянию на репродуктивную функцию и четвёртый участок по влиянию на задержку развития и кровь.

Таблица 4

Суммарные индексы опасности для критических органов и систем организма

Наибольший риск развития неканцерогенных эффектов существует в первом, четвёртом и шестом микрорайонах.

Риск развития неблагоприятных эффектов (Risk), как видно из таблицы 5: на первом участке имеет минимальную, низкую (за счет потенциального воздействия аммиака, ксилола, толуола, этилбензола, формальдегида, двуокисей серы и азота) и среднюю степень (за счёт потенциального воздействия ацетона); на втором участке имеет также минимальную и низкую степень (за счет воздействия ксилола и двуокиси азота); на третьем участке: минимальная и низкая степень (аммиак, ксилол, ацетон, азота двуокись); четвёртый участок: минимальная, низкая (алюминия оксид, аммиак, свинец, бензол, ксилол, толуол, этилбензол, формальдегид, ацетон, серы двуокись), среднюю (азота двуокись); пятый участок: минимальная, низкая (алюминия оксид, никеля оксид, свинец, метилметакрилат, ацетальдегид, ксилол, толуол, ацетон), среднюю (азота двуокись); шестой участок: минимальная, низкая (алюминия оксид, никеля оксид, свинец, ксилол, ацетальдегид), средняя (азота двуокись); седьмой участок: минимальная, низкая (марганец и его соединения, свинец, бензол, ксилол, толуол, этилбензол, серы двуокись), среднюю (азота двуокись).

Шкалирование полученных результатов выполнено по утвержденным методикам [5, 6].

Для города Дубна индексы опасности неканцерогенных эффектов при хроническом воздействии химических веществ имеют минимальную и низкую степень по всем веществам, то есть снова являются приемлемыми. Суммарный же индекс неканцерогенной опасности изменяется по выделенным участкам в достаточно широких пределах: от минимальной через низкую до средней степени (рис. 13).

При этом наибольший вклад в суммарный индекс опасности вносят этилбензол, ацетон, шестивалентный хром, свинец и азота двуокись.

Оценка экологических рисков для здоровья населения г. Дубны от радиационного воздействия

В соответствии с методикой [4,8,9,12] рассчитаны: 1) Число возникновения злокачественных опухолей с летальным исходом.
2) Число возникновения несмертельных случаев рака. 3) Число возникновения всех злокачественных опухолей. 4) Число наследуемых эффектов. 5) Риск фатальных раков для различных органов и тканей - желудка, толстой кишки, легких, красного костного мозга, мочевого пузыря, пищевода, молочных желез, печени, яичников, щитовидной железы, поверхности костей и кожи. 6) Эффективная доза.
7) Коллективная доза.

Как представлено в табл. 6, эквивалентная доза (Hi) на втором и третьем участках достигает максимальных значения при воздействии на весь приведённый список органов: красный костный мозг, половые железы, молочные железы, лёгкие, щитовидная железа, кость, толстая кишка, желудок, мочевой пузырь, печень, пищевод, кожа, остальные органы. На восьмом участке воздействие на эти органы имеет минимальное значение. Коллективная доза (S) достигает максимальных значений на четвёртом и первом участках, а минимальных - на восьмом и седьмом.

На всех участках наиболее подвержены радиационному воздействию: половые железы (значение более 0,02). А также красный костный мозг, легкие, толстая кишка и желудок (значение около 0,01-0,02).

Эффективная доза воздействия на все остальные названные органы составляет менее 0,006.

Как видно из представленной табл. 7, возникновение фатальных раков по всем участкам города для всех органов не достигают даже минимальных отметок по шкале канцерогенного риска и составляют в большинстве случаев E-11-Е-12. А разброс величин составляет Е-9-Е-20 при расчете дополнительных случаев их возникновения.

Таблица 5

Риск развития неблагоприятного эффекта (Risk)

Таблица 6

Коллективная доза (S), эффективная доза (HI) по выделенным участкам города

При более детальном анализе выявляются следующие результаты. Число злокачественных опухолей с летальным исходом (смертельные случаи рака) достигает максимального значения на четвёртом участке (рис. 14); число несмертельных (излечимых) случаев рака (рис. 15) - четвертый участок (значение 2,4E-5); число всех злокачественных опухолей- первый, четвертый, пятый и шестой (значение около 1,0E-4); число возникновения наследуемых эффектов (ущерб для потомства): первый, четвертый, пятый и шестой (значение около 1,0E-5); возникновение фатального рака всех органов (желудок, толстая кишка, лёгкие, красный косный мозг, мочевой пузырь, пищевод. молочные железы, печень, яичники, щитовидная железа) - второй, третий участки.

