Практична частина. У випадку забруднення атмосферного повітря шкідливими речовинами

У випадку забруднення атмосферного повітря шкідливими речовинами, вихідним кроком є визначення величини концентрації тієї або іншої шкідливої речовини після перевищення нормативного рівня, яким є ГДКсд кожної речовини забруднювача, що може привести до скорочення тривалості життя на певну кількість часу.

Приступаючи до розгляду ризику скорочення тривалості життя людини, доцільно застосовувати два поняття:

- Умовно розрахункова тривалість життя, яка дорівнює 100 рокам (загальноприйнята) і середня тривалість життя у сформованих природних умовах, обумовлена для населення країн і регіонів шляхом зіставлення статистичних розподілів виживання й смерті до певного віку протягом життя.

- Середня тривалість життя коливається, і в нинішній час становить 0,6-0,8 від умовно розрахункової.

Зазначені обставини роблять доцільним при визначенні величини ризику скорочення тривалості життя в умовах підвищеного забруднення повітря враховувати ймовірність смерті або виживання (тобто їхні статистичні розподіли) на певній тривалості життя.

Це вносить конкретизацію у визначення тривалості часу, протягом якого людина буде перебувати в умовах підвищеного забруднення повітря.

Розглянуті ймовірності зв'язуються співвідношенням:

Q _СМ = 1 - Q _ВИЖ (1.1)

де Q _ВИЖ - імовірність досягнення віку, τ;

Q _СМ - імовірність смерті до віку, τ.

Значення (Q _ВИЖ.;Q _СМ;) визначаються за допомогою стохастичних даних одержуваних статистикою при дослідженні повного періоду життя населення країни (регіону). При цьому мається на увазі, що смерть є випадковим змінним параметром і тому неможливо пророчити точне значення тривалості життя будь-якої людини.

Взаємозв'язку між Q _ВИЖ; Q _СМ; і R _СМ графічно представлені на рис. 1.3.

Важливою є інформація про середню тривалість життя в природних сталих умовах, властивим людям даної вибірки (покоління). Вона визначається проекцією крапки перетинання Q _ВИЖ і Q _СМ на вісь тривалості життя, τ.

Можна вважати, що різниця між умовно розрахованою тривалістю життя й середньою природною є скорочення тривалості життя в природних умовах – СТЖ пр.

У цьому випадку воно дорівнює 30 років. Хід функціональної кривої R _СМ дозволяє визначити величину ризику природної смерті на будь-якому році періоду життя. Можна сказати, що СТЖ пр. відображає стан генофонду, природи й суспільства, будучи в основному екологічним показником якості життя.

Рисунок 1.3. Взаємозалежність стохастичних параметрів періоду життя людей

Інтервал концентрацій шкідливих речовин в атмосферному повітрі, де починається, розвиток й реалізація токсичних ефектів цих речовин, процес впливу аж до летального результату, наочно демонструється відомою в токсикології залежністю «доза - ефект», яка побудована на основі логарифмічної сітки (рис. 1.4).

На графіку пунктиром зазначені середні статистичні величини концентрацій. Для зони ЕГ такою величиною є ГДКсд, а для ЕС – ЛК50 які й нанесені в полях зон.

При оцінці впливу, забрудненого шкідливими речовинами повітря, важливим є встановлення концентрацій, що викликають ранні функціональні й патоморфологічні зміни в організмі людини, облік адитивності їхньої дії.

Із цією метою визначають так звані діючі (ефективні) концентрації, а також граничні. Перші викликають ознаки інтоксикації організму, при інших - прояв дії шкідливих речовин перебуває на грані фізіологічних змін і патологічних явищ. В останніх, для визначення скорочення тривалості життя береться ПДКсс.

Рисунок 1.4. Рівень впливу шкідливих речовин в залежності від їх концентрації

Як було відзначено вище, вихідним кроком для визначення тривалості життя під впливом наднормативних забруднювачів атмосферного повітря є визначення, концентрації шкідливої речовини, що скорочує життя на одиницю часу.

Варто вважати, що такою питомою концентрацією є відношення середньої смертельної концентрації шкідливої речовини в повітрі до умовно розрахункової тривалості життя 100 років.

Далі визначається скорочення тривалості життя від забруднення (СТЖ забр) як відношення фактичної концентрації розглянутої шкідливої речовини до питомої. При цьому повинна враховуватися ступінь імовірності (Q факт) проживання людини з певного віку в умовах зазначеної фактичної концентрації.

Після цього визначається ризик скорочення тривалості життя від впливу забруднення (R СТЖ забр) атмосферного повітря із визначення:

R_{СТЖпр. забр}= Qфакт× СТЖзабр/100 років (1.2)

Тут СТЖзабр є функцією токсичності шкідливих речовин й їхніх концентрацій в атмосферному повітрі (також може бути у воді, грунті), що створені природними або антропогенними джерелами.