Таким образом, второй и третий участок оказываются менее благоприятными, на этих участках существует предрасположенность к возникновения раков при ухудшении экологической обстановки.

Таблица 7

Число злокачественных опухолей с летальным исходом (смертельные случаи рака); число несмертельных (излечимых) случаев рака; число всех злокачественных опухолей; число возникновения наследуемых эффектов (ущерб для потомства); возникновение фатального рака некоторых органов

Оценка экологического риска для здоровья населения г. Дубны от загрязнения питьевых вод

В течение 2007 года в городе Дубна была проведена оценка качества питьевой воды непосредственно у потребителя в различных частях города. Для анализа состава питьевых вод пробы были отобраны в два наиболее яркие периода - в летнюю межень (июль) и осенний паводок (октябрь). Были взяты пробы воды из-под крана, который был предварительно открыт в течение 15 минут. Сразу после этого пробы были доставлены в лабораторию эколого-аналитического центра университета «Дубна». Анализировалась проба без консервирования сразу в день отбора. Питьевая вода в разных частях города отобрана в количестве 30 проб, по 10 проб в левобережной части города. Объекты исследования: социально значимые объекты (детские сады, больницы), а также жилые дома. Аналитические работы по оценке качества воды были выполнены в эколого-аналитической лаборатории Международного университета природы, общества и человека «Дубна».

Точки контроля состояния питьевых вод Университета «Дубна» территориально отнесены к каждому из участков.

Приоритетными веществами-неканце-рогенами для анализа риска для здоровья населения г.Дубны от загрязнения питьевых вод определены Al, NH4-, Fe, Cl и канцероген Cl, проведено осреднение концентраций указанных веществ по участкам.

По методике «Руководство по оценке риска...» [10] выполнены расчеты.

По выделенным участкам проведены расчеты канцерогенного и неканцерогенного риска. [11, 15] При исследовании воздействия питьевых вод на организм человека учитывалось пероральное воздействие. Результаты расчетов приведены ниже в таблицах.

Полученные значения канцерогенных и неканцерогенных рисков оценены и проранжированы по шкалам «Методических рекомендаций...» [6]

Рис. 2. Точки контроля качества питьевых вод на территории г. Дубна

Расчеты канцерогенного риска от загрязнения питьевых вод согласно «Методических рекомендаций...» [4] показали, что канцерогенный риск имеет высокую степень на всех участках кроме 7, где риск имеет среднюю степень. Неканцерогенная опасность от загрязнения питьевой воды имеет минимальный уровень на всех участках и допустимый уровень на 1 и 2 участках при воздействии хлора и на 6 участке под воздействием железа.

Расчеты риска от загрязнения питьевых вод по «Руководству по оценке ...» [10] более адекватно отражают реальную ситуацию в г. Дубна. Так, канцерогенный риск (табл. 16) (рис. 6) на 7 и 8 участках достигает низких значений, на остальных участках он имеет минимальные значения. Неканцерогенная опасность (табл. 17) (рис. 7) имеет минимальный уровень на всех участках и средний уровень на участках с 1 по 6 при воздействии хлора и железа на 6 участке.

Среди веществ загрязнителей наиболее сильно влияющих на здоровье населения г. Дубна, можно выделить отметить хлор и хлориды, железо.

Оценка экологического риска для здоровья населения г. Дубны от загрязнения поверхностных вод

Учитывая поверхностный характер водоснабжения города, достаточно постоянный состав загрязняющих веществ, выявляемый различными мониторирующими организациями и расположение города на заболоченной местности данная проблема является очень актуальной.

Город Дубна, по сути, является городом-островом, со всех сторон окруженным водой (рис. 3). Это река Волга, разделяющая город на две части, канал имени Москвы и Иваньковское водохранилище на западе, реки Дубна и Сестра на востоке и юге, Северная канава на севере, имеется несколько озер.

На территории города Дубны качество поверхностных вод водоемов контролируется лабораториями ОИЯИ, ФГУЗ «ЦГиЭМО», «Водоканала» МУП «ПТО ГХ», испытательной экоаналитической лабораторией ФГВУ «Центррегионводхоз» и эколого-аналитической лабораторией Международного университета природы, общества и человека «Дубна», которыми выполняется отбор проб воды и их последующий анализ.

Расположение микрорайонов и водных объектов на территории города представлено на рис. 3.

Рис. 3. Расположение исследуемых микрорайонов (рецепторных точек) на территории г. Дубна

К приоритетным веществам канцерогенам отнесены мышьяк, кадмий, свинец, хлор; к неканцерогенам - аммиак, мышьяк, кадмий, хлориды, медь, фториды, свинец, нитраты, нитриты, фенол, цинк.

Точки контроля состояния поверхностных вод воды на территории г. Дубна расположены в различных частях города, и регулярный мониторинг ведется различными организациями: ФГУЗ «ЦГиЭМО», МУП «ПТО ГХ», ФГВУ «Центррегионводхоз» и ПСЛ ОИЯИ. Объектами исследования являются все водные объекты: реки Волга, Дубна и Сестра, канал им. Москвы, Иваньковское водохранилище, 2 озера города.

Точки контроля состояния поверхностных вод города территориально отнесены к каждому из участков, и по данным всех указанных контролирующих организаций проведено осреднение концентраций указанных веществ по участкам.

Рис. 4. Точки контроля качества поверхностных вод на территории г. Дубна

Расчеты канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения г. Дубны от загрязнения поверхностных вод химическими веществами проведены по следующим формулам согласно «Руководство по оценке риска...» [10]

Результаты расчетов приведены ниже в таблицах 18, 19.

Полученные значения канцерогенных и неканцерогенных рисков оценены и проранжированы по «Методическим рекомендациям...» [6].

При исследовании воздействия поверхностных вод на организм человека необходимо учитывать различные пути этого влияния. В первую очередь, на урбанизированных территориях с поверхностным характером водоснабжения это влияние обусловлено непосредственным поступлением в организм при потреблении питьевых вод (пероральное воздействие), хотя нельзя полностью исключать достоинства водоподготовки в городах. Во-вторых, в городах на околоводных участках практически всегда развит туризм и рекреационная деятельность, благодаря которым происходит поверхностный контакт организма с водой и заглатывание (особенно у детей) при купании (накожное воздействие). Также возможно воздействие при вдыхании водяных паров во время купания и контакте с водой (ингаляционное воздействие). Этот факт является особенно актуальным при наличии в воде особо опасных для здоровья человека веществ. В случае с г. Дубна первые два перечисленных аспекта имеют место быть в полной мере, последний же фактор является менее значимым и актуальным и потому не учитывался в полной мере.

При пероральном воздействии неканцерогенных веществ неканцерогенная опасность имеет минимальный уровень. Характеристика накожного воздействия по участкам совпадает с характеристикой суммарной неканцерогенной опасности.

Суммарная неканцерогенная опасность (табл. 18) (рис. 9) от загрязнения поверхностных вод имеет умеренный уровень на всех участках в результате воздействия хлоридов, а на четвёртом участке выявлен высокий уровень опасности. Неканцерогенная опасность имеет допустимый уровень на всех участках в результате воздействия азота нитратов; на участках с первого по третий и шестом в результате воздействия азота нитритов, а также аммиака на первом и третьем участках. На всех остальных участках риск имеет минимальный уровень.

При накожном воздействии канцерогенных веществ риск имеет среднюю степень на участках с первого по шестой в результате воздействия свинца и низкую с первого по четвёртый в результате воздействия кадмия. На остальных участках риск имеет минимальную степенью. При пероральном воздействии канцерогенных веществ риск имеет среднюю степень на всех участках в результате воздействия хлора, на остальных участках степень риска - минимальная.

По результатам расчетов суммарный канцерогенный риск (табл. 19) (рис. 8) от загрязнения поверхностных вод имеет среднюю степень на всех участках в результате воздействия хлора и на шестом участке в результате воздействия кадмия. Низкую степень риск имеет на участках с первого по шестой в результате воздействия свинца. На остальных участках риск имеет минимальную степень.