Якщо виниклий при цьому рівень концентрації перевищує ГДКсд і настає стійкий незворотний характер, то це вказує на те, що СТЖзабр стає постійним екологічним (природним)фактором і буде діяти в напрямку збільшення СТЖ, впливаючи на статистику певного періоду життя населення, що створює основу для визначення поняття скорочення тривалості життя від природних факторів СТЖприр.

Слід зазначити, що токсична дія шкідливих речовин, що надходять в організм у процесі подиху, за інших рівних умов, на кілька порядків вище, ніж при споживанні води і їжі. забрудненої ними, через легке транспортування їх у вихідному стані в плазму крові

Як показав спеціальний аналіз, граничні значення RСТЖзабр визначаються нормами токсикології. З них випливає, що прийнятний ризик (Rпр .), рівний 10 ^-6, має місце при концентрація в межах ГДКсд, а ризик рівний 1 (при скороченні життя на 100 років) - при ЛК ₅₀ (рис 1.4).

Таким чином, в основі визначення значення RСТЖзабр лежить відношення між ГДКсд і ЛК ₅₀, що перебуває для переважного числа шкідливих речовин в інтервалі від 1 до 4×10 ^-6, і об'єктивно існуюче співвідношення між 1 ÷ 4 години. і ста роками життя людини (876000годин) також рівне 1÷4×10 ^-6.

(1.3)

Далі з останнього співвідношення випливає формальна рівність, що дозволяє визначити для гнітючого числа шкідливих речовин силу токсичної дії (добуток концентрації шкідливої речовини й часу дії) у двох принципово різних тимчасових умовах: перше – протягом 100 років життя, друге – протягом
1 ÷ 4 годин (часу дослідного визначення ЛК₅₀) і при концентраціях, відповідно рівних ГДКсд і ЛК₅₀:

ГДКсд × 876000 годин = ЛК₅₀ × 1 ÷ 4 годин (1.4)

Однак, фактично сила токсичної дії, яка задана величинами концентрації й часом дії в лівій частині рівності не реалізується, тому що в організмі людини встигають здійснюватися процеси біотрансформації, детоксикації шкідливих речовин і виведення їх у зовнішнє середовище.

У правій же частині через дефіцит часу сила токсичної дії шкідливих речовин реалізується, приводячи до загибелі біологічний об'єкт.

Установлений нормативний, рівень ГДКсд не вичерпує можливості організму по детоксикації шкідливих речовин, що дозволило також нормативно визначити необхідну високу гранично допустиму концентрацію шкідливих речовин у повітрі робочої зони - ГДКр.з. (табл. 1.1) для людей у процесі їхньої трудової діяльності.

Існуючий нормативний робочий час,τ що становить 96000 годин (40 років трудовий період, 300 робочих днів у році, 8 годинний робочий день), і величини ГДКр.з., на 1-2 порядки перевищуюче ГДКсд, у кілька разів збільшує масу шкідливих речовин, що поступають в організм при подиху під час роботи (М _роб.) Наприклад, при забрудненні повітря аміаком:

М _роб = ГДКрз _NH3× τ _роб× V × 0,65 = 20×96000×0,79×0,65 = 985920 мг

де V - вентиляція легенів, м ³ /г;

0,65 - частина маси шкідливих речовин, що залишається в організмі після видиху.

За рамками нетрудового періоду життя зазначена маса(М _{не роб}.) може складати:

М _{не роб} = ГДКсд _NH3× τ_{не роб} × V × 0,65 = 0,2 × (876000-9600) × 0,79 × 0,65 = 80106 мг

Звідси видно, що М _{не роб} в 12,3 рази менше у порівнянні з раніше визначеною М _роб.

Отже, у певних випадках для визначення величини скорочення тривалості життя від забруднення шкідливими речовинами (СТЖзабр) необхідно враховувати вплив постійного забруднення повітря робочої зони з рівнем (ГДКр.з.).

Загальний метод визначення впливу складається у встановленні величин СТЖ забр й R СТЖ забр у результаті 40-літньої роботи в умовах постійного забруднення повітря робочої зони, рівного ГДКр.з.

Для випадку забруднення аміаком значення цих величин:

СТЖ забр _NH3 = Q факт × К факт / К забр _NH3 (1.5)

де Q факт - імовірність перебування в умовах забруднення, що дорівнює ГДКр.з. = 0,1096;

К факт – фактичне забруднення робочої зони з рівнем ГДКр.з. = 20 мг/м³;

К забр _NH3 – забруднення робочої зони аміаком ГДКр.з. = 2,74 мг/м³.

Звідси видно, що додаткове навантаження на, організм аміаком у вигляді 985920мг, що має місце при його інгаляції в процесі подиху на робочому місці, можливо, приведе до скорочення життя на СТЖзабр _NH3 =0,79 діб. Це відповідає ризику скорочення життя в наслідок забруднення повітря R_{СТЖ. забр} = 2,16×10 ^-5.

Дата добавления: 2015-10-29