Таким образом, участками наибольшего риска для здоровья населения являются 1, 3 (Левобережье города), а также 6 (Правобережье города), находящиеся в непосредственной близости от городских пляжей, на экологическое и санитарное состояние которых необходимо обратить внимание и принять меры по их разгрузке и восстановлению, а возможно, устраивать дополнительное оборудование мест отдыха горожан. Необходимо повторить исследование для 4 участка из-за выявленной спорно высокой степени неканцерогенной опасности от воздействия хлоридов.

Среди веществ-загрязнителей поверхностных вод, наиболее сильно влияющих на здоровье населения г. Дубна, можно выделить хлор и хлориды, свинец, аммиак, азот нитритов и нитратов.

Оценка экологического риска для здоровья населения г. Дубны от загрязнения почвенного покрова

Почва, которая находится на пересечении всех транспортных путей миграции химических элементов, - наиболее чуткий индикатор геохимической обстановки в ландшафте.

По данным Университета «Дубна» определены списки приоритетных веществ канцерогенов и неканцерогенов для анализа риска для здоровья населения г.Дубны от загрязнения почвенного покрова. Вещества неканцерогены для расчета экологических рисков от загрязнения почвы: мышьяк, хром, медь, никель, свинец, стронций, ванадий, цинк. Вещества канцерогены для расчета экологических рисков от загрязнения почвы: мышьяк, бенз(а)пирен, хром, ртуть, молибден, никель, свинец.

Точки контроля отнесены территориально к каждому из участков и проведено осреднение концентраций веществ по участку. 

Рис. 5. Точки контроля почвенного покрова на территории г. Дубна

Точками контроля почвенных образцов были охвачены все функциональные зоны по равномерной случайно упорядоченной сетке со стороной квадрата 500х500м. Всего с территории города было отобрано 62 почвенных образца.

Определение канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения от загрязнения почвенного покрова химическими веществами выполнено по формулам согласно «Руководство по оценке риска...» [10]

Полученные значения канцерогенных и неканцерогенных рисков оценены по приведенным ниже шкалам в соответствии с «Методическими рекомендациями «Оценка риска для здоровья населения от химических и физических факторов среды обитания человека»

Канцерогенный риск от загрязнения почвенного покрова при накожном и пероральном воздействии имеет минимальную степень. При ингаляционном воздействии риск имеет высокую степень на всех участках в результате воздействия Cr, среднюю на всех участках при воздействии Ni, Pb и AS, низкую - Hg и Mo, минимальную при воздействии бенз(а)пирена. Суммарный канцерогенный риск (табл. 20) (рис. 10) имеет высокую степень на первом, втором и третьем участках в результате воздействия Cr; среднюю на всех участках в результате воздействия Pb, Cr, Ni; низкую на некоторых из участков в результате воздействия As, Hg, Mo, Ni; минимальную в результате воздействия бенз(а)пирена и на некоторых участках Hg и Mo.

Неканцерогенная опасность от загрязнения почвенного покрова при накожном, пероральном и ингаляционном воздействии имеет минимальный уровень. Неканцерогенная опасность (суммарный риск) (табл. 21)
(рис. 11) имеет минимальный уровень на всех участках.

Условные обозначения для представленных далее таблиц и картосхем

Для таблиц и картосхем представляющих канцерогенный риск

Для таблиц и картосхем представляющих неканцерогенный риск

Таблица 14

Канцерогенный риск, питьевая вода (согласно «Методических рекомендаций...» [4]

Таблица 15

Неканцерогенный риск, питьевая вода (согласно «Методических рекомендаций...» [4]

Таблица 16

Канцерогенный риск, питьевая вода, пероральное воздействие
(согласно «Руководству по оценке риска ...» [10])

Таблица 17

Неканцерогенный риск, питьевая вода, пероральное воздействие
(согласно «Руководству по оценке риска ...» [10])

Таблица 18

Суммарная неканцерогенная опасность, поверхностные воды

Таблица 19

Суммарный канцерогенный риск, поверхностные воды

Таблица 20

Канцерогенный риск (суммарный риск), почвенный покров

Таблица 21

Неканцерогенная опасность (суммарный риск), почвенный покров

Рис. 6. Питьевые воды, суммарный канцерогенный риск

Рис. 7. Питьевые воды, неканцерогенная опасность

Рис. 8. Поверхностные воды, канцерогенный риск

Рис. 9. Поверхностные воды, неканцерогенная опасность

Рис. 10. Почва, канцерогенный риск

Рис. 11. Почва, неканцерогенная опасность

Рис. 12. Суммарный индивидуальный канцерогенный риск, атмосферный воздух

Рис. 13. Суммарный индекс опасности неканцерогенных эффектов при хроническом воздействии химических веществ, атмосферный воздух

Рис. 14. Число возникновения летальных случаев рака

Рис. 15. Число возникновения излечимых случаев рака

Заключение

Город Дубна в целом является достаточно благополучным в отношении экологического риска для здоровья населения.

В данном исследовании проведена оценка канцерогенного и неканцерогенного риска для здоровья населения города Дубны от загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных, питьевых вод, почвенного покрова, радиационного воздействия.

Как показали результаты исследований, на территории г. Дубны индивидуальный канцерогенный риск имеет минимальную и низкую степень, то есть является приемлемым. В целом для населения города популяционный риск дополнительных случаев рака в год может составить 0,176 на 71 тыс. человек (0,25 в пересчете на 100 тыс. человек). Для примера в городах с развитой промышленностью: в Воронеже - 8,23 случаев на 908 тыс.человек (0,91 в пересчете на 100 тыс. человек), а в Волгограде - 13 случаев на 1 млн.человек (1,3 в пересчете на 100 тыс.человек).

Необходимо организовать более жесткий динамический контроль за содержанием таких веществ как хлор, хлориды, аммиак, нитраты, нитриты, хром, никель, свинец.

Второй, четвёртый, шестой участки оказываются менее благоприятными, эти районы интенсивно застраиваются, здесь расположены крупные предприятии города.

Высокие концентрации хлора и хлоридов и их влияние на здоровье населения г. Дубны предположительно можно объяснить долгим использованием соединений в процессе водоподготовки, хотя в настоящее время городская станция водоподготовки использует в процессе обеззараживания гипохлорит натрия. Аммиак, азот нитритов и нитратов - являются так называемыми «бытовыми загрязнителями». Повышенные содержания этих веществ, предположительно, можно связать с активным строительством коттеджей, частными секторами города и возрастающей вследствие этого нагрузкой на городские очистные сооружения, а также дренажными водами от полигонов ТБО и садово-огородных товариществ. Хром, никель, свинец поступают в окружающую среду главным образом от выбросов автотранспорта.

Хотелось бы заметить, что результаты оценки риска носят в основном рекомендательный характер и используются для сравнительной характеристики рисков с целью выявления приоритетных проблем территории. В силу расчетности данных, а также использовании больших массивов статистических материалов (которые также могут быть измерены с погрешностями) при проведении исследований уровни различного рода рисков часто оказываются завышенными в той или иной степени.

Проблема экологической безопасности окружающей природной среды представляется одной из наиболее актуальных. В результате проведённой работы можно сделать вывод, что для улучшения или сохранения окружающей природной среды необходимо повысить уровень научной и технической оснащённости промышленной и медицинской сфер города, а также пытаться не совершать и избегать ошибок в технической и экологической политике. В настоящее время вероятность возникновения и развития неблагоприятных природно-техногенных процессов на территории г.Дубны, сопровождающихся существенными экологическими последствиями, является достаточно малой. Но для контроля за возможным ростом экологического риска необходимо основательно изучать функционирование городской природно-технической системы, свойства и показатели отдельных компонентов среды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Нисифорова И.А. Оценка экологических рисков для здоровья населения г. Дубна от загрязнения атмосферного воздуха и радиационного воздействия. Бакалаврская работа. - Дубна: Международный университет «Дубна», 2008.

2.   Отчеты о состоянии окружающей среды г. Дубны Московской области. - Дубна: Региональный экологический центр «Дубна», 2000-2008.

3.   Авалиани С.Л., Ревич Б.А., Захаров В.М. Мониторинг здоровья человека и здоровья среды. - М.: Центр экологической политики России, 2001-2004.

4.   Комплексная гигиеническая оценка степени напряженности медико-экологической ситуации различных территорий, обусловленной загрязнением токсикантами среды обитания населения. Метод. реком. утв. глав. сан. врачом России № 2510/5716-97-32 от 30.07.97.

5.   Метод. реком. по обработке и анализу данных, необходимых для принятия решений в области охраны окружающей среды и здоровья населения (утв. Минздравом РФ 27.02.2001 № 11-3/ 61-09) - по состоянию на 18.10.06.

6.   Оценка риска для здоровья населения от химических и физических факторов среды обитания человека. Метод. реком. утв. Глав. гос. сан. врачом по Новосиб. обл. - Новосибирск: 2003.

7.   Оценка риска здоровью. Подходы к использованию в медико-экологических исследованиях и практике управления качеством окружающей среды. Киселёв А.В., Фридман К.Б. - СПб.: 1997.

8.   Постановление «Об использовании методологии оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в РФ» (утв. глав. гос. сан. врачом РФ № 25 и глав. гос. инспектором РФ по охране природы № 03-19/ 24-3483 от 10.11.97).

9.   Рекомендации Международной комиссии по радиационной защите по оценке риска радиационного воздействия (Оценка последствий облучения в малых дозах на основе рабочей гипотезы о беспороговом действии ионизирующих излучений).

10.    Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии хим. веществ, загрязняющих окр. среду. Утв. и введ. в действие Первым зам. Мин. здравоохр. РФ, Глав. гос. сан. врачом РФ Г.Г. Онищенко 5 марта 2004 г.

11.    Требования к выполнению работ по оценке риска для здоровья населения, обусловленного воздействием химических факторов среды обитания. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН (утв. Минздравом РФ в 2003 г.)

12.    Сынзыныс Б. И., Тянтова Е. Н., Мелехова О. П. Экологический риск. - М.: Логос, 2005.

13.    Карпенко Н.П., Манукьян Д.А. Научно-методические основы эколого-мелиоративного мониторинга и некоторые аспекты аудирования. - М.: Современные проблемы мелиораций и пути их решения, Том II, 1999.

14.    Карпенко Н.П., Манукьян Д.А., Фуругян М.Г. Проблемы и методы оценки экологической безопасности и устойчивости природно-технических систем. - М.: Материалы 7-й междунар. конф. Проблемы управления безопасностью сложных систем, ИПУ, 1999.

15.    Оценка и управление природными рисками: материалы Общероссийской конференции «Риск - 2000». Отв. ред. Рагозин А. Л. - М.: Анкел, 2000.

16.    Управление природными и техногенными рисками на уровне региона - российский и международный опыт: Сб. докл. 4-го Всероссийского семинара «Риск и страхование». - Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 1999.

17.    Лесных В.В. Система компенсации экономического ущерба от аварий на объектах энергетики. - М.: Страховое дело, 1994, № 1.

18.    Легасов В.А., Демин В.Ф., Шевелев Я.В. Экономика безопасности ядерной энергетики. - М.: ИАЭ-4072-3, 1984.

19.    Перелет Р.А., Сергеев Г.С. Технологический риск и обеспечение безопасности производства. - М.: Знание, 1988.

20.    Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН, Издание официальное. - М.: Минздрав России, 2003.

21.    Использование автоматизированной системы количественной оценки риска основных патологических синдромов (АСКОРС) при всеобщей диспансеризации населения. Методические рекомендации / Ю.П. Гичев., Я.В. Поляков, Д.В. Демин и др. Утв. МЗ СССР 1989. - М.: 1989.

22.    Определение комплексных экологических нагрузок на окружающую среду. Кировский областной центр по гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды. - Киров: 1998.

23.    Методы оценки риска, основанные на отечественных принципах гигиенического регламентирования вредных факторов окружающей среды, частных моделях и результатах эпидемиологических исследований. Подход разработан проф. Новиковым С. М. (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды имени Сысина А.М.)

24.    Мониторинг здоровья человека и здоровья среды. Подходы Авалиани С.Л., Ревича Б.А., Захарова В.М. - М.: Центр экологической политики России, 2001-2004.

25.    Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду (Методические рекомендации) // - М.: 2001.

26.    US EPA. Proposed guidelines for carcinogen risk assessment. EPA / 600 / P-92 / 003C. Washington, 1996.

27.    US. EPA. Policy for Risk Characterization. Washington, 1995.